Funcionamiento de un microcontrolador

¿Cómo funciona un microcontrolador?

Un microcontrolador es un circuito integrado que se puede programar, y tiene la capacidad de ejecutar órdenes o acciones que estén grabadas en su memoria. Se compone de varios bloques que permiten su funcionamiento, y cada cual cumple con una tarea específica.

El principal proceso que se ejecuta dentro del microcontrolador es la seña de reloj, que es alimentada a través del contador de programa, y que cada vez que recibe una señal de éste incrementa su valor en 1.

El contador de programa accede a la memoria ROM que es donde se almacenan las ordenes o instrucciones hechas por el usuario. El contador es quien define cuál es la línea específica que hay que leer.

Esta instruccion luego de ser ubicada y seleccionada se remite al registro de instrucciones donde se almacena provisionalmente.

Una vez en el registro de instrucciones, se envia de nuevo esta orden a la unidad de codificacion, de este modo se clasifican los bits recibidos y es interpretado según la orden que debe ejecutar e indicandole a los demás componentes cuáles son las funciones que deben realizar.

Por lo general, sigue la ALU o unidad lógica aritmética, esta es la encargada de ejecutar operaciones simples, como suma, resta o decremento empleando un valor almacenado en el registro W, un valor de memoria o una variable creada por el usuario.

Antes de la ALU se encuentra el MUX o multiplexor que es el encargado de enviar los datos a la ALU. Y luego de ejecutarse la operación, envia el resultado a la ram, el registro w o incluso al contador de programa. Ya que este puede reiniciar su cuenta desde cualquier punto indicado por el usuario.

Sin embargo, el que se reinicie el contador no quiere decir que no exista un punto de anclaje para el contador. El stack almacena el valor de contador, y si realiza algún salto en el contador, este almacena el valor que tenía más uno. De este modo no se pierde el conteo inicial.

Todo esto funciona gracias a una logica secuencial, es decir, se realiza un proceso detras del otro. El funcionamiento es posible gracias a la cuadratura, que es la encargada de generar después del primer pulso del counter una serie de pulsos en cascada, denominados Q1, Q2, Q3, y Q4, en cada uno de estos se lleva a cabo un proyecto distinto.

En Q1 se incrementa el contador de programa. En Q2 se envia la instruccion al decodificador y se lee la RAM si es que lo amerita. Q3 se ejecuta la operación en la ALU. En Q4 es enviado el resultado o dato al contador de programa, RAM o el registro w.

El proceso esta diseñado de tal manera que las instrucciones se ejecuten en el primer ciclo de la cuadratura pero deben ser realizados en el siguiente.

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