Historia de los microcontroladores

MicrocontroladoresEQUIPO N10 Allahu akbar

Integrantes:Erik Sebastin Flores SotoEdgar Valderrama SnchezAndrs Montoya LpezEduardo Damin Castillo NicolsJess Norberto Rivera Flores4AM Turno MatutinoPor Al-lhHistoria de los MICROCONTROLADORESEn 1976 Intel crea el primer microcontrolador, llamado 8048 con memoria ROM y una memoria RAM de 64 a 256 bytes.

Creador:

INTEL

En 1980 aproximadamente, los fabricantes de circuitos integrados iniciaron la difusin de un nuevo circuito para control, medicin e instrumentacin al que llamaron microcomputador en un slo chip (Un microcontrolador).Un microcontrolador es un circuito integrado que contiene toda la estructura (arquitectura) de un microcomputador, o sea CPU, RAM, ROM y circuitos de entrada y salida.

En 1980 INTEL desarrolla, el microcontrolador 8051 para productos embebidos. Su diseo es muy comn, pero es muy potente, y fcil de programar, y es capas de hacer distintas operaciones al mismo tiempo por su procesamiento de datos.

En 1982, sale al mercado los chips 80186 y 80188, los cuales son versiones, de los microcontroladores 8086 y del 8088.

Estos pueden ser ocupados para usar herramientas de desarrollo para PC.

En 1983, grandes compaas, producen copias mas baratas de los microcontroladores de otras compaias, diciendo ser mejores.Surgen los clones de los Pic.

En 1994, se introduce el microcontrolador 80386EX, el cual fue un gran excito, y actualmente se utiliza en el campo de satlites, espaciales.Tiene una memoria RAM de 64 Mb.

Por ultimo2001:Surge el microcontrolador rfPic, que integra las caractersticas del PicMicro, para tener una comunicacin inalmbrica.

2007:Microchip, lanza los nuevos microcontroladores de 32 bits

Caractersticas Los microcontroladores estn diseados para reducir el costo econmico y el consumo de energa de un sistema en particular.

El tamao de la unidad central de procesamiento, la cantidad de memoria y los perifricos incluidos dependern de la aplicacin.

Un microcontrolador difiere de unaunidad central de procesamientonormal, debido a que es ms fcil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mnimo decircuitos integrados externos de apoyo. La idea es que el circuito integrado se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energa y de informacin que necesite, y eso es todo.

Caractersticas:Componentes Principales Unidad de Procesamiento Central (CPU): Es el cerebro del microcontrolador. Esta unidad trae las instrucciones del programa , una a una, desde la memoria donde estn almacenadas, las interpreta (descodifica) y hace que se ejecuten.

Memoria ROM (Read-Only Memory) o Memoria de Programa: Esta almacena el cdigo del programa. La cantidad de memoria ROM disponible es normalmente muy superior a la cantidad de memoria RAM, debido a que por lo general las aplicaciones requieren programas que manejan pocos datos.

Memoria RAM (Random Access Memory) o Memoria de Datos: En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecuta el CPU. Se denominan de acceso aleatorio porque se puede leer o escribir en una posicin de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posicin, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la informacin de la manera ms rpida posible.

Interfaz de Entrada/Salida: La entrada y la salida es particularmente importante en los microcontroladores, pues a travs de ellas el microcontrolador interacciona con el exterior. Forman parte de la entrada y la salida los puertos paralelos y serie, los temporizadores y la gestin de las interrupciones. El microcontrolador puede incluir tambin entradas y salidas analgicas asociadas a convertidores A/D y D/A.

ArquitecturasExisten dos arquitecturas de computadoras, y claro, estn presentes en el mundo de los microcontroladores: Von Neumann y Harvard. La diferencia entre ambas se encuentra en la forma de conexin de la memoria al procesador y en los buses que cada una necesita.

Caractersticas de Von Neumann y Harvard Su principal caracterstica radica en que en el dispositivo computarizado solo existe un canal para acceder a la memoria FLASH y a la RAM desde la CPU, el bus de datos, de direccin y de control es compartido entre estas dos lo que limita el acceso a ellas, pues a pesar de ser memorias de diferente tipo solo se puede leer o escribir en unaOtra caracterstica era que usaba una memoria de programa (papel perforado), otra para almacenar los datos (interruptores) y cada una usaba su propio canal de comunicacin. Separando los buses de comunicacin entre la memoria de programa y de datos, se puede lograr acceder en el mismo instante a ambas memorias

Ventajas y desventajas de ambas arquitecturasVon Neumann+La transmisin de las instrucciones y los datos es mas rpida al estar ambos en el mismo dispositivo y no ir por separado.+Permite cdigo automodificable.-Al tener tan solo un nico bus de entrada y salida, si la instruccin ocupa ms de un byte tendr que hacer varias lecturas en la memoria, lo que significa ms ciclos del reloj.Harvard+ El tiempo de acceso a las instrucciones puede superponerse con el de los datos, logrando una mayor velocidad en cada operacin.+Ms simple arquitectnicamente-Cuando solo hay una memoria cach, la divide en dos disminuyendo el rendimiento en caso de que las instrucciones no tengan el mismo espacio.

