Apuntes para Examen PDF

Microcontrolador: Es un dispositivo diseñado para realizar un control dependiendo de la programación que se le dé, está constituido principalmente por un CPU. EXPLICACIÓN: Palabras clave: es un circuito integrado.2° Palabra clave: programable. Es un circuito integrado programable. 3°ras...

Microcontrolador: Es un dispositivo diseñado para realizar un control dependiendo de la programación que se le dé, está constituido principalmente por un CPU. EXPLICACIÓN: Palabras clave: es un circuito integrado.2° Palabra clave: programable. Es un circuito integrado programable. 3°ras Palabras claves: CPU, Memoria, entradas y salidas. Funciones de un microcontrolador monitorias, automatizar y control de procesos. Donde se encuentran los microcontroladores en la industria automotriz, electrodomésticos, celulares etc. Principales elementos del microcontrolador: -CPU o microprocesador: Su función es ejecutar las tareas o instrucciones. Otro nombre de este elemento es CORE. -MEMORIAS: Sirve para almacenar datos -RAM: se almacenan datos temporales en este se guardan datos(variables). Es una memoria volátil se borra cuando el micro no está trabajando. -ROM (Memoria del programa): se guardan las instrucciones. Es de tipo no volátil tipo flash no se borra hasta cargarle un programa. -Oscilador o reloj: Es un generador de pulsos. Todos los micros lo requieren. La frecuencia de los pulsos varía dependiendo del microcontrolador. -Modulo A/C: Es el convertidor de análogo a digital. -Puertos: Todos los micro tendrán entradas y salidas digitales. -PLL: Este sirve para multiplicar los pulsos del oscilador. Registros: Un registro es el lugar donde se almacenan un dato. Es un espacio de memoria donde se almacena un dato. Es un espacio de memoria RAM. La memoria RAM está dividida en registro. Varía según el micro. El CPU es el encargado de escribirle los datos o leer los registros del CPU. Se comunica por unas líneas llamadas BUS de datos es el medio físico para conectar la CPU a la RAM se conforma de 8 líneas por cada bit es así para que el dato viaje todo al mismo tiempo. Además, contamos con una línea de control bus o una señal de escritura esta es la encargada de tomar la decisión de mandar o leer un registro. Registros SFR (REGISTRO DE FUNCIÓN ESPECIAL): Es un espacio de la memoria RAM son de 8 bits, así como los registros generales. Dependiendo del registro mandado del CPU activan o desactiven los módulos internos del microcontrolador. Memorias del micro: Ahí 3 memorias RAM, ROM y memoria EEPROM. EEPROM: Sirve para almacenar datos. Dentro de esto se guardan datos que no se borraran. El bus de datos es solo entre el CPU y la RAM.  La señal de la dirección es para saber a donde enviar nuestros datos generalmente se mandan por la dirección en hexadecimal. La memoria del programa ROM también está dividida en localidades no en registro como en la RAM. Una localidad tiene un tamaño de una instrucción o Word están equivalen a lo mismo. En nuestro micro una palabra mide 14 bits. En esta se almacenan instrucciones. Para leer la memoria del programa el CPU se comunican el por el Program Bus este tiene 14 bits. CPU La función de este es ejecutar las instrucciones. Este consiste en el ciclo Fetch que consiste en leer la instrucción y por ultimo se ejecuta la función. Ejecutar la instrucción es que el CPU se comunique con la RAM. Elementos Decodificador de instrucciones: Es encargado de descifrar el código. ALU: Unidad lógica aritmética sirve para realizar operaciones aritméticas y lógicas. Acumulador: El acumulador es un registro o memoria también conocido como registro de trabajo. En este se guardan datos temporalmente. Registro PSW: Es un registro de estado del acumulador. Nos da información de lo que esta pasando dentro del acumulador. A/D Nuestro A/D es de 10 bits, pero lo manejamos a 8 bits. En caso de contar de mas de 8 bits se necesitarán más de un registro. -RAM: se almacenan datos temporales en este se guardan datos(variables).Es una memoria volátil se borra cuando el micro no esta trabajando. -ROM(Memoria del programa): se guardan las instrucciones. Es de tipo no volátil tipo flash no se borra hasta cargarle un programa. -Oscilador o reloj: Es un generador de pulsos. Todos los micros lo requieren. La frecuencia de los pulsos varia dependiendo del microcontrolador. -Modulo A/C: Es el