DIFERENCIA ENTRE MICROCONTROLADORES Y MICROPROCESADORES
Summary
TLDREste video explica las diferencias fundamentales entre un microcontrolador y un microprocesador, dos componentes clave en el mundo de la electrónica y la informática. Se inicia con la historia de la creación del primer microprocesador por Intel en 1971, el chip 4004 de 4 bits. Luego, se describe la estructura interna de un microprocesador, incluyendo la unidad de códec, la ALU, registros y la necesidad de memorias externas y buses de datos, dirección y control para su funcionamiento. A continuación, se introduce el microcontrolador en 1974 con el TMS 1000 de Texas Instruments, destacando que incluye CPU, memoria RAM y ROM en un solo chip, lo que lo hace independiente de memorias externas. Se comparan ambos dispositivos en términos de arquitectura, capacidad de procesamiento, velocidad, núcleos y aplicaciones. El video resalta que, aunque los microprocesadores suelen tener una mayor capacidad de procesamiento y están migrando hacia arquitecturas de 64 bits, los microcontroladores, con sus arquitecturas de 8 bits y propósito específico, siguen siendo esenciales para tareas muy concretas y no requieren un sistema operativo.
Takeaways
- 😀 El video trata de explicar la diferencia entre un microcontrolador y un microprocesador, aclarando dudas especialmente para estudiantes de electrónica e informática.
- 📅 En 1971, Intel fabricó el primer microprocesador, el chip 4004, que podía ejecutar hasta 46 instrucciones con una arquitectura de 4 bits y una velocidad máxima de 740 kHz.
- 🛠 Un microprocesador básicamente tiene una unidad de códec, una ALU (unidad lógica y aritmética), registros y necesita memoria externa para almacenar instrucciones y datos.
- 🔌 Para funcionar, un microprocesador requiere de tres buses: de datos, direcciones y control, que se conectan con los pines externos del procesador.
- 🔄 En 1974, Texas Instruments comercializó el primer microcontrolador, el TMS 1000, que incluía un microprocesador de 4 bits junto con memorias de datos y programas internas.
- 🔒 Los microcontroladores tienen una arquitectura cerrada, ya que contienen memorias de datos y programas integradas, y no requieren buses expuestos al exterior.
- 🔓 Los microprocesadores, por otro lado, tienen una arquitectura abierta y exponen buses de datos, direcciones y control para conectar con memorias y dispositivos externos.
- 📈 Los microprocesadores generalmente tienen una mayor capacidad de procesamiento y arquitecturas más avanzadas (hasta 64 bits) en comparación con los microcontroladores.
- 🚀 La velocidad de procesamiento de los microprocesadores es mucho mayor que la de los microcontroladores; por ejemplo, un i9 puede superar los 5 GHz, mientras que los microcontroladores suelen trabajar a 20 MHz.
- 💻 Los microprocesadores son de propósito general y pueden ejecutar múltiples tareas, incluyendo cargar sistemas operativos, mientras que los microcontroladores están diseñados para tareas específicas.
- 🛠️ Los microcontroladores son ideales para aplicaciones específicas y no requieren una gran capacidad de procesamiento, lo que los hace adecuados para tareas como controlar sistemas de riego o teclados.
Q & A
¿Qué empresa creó el primer microprocesador en 1971?
-La empresa Intel creó el primer microprocesador en 1971.
¿Cuál fue el nombre del primer microprocesador fabricado por Intel?
-El primer microprocesador fabricado por Intel se llamó chip 4004.
¿Cuántas instrucciones podía ejecutar el chip 4004 de Intel?
-El chip 4004 de Intel podía ejecutar hasta 46 instrucciones.
¿Qué tipo de arquitectura tenía el chip 4004 de Intel?
-El chip 4004 tenía una arquitectura de 4 bits.
¿Qué es un decodificador y qué función cumple dentro de un microprocesador?
-Un decodificador es un bloque dentro de un microprocesador que decodifica las instrucciones en código binario para que puedan ser interpretadas por el CPU.
¿Qué es una ALU y qué hace?
-Una ALU, o Unidad Lógica y Aritmética, es el bloque dentro del microprocesador que ejecuta operaciones lógicas y aritméticas.
¿Qué son los registros y qué función tienen en un microprocesador?
-Los registros son una pequeña porción de memoria de alta velocidad dentro del CPU, cada uno cumpliendo una función específica y conectándose directamente con el mismo.