Procesador del Microcontrolador en Detalle

El inicioA principios de la dcada de 1970, una empresa japonesa le encarg a una joven compaa norteamericana que desarrollara un conjunto de circuitos para producir una calculadora de bajo costo. Intel se dedic de lleno a la tarea y entre los circuitos encargados desarroll uno muy especial, algo no creado hasta la fecha: el primer microprocesador integrado, el Intel 4004 era una mquina digital sincrnica compleja, como cualquier otro circuito lgico secuencial sincrnico

Registros (Cache)Son un espacio de memoria muy reducido pero necesario para cualquier microprocesador, de aqu se toman los datos para varias operaciones que debe realizar el resto de los circuitos del procesador. Los registros sirven para almacenar los resultados de la ejecucin de instrucciones, cargar datos desde la memoria externa o almacenarlos en ella.Cuando escuchamos que un procesador es de 4, 8, 16, 32 o 64 bits, nos estamos refiriendo a procesadores que realizan sus operaciones con registros de datos de ese tamao

Unidad de ControlLa unidad de control es uno de los elementos fundamentales que determinan las prestaciones del procesador, ya que determina parmetros como el tipo de conjunto de instrucciones, velocidad de ejecucin, tiempo del ciclo de mquina, tipo de buses que puede tener el sistema, manejo de interrupciones y un centenar de cosas ms que en cualquier procesador van a parar a este bloque.

Unidad Aritmtico-Lgica (ALU)Como los procesadores son circuitos que hacen bsicamente operaciones lgicas y matemticas, se le dedica a este proceso una unidad completa, con cierta independencia. Aqu es donde se realizan las sumas, restas, y operaciones lgicas tpicas. Actualmente la unidad ha evolucionado en comparacin de hace aos y los procesadores actuales cuentan con distintas ALU centradas en operaciones ms complicadas

BusesSon el medio de comunicacin que utilizan los diferentes componentes del procesador para intercambiar informacin entre s, eventualmente los buses o una parte de ellos estarn reflejados en los pines del encapsulado del procesador. En el caso de los microcontroladores, no es comn que los buses estn reflejados en el encapsulado del circuitoExisten tres tipos de buses:Direccin: Se utiliza para seleccionar al dispositivo con el cual se quiere trabajar o en el caso de las memorias, seleccionar el dato que se desea leer o escribir.Datos: Se utiliza para mover los datos entre los dispositivos de hardware (entrada y salida).Control: Se utiliza para gestionar los distintos procesos de escritura lectura y controlar la operacin de los dispositivos del sistema.

Unidad de Memoria en un MicrocontroladorUNIDAD DE MEMORIA -ROM-Memoria flash-ram-eepromUnidad de Memoria La unidad de memoria es una parte del microcontrolador utilizada para almacenar los datos, El contenido de cualquier localidad se puede leer y se le puede acceder al direccionarla. La memoria se puede escribir en la localidad o leer.

Memoria ROM.La memoria ROM se utiliza para guardar permanentemente el programa que se est ejecutando. El tamao de programa que se puede escribir depende del tamao de esta memoria.

Memoria FlashLamemoria Flash(espacio del programa) es donde Arduino almacena el sketch. Unsketches el nombre que usa Arduino para un programa. Es la unidad de cdigo que se sube y ejecuta en la placa Arduino.

Memoria RAMAl apagar la fuente de alimentacin, se pierde el contenido de la memoria RAM. Se utiliza para almacenar temporalmente los datos y los resultados inmediatos creados y utilizados durante el funcionamiento del microcontrolador.

Memoria EEPROMEl contenido de la EEPROM se puede cambiar durante el funcionamiento (similar a la RAM), pero se queda permanentemente guardado despus de la prdida de la fuente de alimentacin (similar a la ROM).

InterrupcionesPausa temporal del microcontrolador y del programa para luego regresar donde se qued.

PerifricosSe considera perifrico a cualquier aparato o dispositivo auxiliar independiente de la unidad principal (en este caso, el microcontrolador), los cuales se comunican con el exterior.

Fuenteshttp://computadoras.about.com/od/Preguntas-Frecuentes-elegir-pc/a/Memoria-Cache-Que-Es-Y-Para-Que-Sirve.htmhttps://es.wikipedia.org/wiki/Registro_(hardware)https://prezi.com/toxotfrozbeb/arquitecturas-von-neumann-vs-harvard/http://rcmcomputointegrado.blogspot.mx/2012/04/arquitectura-von-neumann.htmlhttp://www.mikroe.com/chapters/view/79/capitulo-1-el-mundo-de-los-microcontroladores/https://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador#Caracter.C3.ADsticashttp://mio-unidad3.blogspot.mx/2015/12/caracteristicas-de-los-micro.htmlhttps://itphonenet.wordpress.com/2013/02/06/componente-de-un-microcontrolador/http://www.info-ab.uclm.es/labelec/Solar/Microcontroladores/PuertosEntradaSalida.htm https://prezi.com/xxee6cqfxdcc/historia-de-los-microcontroladores/