MICROCONTROLADORES NOCIONES BÁSICAS COMPUTO II

¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR? MICROCONTROLADOR = MICROPROCESADOR + MEMORIA + PERIFERICOS

MICROPROCESADOR ES UNA MAQUINA DE ESTADOS QUE INTERPRETA UNA SERIE DE INSTRUCIONES ALMACENADAS EN UNA MEMORIA Y REALIZA OPERACIONES CON ELLAS NECESITA AL MENOS UNA MEMORIA Y UN INTERFAZ CON EL USUARIO PARA PODER FUNCIONAR

MEMORIA ALMACENA LAS INSTRUCIONES A INTERPRETAR Y LOS DATOS QUE ESTAS UTILIZAN. PROGRAMA Y DATOS PUEDEN ESTAR EN JUNTOS (ARQUITECTURA PRINCENTON) O SEPARADOS (ARQUITECTURA HARVARD)

Cantidad de memoria RAM Un excelente ejemplo: la memoria es como un escritorio de una oficina y el disco rígido como un mueble para guardar los archivos un archivador. Cuando uno trabaja, toma un archivo y lo coloca sobre el escritorio, cuando termina de trabajar lo vuelve a colocar en el archivador. De no hacer así, se llenaría el escritorio de papeles y no se podría trabajar cómodo y se perdería tiempo. Tomando como base este ejemplo el tamaño del escritorio deberá ser el adecuado para trabajar cómodo en cada jornada laboral teniendo a mano los documentos necesarios para no tener que ir a retirar y guardar cada ves cada documento. Por este motivo, se habla mas arriba, de que para optimizar no basta cambiar un apartado del bios y que el hecho de por ejemplo poseer un canal doble no significa que el sistema funcionará el doble de rápido. También influirá por ejemplo la cantidad de veces que se debe recurrir al disco rígido que es muy lento en relación a la memoria y la velocidad de calculo del microprocesador que se necesita. Cuanto mas se le exija a una PC mas tendrá que ampliar su memoria, es decir, de no ser así tendría que reiniciar demasiado seguido (limpiar el escritorio completamente para poder continuar trabajando cómodamente) no menciono cantidad necesaria de memoria RAM porque quedaría desactualizado en poco este escrito, calcúlela de la siguiente forma: cantidad que necesite sumando requerimientos de memoria de los programas que ejecute al mismo tiempo mas un adicional por la cantidad y tipo de trabajo que se desempeñe en la computadora incrementándolo por tiempo sin reiniciarla. Si no se cuenta con la cantidad de memoria necesaria la computadora, la simulará con el disco rígido como "memoria virtual" o sistema de intercambio. El manual citado comenta "En una computadora promedio, toma aproximadamente 200ns (nano segundos) para tener acceso a RAM en comparación con 12,000,000ns para acceder el disco duro. Para poner esto en perspectiva, ¡esto es equivalente a una tarea que normalmente toma 3 1/2 minutos, podría tomar hasta 4 1/2 meses para completarla!" Si bien estos números son menores ahora la relación que existe entre la rapidez de la memoria RAM comparada con la virtual sigue siendo ampliamente significativa.

PERIFERICOS (I) PUERTOS (E/S) –PARALELO (CONTROLAR PINES) –SERIE (COMUNICACION OTRO MICRO) CONVERSORES A/D TIMERS PWM ETC...

PERIFERICOS (II) LOS UTILIZAMOS ESCRIBIENDO Y LEYENDO SUS REGISTROS (DETERMINADAS POSICIONES DE MEMORIA ASOCIADOS A ESTOS) EN LENGUAJES DE ALTO NIVEL (C) LO HACEMOS MEDIANTE FUNCIONES ESPECIFICAS

CONVERSOR A/D MIDE LA TENSION CONTINUA A UNA ENTRADA Y LA CONVIERTE EN UN VALOR DIGITAL PROPORCIONAL A ESTE. TIPICAMENTE ENTRE 0-5V A/D

TIMERS SON CONTADORES NOSOTROS FIJAMOS SU PERIODO SE PUEDEN LEER Y A VECES ESCRIBIR. NOS PERMITEN MEDIR TIEMPOS, GENERAR SEÑALES PERIODICAS, ETC...

GENERADOR DE PWM SEÑAL DE UNA CUADRADA PERIODICA DE UNA DETERMINADA FRECUENCIA EN LA QUE MODIFICAMOS EL CICLO DE TRABAJO NOS SIRVE PARA CONTROLAR MOTORES EN VELOCIDAD 5V 0V

¿QUÉ ES UNA INTERRUPCION? ES UN EVENTO QUE INTERRUMPE EL PROGRAMA QUE SE ESTA EJECUTANDO PARA EJECUTAR OTRO TROZO DE PROGRAMA QUE EN ESE MOMENTO TIENE MÁS PRIORIDAD. UNA VEZ EJECUTADO ESTE TROZO SE CONTINUA CON EL PROGRAMA PENDIENTE

INTERRUPCIONES EXTERNAS: –CAMBIO DE ESTADO DE UN PIN –PECEPCION PUERTO SERIE INTERNAS: –DESBORDAMIENTO DE TIMER –FIN DE CONVERSION A/D –INTERRUPCION SOFTWARE

¿Que son Mhz? En la placa base hay un reloj que nada tiene que ver con la hora, emite un pulso marcando el ritmo de trabajo del sistema. Si el reloj del sistema es de 100 Mhz esto significa que hay 100 millones de ciclos del reloj en un segundo, si trabaja a 400 Mhz son 400 millones de ciclos en un segundo, cuando hablamos de ciclos de reloj, hablamos de estos ciclos, por ejemplo arriba, en la latencia. También en muchos casos de ajuste o optimización se varían multiplicadores o divisores de el reloj del sistema, según el caso.

Arquitectura von Neumann Ruta de datos  Responsable de realizar cálculos  Registros, unidades funcionales, unidades de interconexión Unidad de control  Responsable de ordenar cálculos  Secuenciador, registros, pilas... Memoria de programa y datos

Estructura de un computador Procesador Unidad de Control Ruta de datos Unidad Aritmético- Lógica Memoria Entrada Salida Computador

Ruta de datos Unidades funcionales  Realizan operaciones aritméticas y/o lógicas  ALUs, desplazadores, multiplicadores Registros de la ruta de datos  Almacenan resultados temporales Unidades de interconexión  Multiplexores y/o buses

Unidad de Control Contador de programa  Dirección de la instrucción en curso  Se incrementa en cada ciclo Registro de instrucción  Código de la instrucción en curso Secuenciador  Genera señales para cada instrucción  Actualiza el Contador de Programa

Secuenciador Captación de la instrucción  Leer dirección del Contador de Programa  Incrementar el Contador de Programa Decodificación de la instrucción Ejecución de la instrucción  Captura de operandos  Operación  Escritura de resultados

Ejemplo de procesador

FUNICONAMIENTO: KUTQ3JQ KUTQ3JQ MICROPROCESADOR: 1VLIKws