¿Qué empresa comercializó el primer microcontrolador en 1974?
-La empresa Texas Instruments comenzó a comercializar el primer microcontrolador en 1974.
¿Cuál fue el nombre del primer microcontrolador comercializado por Texas Instruments?
-El primer microcontrolador comercializado por Texas Instruments se llamó TMS 1000.
¿Qué diferencia principal hay entre un microcontrolador y un microprocesador?
-La principal diferencia es que un microcontrolador tiene memoria de datos y memoria de programas integradas, mientras que un microprocesador requiere memoria externa para estas funciones.
¿Por qué los microcontroladores tienen una arquitectura cerrada y los microprocesadores una abierta?
-Los microcontroladores tienen una arquitectura cerrada porque incluyen todo lo necesario internamente, incluyendo memorias. Los microprocesadores, por otro lado, tienen una arquitectura abierta y requieren buses de datos, direcciones y control expuestos al exterior para conectarse con memorias y otros dispositivos.
¿Cuál es la principal diferencia en términos de arquitectura entre microprocesadores y microcontroladores modernos?
-En términos de arquitectura, los microprocesadores están migrando de 32 bits a 64 bits, mientras que los microcontroladores todavía se utilizan con frecuencia en arquitecturas de 8, 16 y 32 bits.
¿Qué tan rápidos pueden ser los microcontroladores en comparación con los microprocesadores?
-Los microcontroladores generalmente operan a velocidades estándar de 20 MHz, aunque algunos de 32 bits pueden superar los 100 MHz. En contraste, los microprocesadores pueden alcanzar fácilmente los 5 GHz.
¿Cuál es la principal diferencia en cuanto a la cantidad de núcleos entre microprocesadores y microcontroladores?
-Los microprocesadores, como los i9 de 13ava generación, pueden tener hasta 24 núcleos, mientras que los microcontroladores normalmente trabajan con un solo núcleo, aunque hay modelos modernos con dos núcleos.
¿Para qué tipos de aplicaciones se utilizan los microcontroladores y cómo difieren de las aplicaciones de los microprocesadores?
-Los microcontroladores se utilizan para tareas específicas, como controlar un teclado o un sistema de riego, y no requieren cargar un sistema operativo completo. Los microprocesadores, en cambio, se utilizan para propósitos generales, como juegos, edición de video y carga de sistemas operativos.
¿Por qué se siguen utilizando microcontroladores de 8 bits si existen modelos de 32 bits y 64 bits?
-Se siguen utilizando microcontroladores de 8 bits porque hay tareas muy simples y específicas que no requieren la capacidad de procesamiento de microcontroladores de 32 bits o 64 bits.
Outlines
🔍 Diferencias entre microcontrolador y microprocesador
En este primer párrafo se explica la diferencia fundamental entre un microcontrolador y un microprocesador. Se menciona el año 1971 como el momento en que Intel creó el primer microprocesador, el chip 4004, con una arquitectura de 4 bits y una velocidad de 740 kHz. Se describen los componentes internos de un microprocesador, incluyendo la unidad de decodificador, la ALU (unidad lógica y aritmética), registros y la necesidad de memoria externa para almacenar instrucciones y datos. También se detalla cómo estos componentes se conectan mediante buses de datos, direcciones y control para formar un sistema informático básico.
🛠 Características y diferencias técnicas
El segundo párrafo profundiza en las diferencias técnicas y de uso entre microcontroladores y microprocesadores. Se destaca que los microcontroladores tienen una arquitectura cerrada, integrando memorias de datos y programas en el mismo chip, mientras que los microprocesadores tienen una arquitectura abierta y requieren memorias externas. Se discuten las diferencias en términos de arquitectura, con microprocesadores actuales que van de 32 bits a 64 bits y microcontroladores que aún utilizan arquitecturas de 8 bits. También se menciona la diferencia en velocidad de procesamiento, con microprocesadores que operan en frecuencias de GHz y microcontroladores que generalmente no superan los 100 MHz. Se destaca la tendencia de los microprocesadores a tener múltiples núcleos, a diferencia de los microcontroladores que usualmente tienen un solo núcleo. Finalmente, se señala que los microprocesadores son de propósito general, mientras que los microcontroladores están diseñados para tareas específicas.
