Introduccin a los microprocesadoresMicroprocesador.- Es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de Proceso (UCP) de una computadora, que se encarga de ejecutar operaciones, estableciendo sistemas de prioridad en funcin de un programa interno almacenado en memoria.Los bloques internos de un microprocesador son:a) Unidad Aritmtica Lgica (ALU): Es el bloque donde se realizan todas las operaciones aritmticas y lgicas.b) Registros: son celdas de memoria destinadas a almacenar datos temporalmente, como por ejemplo, el registro de estado de condiciones que indica cual es el estado operativo del microcontrolador en ese momento.c) Decodificador de instrucciones: En l se analiza la informacin instruccin por instruccin, del programa que se ingresa.d) Pila (stack): Es un bloque de registros donde quedan almacenadas ciertas direcciones de programa necesarias para que el microprocesador con el objeto de ejecutar un programa.e) Contador de programa (PC): es el que indica al microprocesador la direccin de memoria donde se est ejecutando el programa.f) Seales de control: Aqu se manejan las seales de reloj, seales de acceso a memoria, seales de interrupcin de programa, etc.g) Buses (grupos de lneas): Existen dos buses, uno es el de datos por donde entra y sale la informacin y el otro es el de direcciones donde se seleccionan elementos externos (memorias, perifricos, etc.) con los que se va a trabajar.La arquitectura von Neumann utiliza una memoria nica para instrucciones y datos. Esto significa que con un mismo bus de direcciones se localizan (direccionan) instrucciones y datos y que por nico bus de datos transitan tanto instrucciones como datos. La misma seal de control que emite la UPC para leer un dato, sirve para leer una instruccin. No hay seales de control diferentes para datos e instrucciones. Debe quedar claro que aunque se use memoria ROM para almacenar el programa y RAM para los datos, para la CPU no hay tal distincin, sino que ambas forman un conjunto nico (una memoria de lectura y escritura) para cual la UCP emite seales de control, de direccin y de datos.La arquitectura Harvard utiliza memorias separadas para instrucciones y datos. En este caso la memoria de programa (que almacena instrucciones) tiene su bus de direcciones (de instrucciones), su propio bus de datos (ms bien es un bus de instrucciones) y su bus de control. Por otra parte, la memoria de datos tiene sus propios buses de direcciones, datos y control, independientes de los buses de la memoria de programa. La memoria de programa es slo de lectura, mientras que en la de datos se puede leer y escribir.

Los pines de un microprocesador sacan al exterior las lneas de sus buses de direcciones, de datos y de control, para permitir la conexin con la memoria y los mdulos de Entrada/Salida y configurar una computadora implementada por varios circuitos integrados. Se dice que un microprocesador es un sistema abierto porque su configuracin es variable de acuerdo con la aplicacin a la que se destine, en contraste con el microcontrolador.Microcontrolador.- Circuito integrado de alta escala de integracin que incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador. Un microcontrolador normalmente dispone de los siguientes elementos:a) Microprocesador (P): Como se haba mencionado anteriormente, es el circuito integrado encargado de ejecutar operaciones en funcin de un programa interno almacenado en memoria.b) Memoria de acceso aleatorio (RAM): Es una memoria de lectura y escritura donde suelen almacenarse los programas a ejecutar y los datos que deben ser procesados.c) Memoria de slo lectura (ROM): Es aquella en donde se almacena el programa inicial que le indica al microprocesador qu es lo que debe hacer desde el momento en que se inicia el microcontrolador. El microprocesador no puede cambiar los datos almacenados en ROM pues si as lo hiciera, el microprocesador no sabra qu es lo que tiene que hacer.d) Reloj (CK): Este bloque definir las secuencias en que se van a ejecutar los diferentes pasos. Sincroniza todas las operaciones a realizar.e) Dispositivo de entradas y salidas (I/O): Es el encargado de llevar informacin desde y hacia el microprocesador con respecto a sistemas perifricos.

