Microcontroladores: Componentes y Funciones

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Questions and Answers

¿Cuál es la función principal de la CPU (Unidad Central de Procesamiento) en un microcontrolador?

  • Convertir señales analógicas a digitales
  • Ejecutar las instrucciones del programa (correct)
  • Generar pulsos de reloj
  • Almacenar datos temporales

¿Qué tipo de memoria se utiliza para almacenar datos temporales en un microcontrolador?

  • ROM
  • FLASH
  • RAM (correct)
  • EEPROM

¿Qué es un registro en el contexto de un microcontrolador?

  • Un espacio de memoria RAM donde se almacena un dato (correct)
  • Un tipo de memoria no volátil
  • Un módulo que convierte señales analógicas a digitales
  • Un componente físico del microcontrolador

¿Cuál es la función principal del oscilador en un microcontrolador?

<p>Controlar la velocidad de la CPU (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué son los puertos en un microcontrolador?

<p>Conectores físicos para conectar dispositivos externos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de memoria se utiliza para almacenar datos que no se borran al apagar el microcontrolador?

<p>EEPROM (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del modulo A/D en un microcontrolador?

<p>Convertir señales analógicas a digitales (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un BUS de datos en un microcontrolador?

<p>Un conjunto de líneas que permiten comunicar a la CPU con la RAM (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal diferencia entre la arquitectura von-Neumann y la arquitectura Harvard?

<p>La arquitectura von-Neumann utiliza un solo bus para datos e instrucciones. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los registros SFR es correcta?

<p>Los registros SFR son espacios de memoria RAM de 8 bits. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el registro Tris en un microcontrolador?

<p>Configura si el pin funcionará como salida o entrada. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se define un microcontrolador RISC?

<p>Opera con un conjunto reducido de instrucciones básicas. (B)</p> Signup and view all the answers

En la arquitectura Harvard, ¿qué característica mejora la velocidad de operación en comparación con von-Neumann?

<p>Permite el acceso simultáneo a instrucciones y datos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de oscilador es utilizado comúnmente como temporizador de arranque en un microcontrolador?

<p>Oscilador interno HFIN de 8 MHz. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del decodificador en un microcontrolador CISC?

<p>Desglosa las instrucciones complejas para el CPU. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa el valor 0 en el registro Tris?

<p>Configuración de un pin como salida. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tamaño de una palabra en el microprocesador descrito en el texto?

<p>14 bits (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de memoria se usa para almacenar datos temporales en el microcontrolador?

<p>RAM (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del decodificador de instrucciones en el CPU?

<p>Descifrar el código de las instrucciones. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función tiene el acumulador en el CPU?

<p>Almacena datos temporalmente para realizar operaciones. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tamaño del convertidor A/D en el microcontrolador?

<p>10 bits (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del BUS de datos?

<p>Enviar datos del CPU a la RAM. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué elemento del microcontrolador sirve para multiplicar los pulsos del oscilador?

<p>PLL (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes componentes del microcontrolador NO está directamente relacionado con la memoria?

<p>Puertos (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reinicio se produce cuando el voltaje de alimentación cae lentamente?

<p>Reinicio BROWN-OUT (A)</p> Signup and view all the answers

¿En qué bit del registro OSCCON se selecciona la fuente del oscilador (interna o externa)?

<p>Bit 0 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se calcula la frecuencia máxima de procesamiento del microcontrolador con el oscilador interno de 4MHz?

<p>Dividiendo la frecuencia del oscilador por 4 (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del "Watchdog Timer"?

<p>Generar un reinicio cuando el microcontrolador se bloquea (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el tamaño del contador de 8 bits en el microcontrolador?

<p>255 bytes (D)</p> Signup and view all the answers

Si el microcontrolador utiliza el oscilador interno, ¿qué tipo de señales se utiliza para la selección de frecuencia?

<p>Señales digitales (C)</p> Signup and view all the answers

¿Para qué sirve el registro de 3 bits que se menciona?

<p>Seleccionar entre el oscilador interno y el externo. (C)</p> Signup and view all the answers

Cuando se usa el oscilador interno, ¿qué información se configura en los bits del 4 al 6 del registro OSCCON?

<p>Frecuencia del oscilador interno (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Microcontrolador

Dispositivo programable que controla procesos mediante programación.

CPU

Unidad central de procesamiento que ejecuta tareas e instrucciones.

Memoria RAM

Memoria volátil que almacena datos temporales mientras el microcontrolador está en funcionamiento.

Memoria ROM

Memoria no volátil que almacena instrucciones y programas.

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Oscilador

Generador de pulsos que establece la frecuencia de operación del microcontrolador.

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Módulo A/C

Convertidor de señal analógica a digital dentro del microcontrolador.

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Registros SFR

Espacios de memoria RAM de 8 bits que gestionan funciones especiales del microcontrolador.

