Microcontrolador PIC

General Instrument PIC1650.

Varios viejos (EPROM) microcontroladores PIC.

Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados

del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument.

El nombre actual no es un acrónimo. En realidad, el nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se

utiliza como Peripheral InterfaceController (controlador de interfaz periférico).

El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva CPU de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena

CPU, ésta tenía malas prestaciones de E/S, y el PIC de 8 bits se desarrolló en 1975 para mejorar el

rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. El PIC utilizaba microcódigo simple almacenado

en ROM para realizar estas tareas; y aunque el término no se usaba por aquel entonces, se trata de un

diseño RISC que ejecuta una instrucción cada 4 ciclos del oscilador.

En 1985 la división de microelectrónica de General Instrument se separa como compañía independiente que

es incorporada como filial (el 14 de diciembre de 1987 cambia el nombre a Microchip Technology y en 1989 es

adquirida por un grupo de inversores) y el nuevo propietario canceló casi todos los desarrollos, que para esas

fechas la mayoría estaban obsoletos. El PIC, sin embargo, se mejoró con EPROM para conseguir

un controlador de canal programable. Hoy en día multitud de PICs vienen con varios periféricos incluidos

(módulos de comunicación serie, UARTs, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa

desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en ensamblador, y puede ser 12, 14

o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

Contenido

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1 Juego de instrucciones y entorno de programación

2 Arquitectura central

o 2.1 Espacio de datos (RAM)

o 2.2 Tamaño de palabra

3 Programación del PIC

o 3.1 Programadores

o 3.2 Depuradores integrados

o 3.3 Emuladores

4 Características

5 Variaciones del PIC

o 5.1 PICs modernos

o 5.2 Clones del PIC

o 5.3 PICs wireless

o 5.4 PICs para procesado de señal (dsPICs)

o 5.5 PICs de 32 bits (PIC32)

6 PICs más comúnmente usados

7 PICs en Internet

8 Enlaces externos

o 8.1 En español

o 8.2 En inglés

9 Referencias

[editar]Juego de instrucciones y entorno de programación

El PIC usa un juego de instrucciones tipo RISC, cuyo número puede variar desde 35 para PICs de gama baja

a 70 para los de gama alta. Las instrucciones se clasifican entre las que realizan operaciones entre

el acumulador y una constante, entre el acumulador y una posición de memoria, instrucciones de

condicionamiento y de salto/retorno, implementación deinterrupciones y una para pasar a modo de bajo

consumo llamada sleep.

Microchip proporciona un entorno de desarrollo freeware llamado MPLAB que incluye un simulador software y

un ensamblador. Otras empresas desarrollan compiladores C y BASIC. Microchip también vende compiladores

para los PICs de gama alta ("C18" para la serie F18 y "C30" para los dsPICs) y se puede descargar una

edición para estudiantes del C18 que inhabilita algunas opciones después de un tiempo de evaluación.

Para el lenguaje de programación Pascal existe un compilador de código abierto, JAL, lo mismo

que PicForth para el lenguaje Forth. GPUTILS es una colección de herramientas distribuidas bajo

licencia GPL que incluye ensamblador y enlazador, y funciona en Linux, MacOS y Microsoft

Windows. GPSIM es otra herramienta libre que permite simular diversos dispositivos hardware conectados al

PIC.

Uno de los más modernos y completos compiladores para lenguaje C es [mikroC], que es un ambiente de

desarrollo con editor de texto, bibliotecas con múltiples funciones para todos los módulos y herramientas

incorporadas para facilitar enormemente el proceso de programación.

[editar]Arquitectura central

La arquitectura del PIC es sumamente minimalista. Esta caracterizada por las siguientes prestaciones:

Área de código y de datos separadas (Arquitectura Harvard).

Un reducido número de instrucciones de largo fijo.

La mayoría de las instrucciones se ejecutan en un solo ciclo de ejecución (4

ciclos de clock), con ciclos de único retraso en las bifurcaciones y saltos.

Un solo acumulador (W), cuyo uso (como operador de origen) es implícito (no

está especificado en la instrucción).