🏁 Aplicaciones específicas y propósito de los microcontroladores
El tercer párrafo concluye el video enfocándose en las aplicaciones específicas de los microcontroladores y su propósito en comparación con los microprocesadores. Se argumenta que, a pesar de tener una capacidad de procesamiento menor, los microcontroladores son adecuados para tareas muy específicas y no requieren de la complejidad de un sistema operativo. Ejemplos como sistemas de alarma o control de riegos son dados para ilustrar cómo los microcontroladores son la opción ideal para aplicaciones donde no se necesita una potencia de procesamiento alta. El video finaliza con una invitación a los espectadores para que se suscriban al canal y compartan sus inquietudes sobre temas relacionados con procesadores.
Mindmap
Keywords
💡Microcontrolador
💡Microprocesador
💡Unidad de códec
💡ALU (Unidad Lógica y Aritmética)
💡Registros
💡Memoria RAM
💡Memoria ROM
💡Buses
💡Arquitectura de 4 bits
💡Campo de aplicación
Highlights
El video explica las diferencias entre un microcontrolador y un microprocesador, con un enfoque en estudiantes de electrónica e informática.
La empresa Intel fabricó el primer microprocesador en 1971, el chip 4004, con una arquitectura de 4 bits y 16 pines.
Un microprocesador ejecuta instrucciones y necesita una unidad de codificador, ALU y registros para su funcionamiento.
Un microprocesador por sí solo no es suficiente; requiere memoria externa y buses de datos, direcciones y control para interactuar con otros componentes.
Texas Instruments comercializó el primer microcontrolador, el TMS 1000, en 1974, con memorias de datos y programas integradas.
Los microcontroladores tienen una arquitectura cerrada, incluyendo todo lo necesario para funcionar sin necesidad de componentes externos.
Los microprocesadores tienen una arquitectura abierta y requieren memorias de datos y programas externas.
Los microcontroladores y microprocesadores varían en capacidad de procesamiento, con microprocesadores generalmente más potentes.
Los microcontroladores suelen tener una arquitectura de 8 bits, aunque algunos modelos de 64 bits están disponibles.
Los microprocesadores modernos están migrando hacia la arquitectura de 64 bits, mientras que los microcontroladores aún utilizan frecuentemente la de 8 bits.
La velocidad de procesamiento de los microcontroladores es inferior a la de los microprocesadores, con frecuencias típicas de 20 MHz en microcontroladores y hasta 5 GHz en microprocesadores.
Los microprocesadores pueden tener múltiples núcleos, como el i9 de 13ava generación con hasta 24 núcleos, mientras que los microcontroladores generalmente tienen un solo núcleo.
Existen microcontroladores de doble núcleo, como el RP2040 de la placa Raspberry Pi Pico y el SP32, que cuentan con dos núcleos.
Los microprocesadores son de propósito general y pueden ejecutar múltiples tipos de aplicaciones, incluyendo sistemas operativos.
Los microcontroladores son de propósito específico y se utilizan para tareas muy específicas, como controlar un teclado o un sistema de riego, sin necesidad de un sistema operativo.
Los microcontroladores de 8 bits se siguen utilizando para tareas simples y específicas donde no es necesario un procesamiento más potente.
Transcripts
en este video vamos a tratar de explicar
las diferencias que hay entre un
microcontrolador y un microprocesador
hago este video Porque existe todavía
muchas dudas sobre todo en personas que
están estudiando la carrera de
electrónica o la carrera de informática
para explicar esto vamos a ir al año
1971 donde la empresa Intel fabrica el
primer microprocesador ahora también se
le puede llamar cpu también le pueden
llamar Core núcleo en este caso la
empresa Intel lo que hace es fabricar el
chip 4004 que es un procesador que puede
ejecutar hasta 46 instrucciones puede
trabajar una velocidad máxima de 740 khz
y es un procesador con una arquitectura
únicamente de 4 bits todo esto
encapsulado en un chip de solamente 16
Pines este fue un invento tan
Revolucionario que posteriormente otras
empresas comenzaron también a fabricar
sus propios procesadores empresas como
Motorola como siloc ahora qué
encontramos internamente dentro de un
microprocesador Pues básicamente
encontramos emos algunos bloques que se
suelen ver lo primero es que hay que
entender que un procesador lo que va a
hacer es ejecutar instrucciones y para
esto necesita de una unidad de
codificadora acuérdense que las
instrucciones se van a almacenar en
código binario es decir ceros y unos y
precisamente el bloque de decodificador
va a decodificar estas instrucciones