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Memoria EEPROM

Memoria que almacena datos que no se borran, incluso al apagar el microcontrolador.

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Bus de Datos

Conexión física entre la CPU y la RAM para transferir datos.

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Señal de Dirección

Indica a dónde enviar los datos en la memoria.

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Ciclo Fetch

Proceso donde la CPU lee e ejecuta instrucciones.

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Unidad Lógica Aritmética (ALU)

Realiza operaciones aritméticas y lógicas en la CPU.

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Arquitectura von-Neumann

Arquitectura con un solo bus para datos e instrucciones de 8 bits, memoria RAM y ROM juntas.

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Convertidor A/D

Convierte señales análogas en digitales.

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Arquitectura Harvard

Arquitectura que tiene memorias y buses separados para instrucciones y datos, permitiendo mayor velocidad.

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Registro PSW

Registro que da estado y controla el acumulador.

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Juego de instrucciones

Conjunto de instrucciones que un microcontrolador puede ejecutar, en lenguaje de alto nivel o ensamblador.

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RISC

Computadora con un juego de instrucciones reducido, que incluye pocas y básicas.

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CISC

Computadoras que tienen un juego de instrucciones complejo y variado, con instrucciones más elaboradas.

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Registro Tris

Registro de control que configura los pines como entrada o salida; 0 para salida y 1 para entrada.

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Oscilador de reloj

Dispositivo que genera frecuencias; puede ser interno o externo, utilizado en temporizadores y monitoreo de errores.

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Registro OSCCON

Registro que selecciona entre el oscilador interno o externo.

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Reinicio BLACK-OUT

Reinicio que ocurre al desconectar la alimentación correctamente.

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Reinicio BROWN-OUT

Sucede cuando el voltaje de alimentación cae lentamente.

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Ruido eléctrico

Variaciones de voltaje que ocurren en ambientes industriales.

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MIPS

Millones de instrucciones por segundo que ejecuta el microcontrolador.

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Temporizadores

Registros que cuentan los pulsos de reloj hasta un máximo.

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Watchdog Timer

Temporizador interno que reinicia el microcontrolador al alcanzar su límite.

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CLRWDT

Instrucción para resetear el temporizador del watchdog.

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Study Notes

Microcontroladores

  • Un microcontrolador es un dispositivo programable para control, basado en un circuito integrado (CPU), memoria, entradas y salidas.
  • Se utiliza en la industria automotriz, electrodomésticos y celulares.
  • Sus componentes principales incluyen:
    • CPU (Unidad Central de Procesamiento): Ejecuta instrucciones.
    • Memoria RAM: Almacena datos temporales (variables).
    • Memoria ROM: Almacena instrucciones permanentes.
    • Oscilador/Reloj: Genera pulsos para sincronizar operaciones.
    • Módulos A/C: Convierten señales analógicas a digitales.
    • Puertos: Proporcionan entradas y salidas digitales.
    • PLL: Multiplica la frecuencia de reloj.

Partes del Microcontrolador

  • CPU (Core): Ejecuta las instrucciones del programa.
  • Memoria: Sirve para almacenar datos e instrucciones.
    • RAM: Memoria volátil, datos temporales.
    • ROM: Memoria permanente, instrucciones del programa
  • Oscilador: Genera señales de reloj para sincronizar operaciones.
  • Módulos A/D y D/A: Para convertir señales analógicas a digitales y viceversa.
  • Puertos: Entradas y salidas digitales.

Registros

  • Registros SFR (Registros de Función Especial): Controlan funciones internas del microcontrolador.
  • Otros Registros: Almacenan datos utilizados en el programa.

Memorias Microcontrolador

  • RAM: Almacena datos temporales.
  • ROM: Almacena las instrucciones del programa, no es volátil.

Arquitectura

  • Von Neumann: Un solo bus para datos e instrucciones, más sencillo de implementar.
  • Harvard: Dos buses separados para datos e instrucciones, velocidad de procesamiento más alta.

CPU

  • Ejecuta las instrucciones del programa.
  • Las instrucciones pueden estar en el registro de instrucción o en la memoria.
  • El ciclo Fetch lee las instrucciones y las ejecuta.
  • Necesita instrucciones para comunicarse con la memoria (RAM/ROM).

Puertos de Entrada/Salida

  • Registro TRIS: Configura pines como entrada o salida.
  • Registro PORT: Lee o escribe el estado de los pines.

Oscilador

  • Interno/Externo: Se usa un oscilador para sincronizar las operaciones.
  • Frecuencia: Medida en millones de instrucciones por segundo (MIPS).
  • Reloj: Proporciona sincronización temporal en el microcontrolador.

Temporizadores/Contadores

  • Timer: Registros que incrementan su valor cada vez que se produce una señal de reloj.
  • Contador: Registros que incrementan su valor según una señal externa.

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