Todas las posiciones de la RAM funcionan como registros de origen y/o de

destino de operaciones matemáticas y otras funciones.1

Una pila de hardware para almacenar instrucciones de regreso de funciones.

Una relativamente pequeña cantidad de espacio de datos direccionable

(típicamente, 256 bytes), extensible a través de manipulación de bancos de

memoria.

El espacio de datos está relacionado con el CPU, puertos, y los registros de

los periféricos.

El contador de programa esta también relacionado dentro del espacio de

datos, y es posible escribir en él (permitiendo saltos indirectos).

A diferencia de la mayoría de otros CPU, no hay distinción entre los espacios de memoria y los espacios de

registros, ya que la RAM cumple ambas funciones, y esta es normalmente referida como "archivo de registros"

o simplemente, registros.

[editar]Espacio de datos (RAM)

Los microcontroladores PIC tienen una serie de registros que funcionan como una RAM de propósito general.

Los registros de propósito especifico para los recursos de hardware disponibles dentro del propio chip también

están direccionados en la RAM. La direccionabilidad de la memoria varia dependiendo la línea de dispositivos,

y todos los dispositivos PIC tienen algún tipo de mecanismo de manipulación de bancos de memoria que

pueden ser usados para acceder memoria adicional. Las series más recientes de dispositivos disponen de

funciones que pueden cubrir todo el espacio direccionable, independientemente del banco de memoria

seleccionado. En los dispositivos anteriores, esto debía lograrse mediante el uso del acumulador.

Para implementar direccionamiento indirecto, un registro de "selección de registro de archivo" (FSR) y de

"registro indirecto" (INDF) son usados: Un número de registro es escrito en el FSR, haciendo que las lecturas

o escrituras al INDF serán realmente hacia o del registro apuntado por el FSR. Los dispositivos más recientes

extienden este concepto con pos- y preincrementos/decrementos para mayor eficiencia en acceder

secuencialmente a la información almacenada. Esto permite que se pueda tratar al FSR como un puntero de

pila.

La memoria de datos externa no es directamente direccionable excepto en algunos microcontroladores PIC 18

de gran cantidad de pines.

[editar]Tamaño de palabra

El tamaño de palabra de los microcontroladores PIC es fuente de muchas confusiones. Todos los PICs

(excepto los dsPIC) manejan datos en trozos de 8 bits, con lo que se deberían llamar microcontroladores de 8

bits. Pero a diferencia de la mayoría de CPUs, el PIC usa arquitectura Harvard, por lo que el tamaño de las

instrucciones puede ser distinto del de la palabra de datos. De hecho, las diferentes familias de PICs usan

tamaños de instrucción distintos, lo que hace difícil comparar el tamaño del código del PIC con el de otros

microcontroladores. Por ejemplo, un microcontrolador tiene 6144 bytes de memoria de programa: para un PIC

de 12 bits esto significa 4096 palabras y para uno de 16 bits, 3072 palabras.

[editar]Programación del PIC

Para transferir el código de un ordenador al PIC normalmente se usa un dispositivo llamado programador. La

mayoría de PICs que Microchip distribuye hoy en día incorporan ICSP (In Circuit Serial Programming,

programación serie incorporada) o LVP (Low Voltage Programming, programación a bajo voltaje), lo que

permite programar el PIC directamente en el circuito destino. Para la ICSP se usan los pines RB6 y RB7 (En

algunos modelos pueden usarse otros pines como el GP0 y GP1 o el RA0 y RA1) como reloj y datos y el

MCLR para activar el modo programación aplicando un voltaje de 13 voltios. Existen muchos programadores

de PICs, desde los más simples que dejan al software los detalles de comunicaciones, a los más complejos,

que pueden verificar el dispositivo a diversas tensiones de alimentación e implementan en hardware casi todas

las funcionalidades. Muchos de estos programadores complejos incluyen ellos mismos PICs preprogramados

como interfaz para enviar las órdenes al PIC que se desea programar. Uno de los programadores más simples

es el TE20, que utiliza la línea TX del puerto RS232 como alimentación y las líneas DTR y CTS para mandar o

recibir datos cuando el microcontrolador está en modo programación. El software de programación puede ser

el ICprog, muy común entre la gente que utiliza este tipo de microcontroladores. Entornos de programación

basados en interpretes BASIC ponen al alcance de cualquiera proyectos que parecieran ser ambiciosos.