Ancho de bus de datosMicroprocesadorFabricanteAncho de bus de direccionesVelocidadCapacidad de direccionamiento

4 bits4004Intel11100 KHz2 KB

8 bits6800Motorola161 2 MHz64 KB

8 bits8008Intel14740 KHz16 KB

8 bits8080Intel162 MHz64 KB

8 bits8088Intel205 MHz1 MB

8 bitsMOS 6502MOS Technology161 MHz64 KB

8 bitsZ80Zilog1620 MHz64 KB

16 bits68000Motorola248 MHz16 MB

16 bits8086Intel204.77 MHz1 MB

16 bits80186Intel208 MHz1 MB

16 bits80286Intel248 MHz16 MB

32 bits68020Motorola3212 33 MHz4 GB

32 bits80386DXIntel3216 MHz4 GB

32 bits80486DXIntel3225 MHz4 GB

32 bitsPentiumIntel3260 200 MHz4 GB

64 bitsAMD Athlon 64AMD402 GHz1 TB

64 bitsPowerPC MPC 604Motorola40230 MHz1 TB

64 bitsR4000MIPS Computer Systems40100 250 MHz1 TB

64 bitsSPARCSun Mycrosistems3216 50 MHz4 GB

En arquitectura de ordenadores, 128 bits es un adjetivo usado para describir enteros, direcciones de memoria u otras unidades de datos que comprenden hasta 128 bits (16 octetos) de ancho, o para referirse a una arquitectura de CPU y ALU basadas en registros, bus de direcciones o bus de datos de ese ancho. Tericamente, deberan reconocer hasta 256 trillones de exabytes de memoria RAM.No hay actualmente una corriente dominante de procesadores de propsito general construidos para operar con enteros o direcciones de 128 bits (16 octetos), aunque varios procesadores operan con datos de 128 bits. El IBM S/370 puede considerarse como el primer ordenador rudimentario de 128 bits ya que utiliz registros de punto flotante de 128 bits. Muchas CPUs modernas como el Pentium y el PowerPC tienen registros de vectores de 128 bits utilizados para almacenar varios nmeros pequeos, como 4 nmeros de 32 bits en coma flotante. Una instruccin simple puede operar todos estos valores en paralelo (SIMD). Son procesadores de 128 bits en el sentido que tienen registros de 128 bits y en algunos casos ALU de 128 bits, pero no operan con nmeros individuales que sean dgitos binarios de 128 bits de longitud.

Aplicaciones de microcontroladoresLos microcontroladores estn siendo empleados en infinidad de sistema en nuestra vida diaria, tales como juguetes, hornos de microondas, refrigeradores, televisores, computadoras, impresoras, mdems, el sistema de arranque del automvil, instrumentacin electrnica, control de sistemas en una nave espacial, entre otros. Una aplicacin tpica podra emplear varios microcontroladores para controlar pequeas partes del sistema. Estos pequeos controladores podran comunicarse entre ellos y con un procesador central, probablemente ms potente, para compartir informacin y coordinar sus acciones.Aunque en el mercado de la microinformtica la mayor atencin la acaparan los desarrollos de los microprocesadores, lo cierto es que se venden cientos de microcontroladores por cada microprocesador.Existe una gran diversidad de microcontroladores. Quiz la clasificacin ms importante sea entre microcontroladore de 4, 8, 16 y 32 bits. Aunque las prestaciones de los microcontroladores de 16 y 32 bits son superiores a los de 4 y 8 bits, la realidad es que stos ltimos dominan el mercado mientras que los de 4 bits se resisten a desaparecer. La razn de esta tendencia es que los microcontroladores de 4 y 8 bits son apropiados para la gra mayora de las aplicaciones, haciendo absurdo emplear microcontroladores ms potentes y, por tanto, ms caros.En cuanto a las tendencias de fabricacin, cabe decir que prcticamente la totalidad de los microcontroladores actuales se fabrican con tecnologa CMOS (Semiconductor Complementario de xido de Metal). Esta tecnologa supera a las tcnicas anteriores por su bajo consumo y alta inmunidad al ruido.La distribucin de las ventas segn su aplicacin es al siguiente: Una tercera parte se absorbe en las aplicaciones relacionadas con las computadoras y sus perifricos. La cuarta parte se utiliza en las aplicaciones de consumo (juegos, TV, video, electrodomsticos, etc.). El 16% de las ventas mundiales se destin en el rea de las comunicaciones. Otro 16 % fue empleado en aplicaciones industriales El resto de los microcontroladores vendidos en el mundo, aproximadamente un 10%, fueron adquiridos por las industrias de automocin.Tambin los modernos microcontroladores de 32 bits van afianzando sus posiciones en el mercado, siendo las reas de ms inters el procesamiento de imgenes, las comunicaciones, las aplicaciones militares, los procesos industriales y el control de dispositivos de almacenamiento masivo de datos.