convertidor de análogo a digital. -Puertos: Todos los micro tendrán entradas y salidas digitales. -PLL: Este sirve para multiplicar los pulsos del oscilador. Registros: Un registro es el lugar donde se almacenan un dato. Es un espacio de memoria donde se almacena un dato. Es un espacio de memoria RAM. La memoria RAM esta dividida en registro. Varia según el micro. El CPU es el encargado de escribirle los datos o leer los registros del CPU. Se comunica por unas líneas llamadas BUS de datos es el medio físico para conectar la CPU a la RAM se conforma de 8 líneas por cada bit es así para que el dato viaje todo al mismo tiempo. Además contamos con una línea de control bus o un señal de escritura esta es la encargada de tomar la decisión de mandar o leer un registro. Registros SFR(REGISTRO DE FUNCIÓN ESPECIAL): Es un espacio de la memoria RAM son de 8 bits así como los registros generales. Dependiendo del registro mandado del CPU activan o desactiven los módulos internos del microcontrolador. Arquitectura interna Vamos a hablar como está conectado el CPU con las memorias. Arquitectura von-Neumann Cuenta con un solo bus para datos e instrucciones de 8 bits. Además, las memorias de RAM y ROM están juntas. Es más fácil de desarrollarlo. Tiene una solo memoria para datos e instrucciones. Tiene una velocidad limitada de operación. Arquitectura Harvard Contiene las memorias separadas, así como 2 buses uno de instrucciones y uno de datos. Es más rápido ya que puede realizar intercambio de instrucciones y datos al mismo tiempo. Tiene memorias separadas. Tiene buses separados Tiene buses de tamaños distintos. Juego de instrucciones Son las posibles instrucciones que un micro puede ejecutar. El juego de instrucciones esta dado en lenguaje de alto nivel el ensamblador. RISC (Reduced Instruction Set Computer)- Computadora con juego de instrucciones reducidas. Tiene pocas instrucciones y básicas. Este es de nuestro PIC. CISC (Complex Instruction Set Computer)- Computadoras con un juego de instrucciones complejo. Tiene instrucciones complejas, así como más variedad. Decodificador desglosa las instrucciones para el CPU. Nuestro PIC tiene un máximo de 35 instrucciones. Puertos de entrada y salida digital. Registro Tris: Existe un registro de control de flujo llamado Tris y existe uno por cada puerto es un registro de función especial. Sirve para configurar si el pin funcionara como salida o entrada. 0 corresponde a una salida y 1 a una entrada esto dentro del registro Tris. 0 OUTPUT 1 Input. Registro PORT: Es el que lee o escribe el estado del pin a diferencia del Tris que solo configura los pines. Oscilador de reloj. OSC1 y OSC2 se encuentra el oscilador externo. Oscilador interno: Dentro de este se encuentra otros 2 osciladores uno de (HFIN 8 MHz HIGH) (LFIN 31KHZ LOW) = Es muy comúnmente utilizado como temporizador de arranque además cuenta con temporizador de arranque, perro guardián y monitor de error de reloj. Divisor o pre-escalador: Este selecciona la frecuencia con un registro de función especial llamado OSCCON. Solo funciona con oscilador interno. El registro de es de 3 bits. Modulo selector: Es el encargado de seleccionar el oscilador interno o el externo. También llamado programador. Registro OSCCON: Con el bit selecciona si la señal es externa o interna. Del Bit 4 al 6 estos son los selectores de frecuencia solo aplica con el oscilador interno. R/W Bit de lectura y escritura. (1) Es el valor cuando empieza quiere decir el valor por default. Reinicio El tiempo de reinicio es importante para que se cumplan las condiciones del voltaje en su nivel óptimo. El reinicio dura unos 72ms. Reinicio BLACK-OUT: Ocurre al apagar una fuente correctamente. Este ocurre al desconectar la alimentación. Reinicio BROWN-OUT: Sucede cuando el voltaje de alimentación cae lentamente. Puede causar cambios fatales en el programa ya que se almacena en la memoria flash incorpora el chip. Nosotros no lo usamos ya que cualquier variación puede causar un reinicio del microcontrolador. Ruido eléctrico: Es ocurre en un ambiente industrial cuando el voltaje parpadea por debajo del valor mínimo. La estática puede ser una de estas variaciones de voltaje. Exposiciones Equipo 1 Microchip (PICs) Se dedica a el diseño, desarrollo, fabricación y comercialización de productos semiconductores. Nacido en Arizona. Historia: Tiene su origen en