Se pueden obtener directamente de Microchip muchos programadores/depuradores (octubre de 2005):

Un buena recopilación de herramientas de desarrollo para PICs puede encontrarse Aquí. (Mayo de 2009).

[editar]Programadores

PICStart Plus (puerto serie y USB)

Promate II (puerto serie)

MPLAB PM3 (puerto serie y USB)

ICD2 (puerto serie y USB)

ICD3 (USB)

PICKit 1 (USB)

IC-Prog 1.06B

PICAT 1.25 (puerto USB2.0 para PICs y Atmel)

WinPic 800 (puerto paralelo, serie y USB)

PICKit 2 (USB)

PICKit 3 (USB)

Terusb1.0

Eclipse (PICs y AVRs. USB.) http://programador-usb.blogspot.com/

Además es posible hacer un programador de manera casera,

en http://microspics.blogspot.com hay una lista con los más utilizados.

[editar]Depuradores integrados

ICD (Serie)

ICD2 (Serie ó full speed USB - 2M bits/s)

ICD3 (High speed USB - 480M bits/s)

[editar]Emuladores

Proteus - ISIS

ICE2000 (puerto paralelo, convertidor a USB disponible)

ICE4000 (USB)

PIC EMU

PIC CDlite

[editar]Características

Los PICs actuales vienen con una amplia gama de mejoras hardware incorporadas:

Núcleos de CPU de 8/16 bits con Arquitectura Harvard modificada

Memoria Flash  y ROM disponible desde 256 bytes a 256 kilobytes

Puertos de E/S (típicamente 0 a 5,5 voltios)

Temporizadores  de 8/16 bits

Tecnología Nanowatt para modos de control de energía

Periféricos  serie síncronos y asíncronos: USART, AUSART, EUSART

Conversores analógico/digital  de 8-10-12 bits

Comparadores de tensión

Módulos de captura y comparación PWM

Controladores LCD

Periférico MSSP para comunicaciones I²C, SPI, y I²S

Memoria EEPROM interna con duración de hasta un millón de ciclos de

lectura/escritura

Periféricos de control de motores

Soporte de interfaz USB

Soporte de controlador Ethernet

Soporte de controlador CAN

Soporte de controlador LIN

Soporte de controlador Irda

[editar]Variaciones del PIC

[editar]PICs modernos

Los viejos PICs con memoria PROM o EPROM se están renovando gradualmente por chips con memoria

Flash. Así mismo, el juego de instrucciones original de 12 bits del PIC1650 y sus descendientes directos ha

sido suplantado por juegos de instrucciones de 14 y 16 bits. Microchip todavía vende versiones PROM y

EPROM de la mayoría de los PICs para soporte de aplicaciones antiguas o grandes pedidos.

Se pueden considerar tres grandes gamas de MCUs PIC en la actualidad: Los básicos (Linebase), los de

medio rango (Mid Range) y los de alto desempeño (high performance). Los PIC18 son considerandos de alto

desempeño y tienen entre sus miembros a PICs con módulos de comunicación y protocolos avanzados (USB,

Ethernet, Zigbee por ejemplo).

[editar]Clones del PIC

Por todos lados surgen compañías que ofrecen versiones del PIC más baratas o mejoradas. La mayoría

suelen desaparecer rápidamente. Una de ellas que va perdurando es Ubicom(antiguamente Scenix) que

vende clones del PIC que funcionan mucho más rápido que el original. OpenCores tiene un núcleo del

PIC16F84 escrito en Verilog.