para que luego puedan ser interpretadas
por el cpu normalmente las instrucciones
Ejecutan operaciones lógicas y también
operaciones aritméticas de esto se va a
encargar la alu que básicamente es quien
ejecuta dichas operaciones también
encontramos un bloque llamado registros
que básicamente es una pequeña porción
de memoria con alta velocidad pero poca
capacidad que se encuentra dentro del
cpu donde vamos a encontrar que cada uno
de estos registros van a cumplir una
función específica y tienen conexión
directa con el cpu a grandes rasgos es
lo que encontraríamos dentro de un
microprocesador ahora como se darán
cuenta un microprocesador por sí solo no
va a ha ser mucho porque hemos dicho que
lo que hace el procesador es ejecutar
instrucciones Pero internamente dentro
del microprocesador no existe un bloque
de memoria donde se puedan almacenar
estas instrucciones para esto
necesitamos una memoria externa donde
vamos a guardar las instrucciones y
también necesitamos una memoria de datos
para que el procesador pueda trabajar
por ejemplo cuando ustedes van a armar
una computadora lo primero que tienen
que hacer es comprar una cpu o un
microprocesador lo siguiente que
necesitan es una unidad de
almacenamiento que puede ser por ejemplo
un disco duro y necesitan una memoria de
trabajos que sería la memoria RAM este
mismo principio en los años 70 también
se seguía aplicando y para que el
procesador se pueda comunicar con estos
elementos externos necesita básicamente
de tres buses un bus de datos que le va
a permitir al microprocesador ya sea
enviar información hacia las memorias o
ya sea leer información de las memorias
necesitamos un bus de direcciones para
que el procesador apunte a una posición
específica ya sea de la memoria de datos
o ya sea de la memoria programas
necesitamos un bus de control que
básicamente nos va a permitir controlar
todos estos procesos es decir estos tres
buses deben estar conectados con los
Pines externos del procesador para que
pueda interactuar y de esta forma poder
generar un sistema computarizado que es
la estructura básica que tienen las
computadoras e inclusive los smartphones
ahora que ya sabemos Qué cosa es un
microprocesador vamos a tratar de
explicar qué cosa es un microcontrolador
y para esto vamos a ir al año
1974 donde la empresa Texas instrument
comienza a comercializar el primer
microcontrolador en este caso estamos
hablando del tms 1000 que está
disponible en dos versiones por un lado
la versión con 28 Pines y por otro lado
la versión de 40 Pines dentro de Este
chip vamos a encontrar un
microprocesador así como lo escuchas
dentro del microcontrolador vamos a
tener un cpu en este caso es un
microprocesador de 4 bits pero
adicionalmente a esto vamos a tener una
memoria de datos en este caso va a ser
una memoria de tipo Ram con 64 palabras
con una longitud de 4 bits también vamos
a encontrar una memoria de programas que
es de tipo ROM con 1224 posiciones con
una longitud de 8 bits es decir
internamente dentro del microcontrolador
tenemos todos los elementos necesarios
para que el dispositivo funcione no hay
necesidad de agregarle memoria de
programas ni memoria de datos externa Y
esta es la principal diferencia entre un
microcontrolador y un microprocesador
viendo esta forma podríamos decir
entonces que un microcontrolador es
mucho mejor que un microprocesador y la
respuesta No es tan fácil porque
normalmente los microprocesadores tienen
una mayor capacidad de procesamiento que
los microcontroladores en estos años es
verdad que ya habían microcontroladores
de 4 bits pero muchos fabricantes ya
Estaban vendiendo procesadores de 8 bits
es decir normalmente siempre los
microprocesadores están muy por encima
en capacidad de procesamiento que los
microcontroladores Y esto es básicamente
gracias al campo de aplicación que cada
uno de ellos tienen esto vamos a
explicar más adelante vamos a comenzar a
enumerar algunas diferencias lo primero
sería que los microcontroladores tienen
una arquitectura cerrada ya que
internamente ya encontramos la memoria
de datos y la memoria de programas No
necesitamos sacar al exterior la
comunicación con el bus de datos el bus
de direcciones ni el bus de control ya
que todos los elementos que necesitamos
están internamente esto no quiere decir
que no podamos agregar
una memoria RAM externa o una memoria
flash externa a un microcontrolador lo
podríamos hacer pero a través de otros
protocolos por ejemplo podríamos
comunicarnos con una memoria RAM a
través del protocolo cpi podríamos
colocar una memoria externa ya sea de
tipo flash o la ya sea de tipo epron
