Microcontrolador

MICROCONTROLADOR

Basado en [1] Un microcontrolador es un circuito integrado de integración de alta escala que incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.

Un microcontrolador tiene normalmente los siguientes componentes:

• Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso): Es el elemento más importante del microcontrolador este interpreta y ejecuta instrucciones, realiza cálculos aritméticos y lógicos por medio de la ALU.

• Memoria RAM: la memoria de datos RAM es de tipo volátil la cual es destinada a contener las variables y los datos, hay dos clases de registros que contiene la memoria, el registro de propósito general que es aquel que el usuario tiene a disposición para ubicar las distintas variables de su programa y el registro de funciones especiales (SFR) es aquel que controla las funciones del microcontrolador y sus periféricos.

• Memoria ROM: la memoria de instrucciones ROM es una memoria no volátil la cual solo puede ser leída, borrada y escrita durante la ejecución del programa. Este contiene clases de memorias al igual no volátil como son la EEPROM la cual tiene 256 bytes y es borrable eléctricamente y la memoria FLASH que tiene 32 bytes esta puede leer y escribir en múltiples posiciones en la mima operación.

• Líneas de E/S para comunicarse con el exterior: un microcontrolador ideal es aquel que cuenta con N líneas de entrada y M líneas de salida, estas líneas se agrupan de ocho en ocho formando Puertos. Las líneas digitales de los Puertos pueden configurarse como Entrada o como Salida cargando un 1 ó un 0 en el bit correspondiente de un registro destinado a su configuración.

El microcontrolador también posee diversos módulos para el control de periféricos (Figura 1.), como lo son:

• Temporizadores: un temporizador se emplea para controlar periodos de tiempo aunque también tenemos contadores los cuales son los encargados de llevar la cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior.

• CAD: Conversores Analógico/Digital puede procesar señales analógicas, también es una entrada de comparación que por medio de un multiplexor permite que el CAD analice las señales analógicas desde las patillas del circuito integrado.

• CDA: Conversores Digital/Analógico transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento del computador en su correspondiente señal analógica que saca al exterior por una de las patillas de la cápsula

Figura 1: Microcontrolador.

El microcontrolador es en definitiva un circuito integrado que incluye todos los componentes de un computador.

Las interrupciones para un microcontrolador

PIC18

Los microcontroladores PIC18 son de gama alta y se distinguen por sus instrucciones de 16 bits. Teniendo en cuenta [1] estos tienen mayor profundidad en la pila de 31 niveles, un sistema de interrupciones más elaborado que incluye además de las interrupciones internas provenientes de los dispositivos de entrada y salida integrados en el microcontrolador, varias entradas para interrupciones externas y en el PIC18 posee 3. También tienen el número de dispositivos de entrada y salida más amplio que los PIC de gama media.

La mayoría de los PIC18 tienen memoria de programa tipo FLASH, un repertorio de 77 instrucciones de 16bits, memoria de programa hasta de 2MB y la memoria de datos puede llegar hasta los 4K con registros de 8bits cada uno.

Los dispositivos PIC18 están diseñados para trabajar con tensiones bajas (2.0V a 3.6V) y con corrientes inferiores a 2mA.

Los PIC de la familia 18 tiene varios tipos según el tipo de memoria (FLASH u OTP), el modelo específico o el empaquetado. (Figura 2.)

...