[editar]PICs wireless

El microcontrolador rfPIC integra todas las prestaciones del PICmicro de Microchip con la capacidad de

comunicación wireless UHF para aplicaciones RF de baja potencia. Estos dispositivos ofrecen un diseño muy

comprimido para ajustarse a los cada vez más demandados requerimientos de miniaturización en aparatos

electrónicos. Aun así, no parecen tener mucha salida en el mercado.

[editar]PICs para procesado de señal (dsPICs)

Los dsPICs son el penúltimo lanzamiento de Microchip, comenzando a producirlos a gran escala a finales de

2004. Son los primeros PICs con bus de datos inherente de 16 bits. Incorporan todas las posibilidades de los

anteriores PICs y añaden varias operaciones de DSP implementadas en hardware, como multiplicación con

suma de acumulador (multiply-accumulate, o MAC), barrel shifting, bit reversion o multiplicación 16x16 bits.

[editar]PICs de 32 bits (PIC32)

Microchip Technology lanzo en noviembre de 2007 los nuevos microcontroladores de 32 bits con una

velocidad de procesamiento de 1.5 DMIPS/MHz con capacidad HOST USB. Estos MCUs permiten un

procesamiento de información increíble con un núcleo de procesador de tipo M4K.

[editar]PICs más comúnmente usados

PIC12C508/509 (encapsulamiento reducido de 8 pines, oscilador interno,

popular en pequeños diseños como el iPod remote).

PIC12F629/675

PIC16F84  (Considerado obsoleto, pero imposible de descartar y muy popular)

PIC16F84A (Buena actualización del anterior, algunas versiones funcionan a

20 MHz, compatible 1:1)

PIC16F628A

PIC16F88 (Nuevo sustituto del PIC16F84A con más memoria, oscilador

interno, PWM, etc que podría convertirse en popular como su hermana).

La subfamilia PIC16F87X y PIC16F87XA (los hermanos mayores del

PIC16F84 y PIC16F84A, con cantidad de mejoras incluidas en hardware.

Bastante común en proyectos de aficionados).

PIC16F886/887 (Nuevo sustituto del 16F876A y 16F877A con la diferencia

que el nuevo ya se incluye oscilador interno).

PIC16F193x (Nueva gama media de PIC optimizado y con mucha RAM,

ahora con 49 instrucciones por primera vez frente a las 35 de toda la vida).

PIC18F2455 y similares con puerto USB 2.0

PIC18F2550 manejo de puertos USB 2.0 y muy versatil.

PIC18F452

PIC18F4550

dsPIC30F2010

dsPIC30F3014

dsPIC30F3011 (Ideales para control electrónico de motores eléctricos de

inducción, control sobre audio, etc).

PIC32 (Nueva gama de PIC de 32 bits, los más modernos ya compatible con

USB 2.0).

[editar]PICs en Internet

Se puede encontrar mucha información y documentación sobre PICs en Internet principalmente por dos

motivos: el primero, porque han sido muy usados para romper los sistemas de seguridad de varios productos

de consumo mayoritario (televisión de pago, Play Station...), lo que atrae la atención de los crackers; y

segundo, porque el PIC16C84 fue uno de los primeros microcontroladores fácilmente reprogramables para

aficionados. Hay muchos foros y listas de correo dedicados al PIC en los que un usuario puede proponer sus

dudas y recibir respuestas.

Pero también podemos enfocar el tema de internet a la posibilidad que se tiene de desarrollar con

estos, Sistemas SCADA vía Web debido a que pueden adquirir y enviar datos al puerto serial de un

computador utilizando transmisión UART y el protocolo RS232, o la posibilidad de implementar el protocolo

TCP/IP directamente.

[editar]Enlaces externos

[editar]En español

Electrónica PIC  Manuales y tutoriales de electrónica general y PIC.

Proyelc  Manuales y tutoriales de electrónica general , PIC y mas .

Tutorial de programación de PICs en Ensamblador  en la Asociación de

Robótica y Domótica de España.