mediante el protocolo idc pero los buses
que acabamos de mencionar el bus de
datos de control no están expuestos al
exterior mientras que los
microprocesadores podemos decir que
tienen una arquitectura abierta ya que
estos al necesitar de memoria de datos y
memoria de programas los buses de datos
de direcciones y de control tienen que
estar expuestos al exterior la siguiente
diferencia sería en cuanto a la
arquitectura en la actualidad los
procesadores o los microprocesadores
están migrando de la arquitectura de 32
bits a la de 64 bits las computadoras
laptops y Smartphone modernos
prácticamente están trabajando a 64 bits
mientras que en el mundo de los
microcontroladores
todavía encontramos microcontroladores
de 8 de 16 y de 32 bits hay algunas
empresas que ya están fabricando
microcontroladores de 64 bits pero
todavía se siguen utilizando y muchísimo
la arquitectura de 8 bits y esto también
es gracias al campo de aplicación de
cada uno de ellos la siguiente
diferencia es en cuanto a la velocidad
de procesamiento mientras que podemos
encontrar procesadores que están en el
orden de los ghz por ejemplo un i9 de
13ava generación puede superar
fácilmente los 5 ghz mientras que en los
microcontroladores una velocidad
estándar es 20 mhz muchos pics y abr
trabajan a esta frecuencia también
encontramos microcontroladores de 32
bits que tranquilamente pueden superar
los 100 mhz pero la velocidad todavía
sigue siendo mayor en los
microprocesadores la siguiente
diferencia es en cuanto a la cantidad de
núcleos como les decía los i9
tranquilamente un i9 de treceava
generación puede tener hasta 24 núcleos
mientras que normalmente los
microcontroladores han trabajado con un
solo núcleo es decir un solo cpu Aunque
en la actualidad ya existen
microcontroladores con dos núcleos con
dos cpus dentro de un solo chip por
ejemplo hay varios DS pic que ya tienen
esta característica el rp2040 de la
placa raspberry p pico también es de
doble núcleo y muchos System on chip
Como por ejemplo el sp32 que también
cuenta con dos núcleos la siguiente
diferencia es en cuanto al campo de
aplicación mientras que los
microprocesadores son de propósito
general los microcontroladores son de
propósito específico a qué me refiero
con esto normalmente si yo compro un
procesador para armar una computadora no
lo compro para algo en específico O sea
sí mi intención puede ser hacer
videojuegos Pero esto no implica de que
este mismo procesador yo lo puedo
utilizar por ejemplo para edición de
video para ver multimedia para
videojuegos etcétera etcétera inclusive
los microprocesadores pueden cargar un
sistema operativo mientras que en el
caso de los microcontroladores son para
trabajos específicos Por ejemplo si el
día de mañana yo quiero hacer una alarma
para mi casa no tendría sentido comprar
un procesador de
$500 comprar memoria de datos y m
programas podría armar mi alarma Sí pero
no tendría sentido la capacidad de
procesamiento para una pequeña alarma
mientras que esta aplicación fácilmente
lo podría hacer con por ejemplo un attin
85 o un p 16 f84 que apenas puede costar
máximo 3 es a eso precisamente a lo que
me refiero con el campo de aplicación
normalmente los microcontroladores son
para tareas específicas tienen menor
capacidad de procesamiento porque van a
ser tareas muy específicas por ejemplo
controlar un teclado por ejemplo
controlar un sistema de riego cosas muy
específicas inclusive los
microcontroladores no tienen la
necesidad de cargar todo un sistema
operativo mientras que los procesadores
en el caso de los procesadores se busca
cada día más tener mucha mayor capacidad
de procesamiento por todas las cosas que
pueden hacer y es esta la razón
precisamente por qué todavía los
microcontroladores de 8 bits se siguen
utilizando porque hay tareas que son muy
simples y muy específicas que ni
siquiera habría la necesidad de utilizar
microcontroladores de 32 bits es por eso
que el campo de aplicación de cada uno o
el propósito para cada uno es totalmente
distinto y es por eso que en la
actualidad vivimos en el mundo donde se
siguen ando procesadores
microprocesadores y se siguen fabricando
microcontroladores porque cada uno tiene
una aplicación en específica Espero que
este video les haya quedado Claro si es
así no se olviden de suscribirse al
Canal de compartir esta información si
este tema del mundo de los procesadores
les interesa pues dejen abajo en sus
comentarios algún tema en específico que
desean saber y posteriormente estaremos
haciendo un video gracias por su
atención
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