UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS ELECTRNICA E INDUSTRIAL

INGENIERA EN ELECTRNICA Y COMUNICACIONES

Mdulo: MicroprocesadoresCiclo semestral: Sexto Electrnica Paralelo: ATema: Consulta sobre microcontroladores y microprocesadores

Integrantes: Albn Geesela Balarezo Juan Lima Luis Llamba Alex. Chiliquinga Cristian.

Fecha de envo: 18-11-2014Fecha de entrega: 20-11-2014Docente: Ing. Patricio Crdova

OCTUBRE 2014 MARZO 2015AMBATO ECUADOR

MICROPROCESADORUn microprocesador es un circuito integrado que contiene un circuito digital complejo, que se encarga de realizar diferentes tareas. Est diseado para ejecutar una serie de instrucciones que nosotros le daremos en una lista, de acuerdo con lo que necesitamos. Esta lista se denomina programa y las instrucciones sern ejecutadas una a una por el microprocesador. De esta forma, al ser un sistema programado, podemos lograr que el circuito realice tareas distintas tan solo con cambiar el programa que se ejecutara. [1]Un microprocesador es un circuito integrado nico que consta con miles de compuertas digitales que efectan las funciones aritmticas, lgicas y de control. [2]Este elemento es el que rene la mayor parte de la funcionalidad global de la UCP (Unidad Central de Proceso) en cuanto a proceso de la informacin, ejecucin de programas etc. Slo una "pequea" parte de la UCP queda fuera de las posibilidades del uP. La funcionalidad del uP es lo ms universal posible, cubriendo de esta manera la mayora de las funciones de una UCP. Las funciones particulares o especiales que deseemos en una UCP la hemos de implementar por medio de una circuitera complementaria a la del uP. [3]Definicin Grupal:Un microprocesador se puede definir como un circuito integrado que se puede programar para realizar diferentes procesos ya que con tiene internamente miles de compuertas digitales que realizan varias funciones.

Fig. 1 Estructura de un microprosesador

MICROCONTROLADORUn microcontrolador es un circuito digital monoltico que contiene todos los elementos de un procesador digital secuencial sncrono programable y que se caracteriza porque su sistema fsico se puede configurar, es decir, se adapta a las caractersticas del sistema al que se conecta cuando se le aplican las seales elctricas adecuadas. [4] Un microcontrolador es un microcomputador realizado en un circuito integrado (chip). Histricamente, los microcontroladores aparecieron con posterioridad a los microprocesadores y han tenido evoluciones independientes. [5]Se llama microcontrolador a un sistema de microprocesador incluido todo l en un chip. Dentro de este chip estn incluidos la CPU del procesador, memoria y elementos perifricos de forma que se pueda realizar todo un sistema de control simplemente conectando los elementos exteriores. [6]

Fig. 2 Esquema de bloques general de un microcontrolador.

DIFERNECIAS Y SIMILITUDES ENTRE MICROPOCESADO Y MICROCONTROLADOR

Fig. 3 Microcontrolador y microprocesador

Funcionalidad:

El primero y ms importante a favor de un microcontroladores su funcionalidad. Por otro lado, para que se pueda usar un microprocesador, se le deben aadir otros componentes, por ejemplo la memoria. Aunque un microprocesador es una poderosa mquina de clculo, no est preparado para la comunicacin con el entorno exterior; para que esto sea posible se le deben aadir circuitos especiales.

Componentes:

El microcontrolador est diseado para agrupar todas las funciones en una sola unidad. No se necesitan componentes externos (perifricos) para su aplicacin, porque todos los circuitos necesarios ya estn incorporados.El microcontrolador le lleva una gran ventaja a los microprocesadores ya que todo lo que contiene el microprocesadorpor llamarlo as el microcontrolador es como una mini computadora ya que contiene las 3 funciones principales de la computadora dentro de un mismo chip o circuito integrado:CPU (Unidad Central de Procesamiento)Memora de Datos y ProgramaUnidades de E/S

Por ejemplo la configuracin mnima bsica de un microprocesador estaba constituida por un Micro de 40 Pines, Una memoria RAM de 28 Pines, una memoria ROM de 28 Pines y un decodificador de direcciones de 18 pines; pero un microcontrolador incluye todo estos elementos en un solo Circuito Integrado por lo que implica una gran ventaja en varios factores:

Tiempo y dinero:En el circuito impreso por su amplia simplificacin de circuiteria, el costo para un sistema basado en microcontrolador es mucho menor y, lo mejor de todo, el tiempo de desarrollo de su proyecto electrnico se disminuye considerablemente.

Programacin:Ambos se programan en un lenguaje de bajo nivel.