Compiladores de bajo costo para microcontroladores PIC

TodoPIC, todo en microcontroladores PIC

MicroPIC, todo en microcontroladores PIC en español

Página de robótica chilena

Robots  Sitio de robótica con artículos de contenido técnico y didáctico

Curso de desarrollo completo para microcontroladores PIC

Tutorial de programación PIC18F2550 y módulo USB con Visual C#

Página de programación de Microcontroladores PIC

[editar]En inglés

http://www.microchip.com  La página oficial del fabricante PICs y otros

componentes electrónicos semiconductores

Página con enlaces a los documentos originales del PIC1650

YaPIDE  Entorno de desarrollo y simulador para el PIC16F628 liberado bajo

licencia GPL-2

PicForth

Grupo de discusión sobre el PIC

SDCC  Small Device C Compiler, an Open Source compiler for

microcontrollers, PIC 16x and 18x support is a WIP.

Belle Research  Guía para de programación del PIC para principiantes

PIC Portal with huge Project database  (en inglés).

[editar]Referencias

1. ↑  Hoja de datos de un 16F84 (pdf), definición de instrucciones de

lenguaje ensamblador de PIC16 e información sobre la RAM y su

direccionabilidad.

Categoría: Microcontroladores

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INDICE

Índice Pág.1

Introducción Pág.2

Algunos tipos de microcontroladores Pág 3

Autómata o microcontrolador Pág 8

Resumen Pág 9

Bibliografía Pág 10

INTRODUCCIÓN

En 1980 aproximadamente, los fabricantes de circuitos integrados iniciaron la difusión de un nuevo circuito para control, medición e instrumentación al que llamaron microcomputador en un sólo chip o de manera más exacta MICROCONTROLADOR.

Un microcontrolador es un circuito integrado que contiene toda la estructura (arquitectura) de un microcomputador, o sea CPU, RAM, ROM y circuitos de entrada y salida. Los resultados de tipo práctico, que pueden lograrse a partir de éstos elementos, son sorprendentes.

Algunos microcontroladores más especializados poseen además convertidores análogo digital, temporizadores, contadores y un sistema para permitir la comunicación en serie y en paralelo.

Se pueden crear muchas aplicaciones con los microcontroladores. Estas aplicaciones de los microcontroladores son ilimitadas (el límite es la imaginación) entre ellas podemos mensionar: sistemas de alarmas, juego de luces, paneles publicitarios, etc. Controles automáticos para la Industria en general. Entre ellos control de motores DC/AC y motores de paso a paso, control de máquinas, control de temperatura, control de tiempo, adquisición de datos mediante sensores, etc.

ALGUNOS TIPOS DE MICROCONTROLADORES...

ALTAIR

ALTAIR es el nombre genérico de una familia de microcontroladores de propósito general compatibles con la familia 51. Todos ellos son programables directamente desde un equipo PC mediante nuestro lenguaje macroensamblador, o bien mediante otros lenguajes disponibles para la familia 51 (BASIC, C, ...).

Los microcontroladores ALTAIR disponen de un microprocesador de 8 bits 100% compatible a nivel de código, 256 bytes de memoria interna, 128 registros especiales de función, puertos de entrada/salida de propósito general, 111 instrucciones y posibilidad de direccionar 128 Kbytes.

Unos microcontroladores ALTAIR se diferencian de otros por el número de entradas salidas, periféricos (DAC, ADC, WATCHDOG, PWM, velocidad de ejecución, etc.). Por lo que la elección de un modelo u otro dependerá de las necesidades. Como entrenador o sistema de iniciación recomendamos la utilización de un ALTAIR 32 BASICO o bien un ALTAIR 535A completo. En proyectos avanzados o desarrollos profesionales puede ser preferible un ALTAIR 537 A.

Tanto al 535 como al 537 se pueden complementar con nuestra EMULADOR EPROM PARA 535/537, que actuará como un emulador de EPROMs. Con ello facilitará notablemente la puesta a punto de las aplicaciones.

