Microcontrolador

Microcontrolador Motorola 68HC11 y chips de soporte

Microcontrolador motorola 68HC11 y chips de soporte

Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado.

 

Características

Son diseñados para disminuir el coste económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata finito. En cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o mas Códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un automóvil.

Esquema de un microcontrolador

Esquema de un microcontrolador

Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para esto), usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomésticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrónico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc...

Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en una computadora en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips. Hay que agregarle los modulos de entrada/salida (puertos) y la memoria para almacenamiento de información.

Por ejemplo, un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM/FLASH, significando que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida, como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz serie especializados, como I2C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el BASIC que se utiliza bastante con este propósito.

Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.

Familias de microcontroladores [editar]

Los microcontroladores más comunes en uso son:

Empresa

8 bits

12 bits

14 bits

16 bits

32 bits

64 bits

Observaciones

Atmel
AVR

 

 

 

 

 

 

 

Freescale
(antes Motorola)

68HC05, 68HC08, 68HC11, HCS08

x

x

68HC12, 68HC16

683xx, 68HCS12, 68HCSX12

x

x

Hitachi, Ltd

H8

x

x

x

x

x

x

Holtek

HT8

 

 

 

 

 

 

Intel

MCS-48 (familia 8048)
MCS51 (familia 8051)
8xC251

x

x

MCS96, MXS296

x

x

x

National Semiconductor

COP8

x

x

x

x

x

x

Microchip

Familia 10f2xx

Familia 12Cxx de 12 bits

Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx de 14 bits (PIC16F87X)

18Cxx y 18Fxx de 16 bits

x

x

x

NEC

78K

 

 

 

 

 

 

Parallax

 

 

 

 

 

 

 

ST

ST 62,ST 7

 

 

 

 

 

 

Texas Instruments

TMS370, MSP430

 

 

 

 

 

 

Zilog

Z8, Z86E02

 

 

 

 

 

 

Silabs

C8051

 

 

 

 

 

 

Observación: Algunas arquitecturas de microcontrolador están disponibles por tal cantidad de vendedores y en tantas variedades, que podrían tener, con total corrección, su propia categoría. Entre ellos encontramos, principalmente, las variantes de 8051 y Z80