Grandes Dispositivos

curso se fundamenta en dos grandes dispositivos en el mundo de la microelectrónica, muchos han escuchado estos términos y están mas familiarizado con el término “Microprocesador”, relacionándolo con los equipos computo utilizados a diario en el hogar, el trabajo o en los lugares de acceso a internet. El termino Microcontrolador, es menos conocido, pese a que en este mundo rodeado de tecnología existen mas de estos dispositivos instalados en muchos equipos que manipulamos o con los interactuamos a diario, como es el caso de celulares, alarmas, relojes entre otros.

El trabajo con Microcontroladores y Microprocesadores, no se fundamenta solamente en principios teóricos y leguaje de programación, parte importante en el desarrollo de aplicaciones con estos dispositivos requieren tener conocimientos de cursos anteriores relacionados con la electrónica análoga y digital.

En este curso se plantean conceptos que van mas allá del papel y de un simulador, se habla de proyectos prácticos y funcionales que con un poco mas de elaboración se convertirán en proyectos productivos.

Con el avance en los contenidos del curso el estudiante se encontrara con aplicaciones funcionales que incorporan componentes en montajes sencillos y muy prácticos. El Objetivo no es solo cumplir con los créditos académicos, es poder interactuar con aplicaciones tangibles, aunque los simuladores son una representación muy fiel del comportamiento del sistema, se sugiere complementar el curso con la implementación de las prácticas sugeridas con ayuda de la guía de textos especializados.

El curso de Microcontroladores y Microprocesadores, es fruto de la tecnología de integración a media y gran escala, aunque en si mismos estos componentes contienen los componentes y la lógica para controlar otros dispositivos, necesitan de componentes y siguen las leyes y conceptos de la electrónica. Retómenos algunos conceptos expuestos en anteriores cursos, es pertinente que el estudiante retome estas temáticas y las complemente con información de fuentes documentales virtuales y tangibles.

Comenzando por definir el termino “electricidad” que es el fenómeno que surge de la existencia e interacción de cargas eléctricas, la electricidad circula por los Circuitos eléctricos, que son la interconexión de componentes o elementos eléctricos en trayectorias cerradas de forma que pueda existir un flujo de corriente eléctrica.

La responsable de estos fenómenos es la Carga eléctrica, es una propiedad de la materia responsable de los fenómenos electricos, se manifiesta como la atracción y repulsión entre cargas, su unidad de medida es el Coulombo (C), representada por Q. Un Coulomb equivale a 6.28x1018 electrones. El movimiento de las cargas se denomina, Corriente eléctrica, representado por I. Es la razón de cambio de la carga con respecto al tiempo.

I=Q/t=Cantidad de Carga / unidad de tiempo

El Amperio, en la unidad de medida de la corriente eléctrica, definida como la cantidad de carga eléctrica que pasa por un punto dado a través de un conductor, su unidad es el Amperio (A). Existen varios tipos de corriente eléctrica entre ellos.

Corriente continua o directa, es la corriente donde la cantidad de carga que pasa por un punto en un tiempo determinado permanece constante, presente en la baterías o pilas.

Corriente alterna o senoidal, es la corriente que se manifiesta como un cambio periódico de la carga respecto al tiempo siguiendo un comportamiento similar a la función seno, presente en las instalaciones eléctricas residenciales, como fuente de consumo.

Corriente variable en el tiempo, esta corriente adopta varias formas, de rampa, pulso, cuadrado, diente de sierra, entre otros. En el curso las señales que gobiernan la actividad y función del MP o MC, es una señal de tipo cuadrada. El trabajo por unidad de carga o trabajo necesario para mover una carga de un punto a otro se denomina Voltaje, denominado también como diferencia de potencial, su unidad es el voltio (V), V= dw/dq, con v es el voltaje, w la energía y q la carga eléctrica

En todos estos procesos se utiliza la Energia que es la capacidad de realizar un trabajo medido en Joule. El consumo o la energía cedida se denomina Potencia eléctrica, definida como la cantidad de trabajo por unidad de tiempo realizado por una corriente eléctrica, simbolizada como (P) sus unidades son los vatios.

P = dw/dt = razón de la entrega o absorción de energía en la unidad de tiempo Los Hertz, son la cantidad de ciclos por segundo de una señal eléctrica, presente en las señales eléctricas domiciliarias y en los sistemas digitales gobernados por reloj.

Medición y Simuladores

Para la implementación de circuitos y su prueba se utilizan dispositivos como:

El Voltimetro, dispositivo que mide la diferencia de potencial entre dos puntos, idealmente la circulación de corriente a través del dispositivo es cero. Exiten dispositivos de medida de voltaje directo y alterno (valor efectivo, rms). Su conexión se realiza sin interrumpir el flujo de corriente es decir, en paralelo al componente.

El Amperimetro, dispositivo de medida de la cantidad de corriente que circula por un conductor, idealmente la diferencia de potencial o voltaje entre sus terminales es cero. Al igual que los voltímetros existen amperímetros para medir voltajes directos y alternos. Su conexión se realiza interponiéndose en la circulación del flujo eléctrico (similar a los contadores para el sistema de acueducto), es decir, en serie al componentes antes o despues.

El Multimetro,

Simuladores Electrónicos, Un simuladores electrónicos puede ser una pieza de hardware o un complejo software que permite la implementación de circuitos y con ellos establecer su funcionamiento, obteniendo lecturas que establecen el comportamiento complejo del mismo, dando una idea del funcionamiento del circuito real hasta el punto de tener un 90% de seguridad que el circuito al implementarse en físico funcionara adecuadamente.

Simuladores como Workbench, Multisim, Space, entre otros permiten un acercamiento muy real al comportamiento del circuito, incluso sus ambientes interactivos lo hacen familiares y cómodos para aficionados o principiantes, pero también contienen herramientas que hacen cálculos y visualizaciones complejas que son usadas y comprendidas por usuarios expertos.

onceptos introductorios - Lógica digital

Lógica digital

Partiendo de la conceptualización presentada en el curso

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