INTEL (La familia 8051)

El 8051 es el primer microcontrolador de la familia introducida por Intel Corporation. La familia 8051 de microcontroladores son controladores de 8 bits capaces de direccionar hasta 64 kbytes de memoria de programa y una separada memoria de datos de 64 kbytes. El 8031(la versión sin ROM interna del 8051, siendo esta la única diferencia) tiene 128 bytes de RAM interna (el 8032 tiene RAM interna de 256 bytes y un temporizador adicional). El 8031 tiene

dos temporizadores/contadores, un puerto serie, cuatro puertos de entrada/salida paralelas de propósito general (P0, P1, P2 y P3) y una lógica de control de interrupción con cinco fuentes de interrupciones. Al lado de la RAM interna, el 8031 tiene varios Registros de Funciones especiales(SFR)(Special Function Registers) que son para control y registros de datos. Los SFRs también incluyen el registro acumulador, el registro B, y el registro de estado de programa(Program Status Word)(PSW), que contienen los Flags del CPU.

Bloques separados de memoria de código y de datos se denomina como la Arquitectura Harvard. El 8051 tiene dos señales de lectura separadas, los pines RD(P3.7, pin 17) y PSEN(pin 29). El primero es activado cuando un byte va ser leído desde memoria de datos externo; el otro, cuando un byte va ser leído desde memoria de programa externo. Ambas de estas señales son señales activas en nivel bajo. Esto es, ellos son aclarados a nivel lógico 0 cuando están activados. Todo código externo es buscado desde memoria de programa externo. En adición, bytes de memoria de programa externo pueden ser leídos por instrucciones de lectura especiales, tal como la instrucción MOVC. Hay también instrucciones separadas para leer desde memoria de datos externo, tal como la instrucción MOVX. Esto significa que las instrucciones determinan que bloque de memoria es direccionado, y la señal de control correspondiente, o RD o PSEN, es activado durante el ciclo de lectura de memoria. Un único bloque de memoria puede ser mapeado para actuar como memoria de datos y de programa. Esto es lo que se llama la arquitectura Von Neuman. Para leer desde el mismo bloque usando o la señal RD o la señal PSEN, las dos señales son combinadas con una operación AND lógico. La arquitectura Harvard es algo extraño en sistemas de evaluación, donde código de programa necesita ser cargado en memoria de programa. Adoptando la arquitectura Von Neuman, el código puede ser escrito a la memoria como bytes de datos y luego ejecutado como instrucciones de programa.

La ROM interna del 8051 y el 8052 no pueden ser programados por el usuario. El usuario debe suministrar el programa al fabricante, y el fabricante programa los microcontroladores durante la producción. Debido a costos, la opción de la ROM programado por el fabricante no es económica para producción de pequeñas cantidades. El 8751 y el 8752

son las versiones Erasable Programmable Read Only Memory(EPROM) del 8051 y el 8052. Estos pueden ser programados por los usuarios.

Durante la decada pasada muchos fabricantes introducieron miembros mejorados del microcontrolador 8051. Las mejoras incluyen más memoria, más puertos, convertidores análogo-digital; más temporizadores, más fuentes de interrupción, watchdog timers, y subsistemas de comunicación en red. Todos los microcontroladores de la familia usan el mismo conjunto de instrucciones, el MCS-51. Las caracteristicas mejoradas son programadas y controladas por SFRs adicionales.

SIEMENS

El Siemens SAB80C515 es un miembro mejorado de la familia 8051 de microcontroladores. El 80C515 es de tecnología CMOS que tipicamente reduce los requerimientos de energía comparado a los dispositivos no-CMOS. Las características que tiene frente al 8051 son más puertos, un versátil convertidor análogo a digital, un optimizado Timer 2, un watchdog timer, y modos de ahorro de energía sofisticados. El 80C515 es completamente compatible con el 8051. Esto es, usa el mismo conjunto de instrucciones del lenguaje assembly MCS-51. Las nuevas facilidades del chip son controladas y monitoreadas atraves de SFRs adicionales. El 80C515 tiene todas las SFRs del 8051, y de este modo puede correr cualquier programa escrito para el 8051 con la excepción del uso del registro prioridad de interrupción IP. Por tanto si un programa 8051 usa prioridades de interrupción, debe ser modificado antes de que se ejecute sobre el 80C515. El agobio de modificar código 8051 existente es fácilmente justificado por la disponibilidad de más fuentes de interrupción y prioridades del 80C515.

