MATERIA: SISTEMAS OPERATIVOS DE RED

TEMA: COMANDOS INTERNOS Y EXTERNOS

ALUMNO: CÁRDENAS MORALES BLANCA ESTELA

GRUPO: SCC04V

FECHA: 06 DE OCTUBRE DE 2015

ENTREGABLE 1

INTRODUCCIÓN

Desde la invención del circuito integrado, el desarrollo constante de la electrónica digital ha dado

lugar a dispositivos cada vez más complejos. Entre ellos los microprocesadores y los

microcontroladores.

El objetivo principal de esta investigación es que el alumno logre un entendimiento básico de los

microcontroladores y obtenga los conocimientos necesarios para la programación de estos

dispositivos y para el diseño de sistemas digitales y/o analógicos basados en ellos.

MICROCONTROLADORES

Los microcontroladores son circuitos integrados que son capaces de ejecutar órdenes que fueron grabadas en

su memoria. Su composición está dada por varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea

específica, son dispositivos que operan uno o más procesos, por lo general los microcontroladores están

basados en la arquitectura de Harvard, la cual consiste en dispositivos de almacenamiento separados

(memoria de programa y memoria de datos).

Un micro controlador está constituido en su interior por las tres principales unidades funcionales de una

computadora, las cuales son: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada y salida.

LA CPU

Podemos decir que la CPU, (Unidad Central de Proceso), es el núcleo del microcontrolador. Se encarga de

ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria. Es lo que habitualmente llamamos procesador o

microprocesador.

Podemos ver al microprocesador como el cerebro de una persona y al microcontrolador como el cuerpo: el

cerebro se encarga de procesar toda la información, pero necesita a los demás órganos para funcionar. De la

misma forma, el microprocesador, que únicamente se encarga de ejecutar las instrucciones, necesita, por un

lado, un lugar donde almacenarlas, es decir, la memoria, y por otro, un medio para interactuar con el exterior,

es decir, los dispositivos de entrada/salida.

MEMORIA

Entendemos por memoria los diferentes componentes del microcontrolador que se emplean para almacenar

información durante un periodo determinado de tiempo. La información que necesitaremos durante la

ejecución del programa será, por un lado, el propio código, y por otro, los diferentes datos que usemos

durante la ejecución del mismo. Hablaremos por tanto de memoria de programa y de memoria de datos,

respectivamente.

La diferente naturaleza de la información que hay que almacenar hace necesario el uso de diferentes tipos

memorias, que distingue entre memoria volátil y no volátil. La primera es aquella que pierde la información que

almacena al desconectarla de la alimentación; la segunda, como resulta obvio, no. La memoria de programa

deberá ser no volátil: no sería práctico que el programa grabado en el microcontrolador se borrara cada vez

que apagáramos el dispositivo.

La existencia de dos tipos de información a almacenar, nos lleva también al concepto de arquitectura.

Entendemos por arquitectura el conjunto de componentes del microcontrolador y la forma en la que éstos se

relacionan. Las más conocidas son la arquitectura Harvard y la arquitectura Von Neumann. En la primera,

datos y programa están almacenados en dos memorias físicamente separadas, cada una de ellas con un bus

de comunicaciones propio. En la segunda, datos y programa se encuentran en el mismo dispositivo de

memoria, por lo que comparten un mismo.

UNIDADES DE ENTRADA/SALIDA

Las unidades de entrada/salida son los sistemas que emplea el microcontrolador para comunicarse

con el exterior. Los dispositivos de entrada nos permitirán introducir información en el

microcontrolador y los de salida nos servirán para que éste la saque al exterior.

FAMILIAS DE MICROCONTROLADORES

CARACTERÍSTICAS DE LOS MICROCONTROLADORES

Los microcontroladores están diseñados para reducir el costo económico y el consumo de energía

de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la unidad central de procesamiento, la cantidad

de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un

electrodoméstico sencillo como una batidora utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bits)

porque sustituirá a un autómata finito. En cambio, un reproductor de música y/o vídeo digital (MP3

o MP4) requerirá de un procesador de 32 bits o de 64 bits y de uno o más códecs de señal digital

(audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa

normalmente en un microcontrolador de 16 bits, al igual que el sistema de control electrónico del

motor en un automóvil.

Un microcontrolador difiere de una unidad central de procesamiento normal, debido a que es más

fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de circuitos integrados

externos de apoyo. La idea es que el circuito integrado se coloque en el dispositivo, enganchado a

la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional

no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips.

Hay que agregarle los módulos de entrada y salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de

información.

Un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de

memoria de acceso aleatorio y/o ROM/EPROM/EEPROM/flash, con lo que para hacerlo funcionar

todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los

microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de

entrada/salida, como convertidor analógico digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz

serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser

controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores

frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el lenguaje de

programación BASIC que se utiliza bastante con este propósito.

Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se

utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o

la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.

EJEMPLOS PRÁCTICOS DE CONTROLADORES

Como algunos ejemplos prácticos de microcontroladores en la vida diaria, tenemos lo siguiente:

Microcontrolador de un CPU

Microcontrolador del motor de un automóvil

Microcontrolador de una alarma contra incendios

Bibliografía:

https://trecedb.wordpress.com/2009/02/13/partes-del-microcontrolador/

https://microcontroladoressesv.wordpress.com/arquitectura-de-los-microcontroladores/

https://es.wikipedia.org/wiki/Microcontrolador

http://www.mikroe.com/chapters/view/79/capitulo-1-el-mundo-de-los-microcontroladores

http://perso.wanadoo.es/pictob/microcr.htm#arquitectura_basica

http://www.puntoflotante.net/proyecto.htm