Microcontroladores

Unidad I. Arquitectura de computadoras

Facultad de Ingeniería/Campus Mexicali

Ing. Oscar Alonso Rosete Beas

Sesion 6 Rev:2 ciclo 2020-1

 

Sesión Previa

  • Sistema embebido

  • Computadora

  • Arquitectura von neumann

  • Procesador

  • Microprocesador

  • Memoria

  • Unidad de control

 

 

Agenda

1.5. Periféricos de entrada/salida
1.6. Arquitectura de microcontroladores

 

Unidad I. Arquitectura de computadoras

Aplicación

Sistema de detección y notificación  de fugas con microcontrolador.

Los 5 componentes de computadora

ENTRADAS/SALIDAS
Debido a las diferencias que hay entre el CPU y los dispositivos, es necesaria una circuitería de interfase para que se encarguen de las transferencias. El procesador utiliza instrucciones de E/S para tener acceso al bus de E/S.

Se tienen tres formas de transferir datos entre un dispositivo y el  CPU:

  • E/S programada
  • E/S por interrupción
  • Acceso directo a memoria.

Los 5 componentes de computadora

ENTRADAS/SALIDAS
La comunicación entre el CPU y los dispositivos es por medio de registros llamados puertos. En los microcontroladores estos puertos se encuentran en el mismo C.I. que el CPU.
Los bits del puerto pueden configurarse como entradas o salidas ya sea como conjunto o individualmente, a través de un registro de comando.
En los sistemas de propósito general por cuestiones de compatibilidad los puertos son fijos. Algunos puertos cuentan además con líneas de control (handshake) para regular el flujo de información.

 

 

Microcontroladores

Un microcontrolador (MCU) es una computadora pequeña en un circuito integrado que consiste de una unidad central de procesamiento (CPU relativamente simple) combinada con dispositivos periféricos tales como memorias, dispositivos de entradas y salidas, y temporizadores.

Destinada a gobernar una sola tarea. Más de la mitad de los CPUS vendidos mundialmente son utilizados en microcontroladores.

 

 

Un microcontrolador posee los siguientes componentes:

  • Unidad de proceso. Procesador, memoria del programa, memoria de datos, lineas de E/S.

  • Memoria no volátil para contener el programa

  • Memoria de lectura y escritura para guardar los datos.

  • Líneas de E/S para los controladores de periféricos: comunicación paralela,comunicación serie, diversas puertas de comunicación como bus I2C, USB, etc

  • Recursos auxiliares: Circuito de reloj, temporizadores, perro guardián, protección contra fallas de alimentación, estado de reposo o bajo consumo,etc.

  • Periféricos complementarios. Timers, convertidores, A/D, comparadores analogicos, puertos de comunicación,etc.

Microcontroladores

Microcontroladores

Microcontroladores vs microprocesadores

Microcontroladores

Microcontroladores

Fabricante de las familias PIC y AVR (disponibles en 8,16 y 32 bits) Busqueda parametrica familia AVR, Curso PIC avanzado

Microchip

Utilizaremos PIC16F84A ya que es simulable en Multisim y PROTEUS

Microchip

  • ARM es un procesador y las compañías más importantes lo producen

  • Mejor rendimiento en comparación con los microcontroladores de 8,16 y 32 bits como 8051, PIC 18 Y 32, texas MP

  • Son los de menor consumo de potencia eléctrica. Muy bajo costo.

  • Conjunto de instrucciones optimizado para programarse en lenguaje C

  • Hardware de punto flotante e instrucciones de DSP

ARM Cortex M4

ARM Cortex M4

Aplicaciones

  • Qualcomm-snapdragon

  • IBM -iot con arm

  • Android principalmente en procesadores arm

  • Continental en sistemas automotrices

  • NI en sus DAQ

Tarjetas/ placas de desarrollo

Curso Youtube. ARM® Cortex®-M4F Based MCU TM4C123G LaunchPad™ Evaluation Kit. Compra alternativa: teensy. Curso STNucleo

Tarjetas/ placas de desarrollo

Derivación de pic: Picaxe

A standard Microchip PIC microcontroller that has been pre-programmed with the PICAXE bootstrap firmware code

Tarjetas/ placas de desarrollo

Derivación de pic: Picaxe

project gallery

'three wire' download cable connection vs programador convencional

Programado en PICAXE Basic

Blockly en PICAXE

Trabajo de clase individual

Para miercoles junto con cuadro sinóptico/mental

Generales: Generar un documento Word o Powerpoint

  • Investigación individual con cuadro comparativo:

    • RISC

    • CISC

  • Clasificación de los siguientes microcontroladores acuerdo al arbol visto en clase (Agregar referencias):

    • Pic16f84a, pic16f18877

    • Atmega328p

    • PICAXE 08M2

Trabajo de clase individual

  • Requerimientos para programar un microcontrolador pic16f84a
    • ​Tarea conseguir los materiales para realizarlo

  • Requerimientos para simular un microcontrolador PIC16F84a utilizando lenguaje ensamblador y lenguaje C

    • Realizar una simulación del encendido de un LED utilizando el PIC16F84a en cualquier lenguaje.

  • ​Requerimientos para ejecutar un programa en lenguaje C
    • Ejecutar "hello world" en su laptop
  • ​Instalar MPLAB X IDE y Compiler XC8 (8 bits)
  • Crear cuenta en TinkerCAD

GRACIAS