MOTOROLA

El 68hc11 de la familia Motorola, es un potente microcontrolador de 8 bits en su bus de datos, 16 bits en su bus de direcciones, con un conjunto de instrucciones que es similar a los más antiguos miembros de la familia 68xx (6801, 6805, 6809). Dependiendo del modelo, el 68hc11 tiene internamente los siguientes dispositivos: EEPROM o OTPROM, RAM, digital I/O, timers, A/D converter, generador PWM, y canales de comunicación sincrónica y asincrónica (RS232 y SPI). La corriente típica que maneja es menor que 10ma.

El CPU tiene 2 acumuladores de 8 bits (A y B) que pueden ser concatenado para suministrar un acumulador doble de 16 bits(D). Dos registros índices de 16 bits son presentes (X, Y) para suministrar indexsamiento para cualquier lugar dentro del mapa de memoria. El tener dos registros índices significa que el 68hc11 es muy bueno para el procesamiento de datos. Aunque es un microcontrolador de 8 bits, el 68hc11 tiene algunas instrucciones de 16 bits (add, subtract, 16 * 16 divide, 8 * 8 multiply, shift, y rotates). Un puntero de pila de 16 bits está también presente, y las instrucciones son suministradas para manipulación de la pila. Típicamente el bus de datos y direcciones están multiplexados. El temporizador comprende de un único contador de 16 bits y hay un preescalador programable para bajarlo si es requerido. Viene con un convertidor A-D que es típicamente de 8 canales y 8 bits de resolución, aunque el G5 tiene un A/D de 10 bits. Viene con una Interface de comunicaciones serie (SCI) - comunicaciones serie asíncrona; formato de datos 1 bit start, 8 o 9 bits de datos, y un bit de parada. Velocidad en baudios desde 150 hasta 312500 (312500 es usando un reloj E de 4mhz). Tiene una Interface periférico serie (SPI) - comunicaciones serie sincrónica.

MICROCHIP

Los microcontroladores PIC de Microchip Technolohy Inc. combinan una alta calidad, bajo coste y excelente rendimiento. Un gran número de estos microcontroladores son usados en una gran cantidad de aplicaciones tan comunes como periféricos del ordenador, datos de entrada automoción de datos, sistemas de seguridad y aplicaciones en el sector de telecomunicaciones.

Tanto la familia del PIC16XX como la del PIC17XX están apoyadas por un rango de usuario de sistemas de desarrollo amistosos incluso programadores, emuladores y tablas del demostratrion. Así mismo ambas familias están apoyadas por una gran selección de software incluyendo ensambladores, linkadores, simuladores, etc...

AUTÓMATA O MICROCONTROLADOR

Microcontrolador Autómata Programable

La mayoría de los microcontroladores pueden ejecutar entre 1 millón y 5 millones de instrucciones por segundo. Es ideal para procesamientos muy rápidos en tiempo real.

Un autómata programable ejecuta entre 300 y 30.000 instrucciones por segundo.

Se suele programar con un lenguaje de bajo nivel tipo ensamblador o C o bien alto nivel como el BASCOM LT, donde el usuario debe desarrollarse manejadores para los diferentes periféricos.

Se programa siempre mediante un lenguaje de alto nivel, el BASIC, en el que todos los manejadores de periféricos ya están preprogramados. Con él se pueden desarrollar aplicaciones en menor tiempo.

La utilización de un microcontrolador requiere de un periodo de aprendizaje relativamente largo, estando normalmente vedado a técnicos experimentados.

Una persona no experimentada o incluso un niño puede comenzar a realizar programas el primer día. Apenas requiere de tiempo de aprendizaje o conocimientos previos.

Es mucho más flexible en el sentido de que todas las entradas/salidas son de propósito general. Esta flexibilidad obliga a su usuario a desarrollar su propia electrónica.