Otros:Los microcontroladores representan la inmensa mayora de los chips de computadoras vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde aDSPsms especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propsito general en casa, usted tiene distribuidos seguramente entre los electrodomsticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo electrnico comoautomviles,lavadoras,hornos microondas, telfonos, etc.[7]

DIREFENCIAS

MicroprocesadorMicrocontrolador

La configuracin mnima bsica de un Microprocesador esta constituida por un Micro de 40 Pines, Unamemoria RAMde 28 Pines, unamemoria ROMde 28 Pines y un decodificador de direcciones de 18 Pines El costo del Microprocesador, es muy alto en la actualidad. trabajan con arquitectura de Harvard Se encuentran normalmente en el centro de las computadoras personales , servidores y estaciones de trabajo Estos datos de proceso fichas en todos los procesos activos en el ordenador. Esto incluye todos los procesos de software que se ejecuta debido a que son menos costosos en general de usar, se encuentran en mayores cantidades que el microprocesador a menudo ms rpido y ms potente Microcontrolador incluye todo estos elementos del Microprocesador en un solo Circuito Integrado por lo que implica una gran ventaja en varios factores: En el circuito impreso por su amplia simplificacin de circuitera. El costo para un sistema basado en Microcontrolador es bajo. Tradicionales se basan en la arquitectura de Von Newmann. En los microcontroladores PIC, la salida de la ALU va al registro W y tambin a la memoria de datos, por lo tanto el resultado puede guardarse en cualquiera de los dos destinos Eltiempode desarrollo de suproyectoelectrnico es menor para los Microcontroladores.

En los microcontroladores PIC, la salida de la ALU va al registro W y tambin a la memoria de datos, por lo tanto el resultado puede guardarse en cualquiera de los dos destinos. En los microcontroladores tradicionales todas lasoperacionesse realizan sobre el acumulador.

La principal diferencia entre ambos radica en la ubicacin delregistrode trabajo, que para los PICs se denomina W (Working Register), y para los tradicionales es el Acumulador (A).

Tabla 1. Tabal de diferencias entre microprocesador y microcontrolador

SimilitudesAmbos microcontroladores y microprocesadores contienen una unidad de procesamiento central. Ambos estn construidos en un circuito integrado. Adems, ambos dispositivos son capaces de aceptar la entrada, aunque los microprocesadores slo aceptan datos binarios y microcontroladores son capaces de aceptar las aportaciones de los lenguajes de programacin de alto nivel. Ambos tipos de chips son capaces de responder a las interrupciones, a pesar de las interrupciones del microcontrolador normalmente provienen de una prensa de botn mientras se interrumpe microprocesador normalmente proceden de un programa de software o sistema operativo. Una interrupcin es una seal que indica al procesador que tiene que cambiar de tarea.Microprocesadores de los distintos niveles de potencia de velocidad de millones de ordenadores personales en todo el mundo. Los microcontroladores se utilizan a menudo en las fbricas que utilizan la robtica como parte de su proceso de montaje., as como la electrnica del hogar. Microcontroladores, debido a que son menos costosos en general de usar, se encuentran en mayores cantidades que el microprocesador a menudo ms rpido y ms potente.[8]

SIMILITUDES

MicroprocesadorMicrocontrolador

Contienen una unidad de procesamiento central ambos dispositivos son capaces de aceptar la entrada, aunque los microprocesadores slo aceptan datos binarios y microcontroladores son capaces de aceptar las aportaciones de los lenguajes de programacin de alto nivel. Ambos tipos de chips son capaces de responder a las interrupciones. se encuentran en abundancia en los automviles modernos , as como la electrnica del hogar

Tabla 2. Similitud de microcontroladores y microprocesadores

Sistema Microprocesado:En trminos generales un sistema microprocesado es un dispositivo o conjunto de dispositivos de propsito general, que segn sea necesario se programan para resolver distintos problemas.[9] Es una sistema electrnico digital, formado por uno o varis chips integrados, capaz de interpretar y ejecutar secuencialmente las rdenes contenidas en un programa, a una velocidad muy elevada. [10]Un sistema microprocesado se compone de 3 bloques enlazados por buses, esta estructura corresponde a la organizacin de Von Newmann.1. Unidad entrada / salida: contiene una serie de registros, puertas y controles que permitan la conexin al microprocesador de una serie de perifricos de comunicacin con el exterior. De esta forma la CPU tiene una nica entrada salida independiente del tipo de perifrico que se conecte.2. Memorias: almacenan la informacin del sistema, son 2 tipos: RAM: Para almacenar datos variables, tambin pueden almacenar programas, aunque estos se perderan al dejar de alimentar al sistema, su capacidad es variable y depende de la capacidad de direccionamiento del microprocesador. generalmente es modular, componindose de uno o varios circuitos integrados, la longitud de la palabra de memoria bien varios circuitos integrados. ROM. Se emplea para almacenar el programa y dato fijos, respecto a la capacidad y longitud hay que decir lo mismo que para las RAM.3. Microprocesador: Es la parte encargada del control y realiza las operaciones aritmticas y lgicas del proceso de datos. Decodificar las instrucciones que extrae de la memoria Generar las seales de control para la ejecucin de las instrucciones Ejecucin de la instrucciones por medio dela unidad aritmtica y lgica (ALU). Almacenamiento temporal de los datos en proceso mediante registros. Generacin de seales de tiempos que marcan el ritmo del proceso.

Sistema microcontrolado.

Recibe el nombre de controlador el dispositivo que se emplea para elgobiernode uno o variosprocesos. Por ejemplo, el controlador que regula el funcionamiento de un horno dispone de un sensor que mide constantemente sutemperaturainterna y, cuando traspasa loslmitesprefijados, genera lassealesadecuadas que accionan los efectores que intentan llevar elvalorde la temperatura dentro del rango estipulado.Aunque elconceptode controlador ha permanecido invariable a travs deltiempo, su implementacinfsicaha variado frecuentemente. Hace tres dcadas, los controladores se construan exclusivamente con componentes delgicadiscreta, posteriormente se emplearon losmicroprocesadores, que se rodeaban con chips dememoriay E/S sobre una tarjeta de circuito impreso. En la actualidad, todos los elementos del controlador se han podido incluir en un chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador. Realmente consiste en un sencillo pero completocomputadorcontenido en elcorazn(chip) de un circuito integrado.

Un microcontrolador es un circuito integrado de altaescaladeintegracinque incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.

Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes:

Procesador o UCP (Unidad Central deProceso). MemoriaRAMpara Contener losdatos. Memoria para elprogramatipo ROM/PROM/EPROM. Lneas de E/S para comunicarse con el exterior. Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo elsistema.

Figura 4. El microcontrolador es un sistema Cerrado.

Losproductosque para su regulacin incorporan un microcontrolador disponen de las siguientes ventajas:

Aumento deprestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento representa una mejora considerable en el mismo. Aumento de la fiabilidad: al reemplazar el microcontrolador por un elevado nmero de elementos disminuye elriesgode averas y se precisan menos ajustes. Reduccin del tamao en elproductoacabado: La integracin del microcontrolador en un chip disminuye elvolumen, la mano de obra y los stocks. Mayor flexibilidad: las caractersticas de control estn programadas por lo que su modificacin slo necesita cambios en el programa de instrucciones.

El microcontrolador es en definitiva un circuito integrado que incluye todos los componentes de un computador. Debido a su reducido tamao es posible montar el controlador en el propio dispositivo al que gobierna. En este caso el controlador recibe el nombre de controlador empotrado (embedded controller).

Aplicaciones de los microcontroladores.Cada vez existen ms productos que incorporan un microcontrolador con el fin de aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamao y coste, mejorar su fiabilidad y disminuir elconsumo.Algunos fabricantes de microcontroladores superan el milln de unidades de un modelo determinado producidas en una semana. Este dato puede dar una idea de la masiva utilizacin de estos componentes.Referencias: [1] Rosanno, V. (2010). Electrnica y microprocesadores. Microprocesador. http://books.google.com.ec/books?id=fnTvx_qwucC&pg=PA14&dq=que+es+un+microprocesador&hl=es&sa=X&ei=C9ZtVNy4DsGYgwTu_IOoAg&ved=0CEkQ6AEwCA#v=onepage&q=que%20es%20un%20microprocesador&f=false [2] Edward V. Ramrez, Melvyn Weiss. (2013). Instrumentacin electrnica. Microprocesadores. http://books.google.com.ec/books?id=ENwTPoYjLdsC&pg=SA8PA5&dq=que+es+un+microprocesador+electronica&hl=es&sa=X&ei=QN5tVIDJoOVNur_gNgI&ved=0CEEQ6AEwBw#v=onepage&q=que%20es%20un%20microprocesador%20electronica&f=false [3] Pedro, Jos Manuel. (2000).Arquitectura de Equipos y Sistemas Electrnicos. http://www.ieslosviveros.es/alumnos/asig8/carpeta745/UCP.pdf Enrike Mandado Prez Luis Manuel Menndez Fuertes Luis Fernndez Ferreira Emilio Lpez Matos, Microcontroladores PIC Sistema integrado para el autoaprendizaje, Primera Edicin, 2007, MARCOMBO, S.A., Espaa. Fernando E. Valds Prez Ramon Palls Areny, Microcontroladores: Fundamentos y aplicaciones con PIC, Primera Edicin, 2007, Carles Parcerisas Civit (3Q Editorial), Espaa. Eduardo Santamaria, Electronica digital y microprocesadores, Primera Edicin, 1993, Biblos Industrial Grficas, S.L, Universidad Pontificia de Comillas. [7](Mayo, 2014) que es micropoceador.palabras informticas (Online). Disponible en: htt://www.alegasa.com.ar/Dic/micropocesador.php [8]David Saiz.Montaje, configuracin y reparacin del PC. Editorial Parainf.2003.pag 17. [9] C. Vasquez, Sistemas Microprocesados [online]. Mexico, 1991. Disponible en: http://perso.wanadoo.es/pictob/microprg.htm [10] J. Arabelo, Sistemas basados en procesos [online]. Espaa, 2002. Disponible en: http://www.galeon.com/teleco200111/analisis_y_estructura_de_sistema.htm [11] Microcontroladores. Captulo 12. Diferencias entre sistemas basados en microprocesadores y microcontroladores. http://www.microcontroladores.com/trabajos12/microco/microco.shtml