Cada entrada/salida tiene una función preasignada, esto es, LCD, teclado, relés, triacs, optoacopladores, ... Toda la electrónica básica ya está desarrollada.

Su electrónica en mucho más simple, por lo que su consumo es inferior a 50 mA. Se pueden lograr aplicaciones concretas con consumos muy bajos del orden de los 5 mA.

Su consumo, y peso, es relativamente alto, no siendo adecuado para aplicaciones portátiles o de larga duración que deban alimentarse a pilas. Su consumo es superior a los 500 mA, pudiendo un sistema con 64 entradas/salidas llegar a los 3A.

Para dejar los programas residentes requiere de un programador de EPROMs externo.

No requiere de ningún dispositivo de grabación externo, todos los datos son almacenados permanentemente a través del puerto serie.

A mismo número de entradas/salidas tiene un precio notablemente inferior, pero debe tenerse en cuenta que trabaja con tensiones de 5 voltios y corrientes muy pequeñas del orden de miliamperios. Sus señales están disponibles en conectores de 1,27 milímetros.

Su precio es superior, pero las entradas/salidas pueden aceptar directamente tensiones de 5, 12, 24, 110 y 220 voltios. Las señales están disponibles en regletas de paso 5 milímetros.

Nuestro consejo es que si la aplicación que va a desarrollar no va a producirse en serie (más de 100 unidades/año) utilice un autómata, siempre y cuando no disponga de limitaciones de tamaño, consumo o peso. Normalmente el coste de desarrollo sobre microcontrolador es muy superior, no compensando la diferencia de precio.

Si tuviéramos que hacer una comparación, un día de trabajo sobre un autómata puede rendir lo mismo que una semana sobre un microcontrolador. Esta comparación depende de la aplicación y de los técnicos que la desarrollan.

RESUMEN

En 1980 aproximadamente, los fabricantes de circuitos integrados iniciaron la difusión de un nuevo circuito para control, medición e instrumentación al que llamaron microcomputador en un sólo chip o de manera más exacta MICROCONTROLADOR.

Un microcontrolador es un circuito integrado que contiene toda la estructura (arquitectura) de un microcomputador, o sea CPU, RAM, ROM y circuitos de entrada y salida. Los resultados de tipo práctico, que pueden lograrse a partir de éstos elementos, son sorprendentes.

Algunos microcontroladores más especializados poseen además convertidores análogo digital, temporizadores, contadores y un sistema para permitir la comunicación en serie y en paralelo.

Se pueden crear muchas aplicaciones con los microcontroladores. Estas aplicaciones de los microcontroladores son ilimitadas (el límite es la imaginación) entre ellas podemos mensionar: sistemas de alarmas, juego de luces, paneles publicitarios, etc. Controles automáticos para la Industria en general. Entre ellos control de motores DC/AC y motores de paso a paso, control de máquinas, control de temperatura, control de tiempo, adquisición de datos mediante sensores, etc.

A partir de aquí el trabajo se dedica a hacer una descripición breve y en pocos párrafos de algunos de los principales microcontroladores del mercado y podemos ver que no hay mucha diferencia entre unas marcas y otras. Tal vez algunas se especialicen más para algunas aplicaciones mientras que otras lo hacen más en el campo del aprendizaje por ser de propósito más general. Por último expongo una comparativa entre los microcontroladores y los autómatas programables que encontré en internet y me pareció bastante interesante.

BIBLIOGRAFÍA

1.- LIBROS

“EMBEDDED CONTROL HANDBOOK”

Microchip Technology Incorporated

Microchip, 1992

“MICROCHIP DATA BOOK”

Microchip Technology Incorporated

Microchip, 1992

2.- CDROMs

“1996 TECHNICAL LIBRARY”

Microchip, The Embedded Control Solutions Company

Microchip Technology Inc, 1996

3.- INTERNET

MICROCHIP http://www.microchip.com

http://www.microchip2.com

IBERCOMP http://www.ibercomp.es

Microcontroladores Arquitectura de Computadores.

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