Microcontroladores

TALLER MICROCONTROLADORES

ARNOLD TORRES NIÑO

1116544192

TRABAJO PRESENTADO A

INGENIERO: EDWIN ALEXIS PINEDA MUÑOZ

CENTRO AGROINDUSTRIAL Y FORTALECIMIENTO EMPRESARIAL DE CASANARE

SENA- YOPAL

2014

TALLER INTRODUCCION A LOS SISTEMAS EMBEBIDOS

1. ¿Qué es un sistema embebido?

Un sistema embebido (SE) o sistema empotrado lo vamos a definir como un sistema

electrónico diseñado específicamente para realizar unas determinadas funciones,

habitualmente formando parte de un sistema de mayor entidad. La característica

principal es que emplea para ello uno o varios procesadores digitales (CPUs) en

formato microprocesador, microcontrolador o DSP lo que le permite aportar

‘inteligencia’ al sistema anfitrión al que ayuda a gobernar y del que forma parte.

En el diseño de un sistema embebido se suelen implicar ingenieros y técnicos

especializados tanto en el diseño electrónico hardware como el diseño del software. A

su vez también se requerirá la colaboración de los especialistas en el segmento de

Usuarios de tales dispositivos, si hubiese lugar a ello.

2. Como se clasifican los sistemas embebidos.

Se entiende que en nuestra definición de SE, éste siempre alberga una o más CPUs

ya que son el elemento encargado de aportar la ‘inteligencia’ al sistema. El formato en

el que la CPU se encuentra puede ser el de microprocesador, micro controlador (µC),

DSP, etc. Según este formato, la memoria necesaria puede ir integrada dentro del chip

que contiene la CPU, de forma externa a éste o un bajo ambas posibilidades. La oferta

en el mercado de semiconductores tanto de microprocesadores como

microcontroladores y DSP es elevada y se requiere de una cuidada fase de estudio

inicial para seleccionar el mas adecuado a cada aplicación.

- Microprocesador.

- Micro controlador de 4, 8, 16 o 32 bits.

- DSP de punto fijo o punto flotante.

- Diseño a medida ‘custom’ tales como los dispositivos FPGA

Microprocesador: Es un chip que incluye básicamente la CPU y circuitería

Relacionadas con los buses de datos y memoria. Para poder realizar su tarea se

necesitan otro chips adicionales (Sistema mínimo) tales como memoria, circuitos de

entrada salida E/S (I/O) y reloj.

Microcontrolador (MCU): Es un dispositivo que alberga el sistema mínimo

dentro de un único chip, esto es, incluye CPU, buses, reloj, memoria ROM, memoria

RAM, E/S, otros periféricos tales como conversores A/D, temporizadores (timers), etc.

Procesador Digital de Señal (DSP): Son microcontroladores o

microprocesadores diseñados específicamente, tanto en arquitectura hardware como

conjunto de instrucciones, para realizar tareas típicas de procesamiento digital de

señales en tiempo real.

DSC: Dispositivos mixtos microcontrolador/DSP que algunos fabricante

ofrecen dentro de su catálogo de productos.

3. Mencione por lo menos 15 aplicaciones de los sistemas embebidos

Los sistemas embebidos se encuentran en una variedad de dispositivos electrónicos comunes, tales como consumibles electrónicos (teléfonos celulares, pagers, cámaras digitales, video juegos portátiles, calculadoras, PDAs, etc.), electrodomésticos (hornos microondas, máquinas contestadoras, termostatos, lavadoras, etc.), equipos de oficina (fax, copiadoras, impresoras, scanners), equipos de negocios (caja registradora, sistemas de alarma, lectores de tarjeta y cajeros automáticos), y automóviles (control de transmisión, control de viaje, inyección de combustible, ABS, etc.). Podría decirse que prácticamente cualquier dispositivo que se ejecute con electricidad o ya tiene un sistema computacional embebido o próximamente lo tendrá.

4. Realice una descripción acerca de los periféricos de sistemas embebidos (Puertos I/O, temporizadores, Conversor A/D, etc).

Puertos de Entrada y Salida digitales

La mayor parte de los pines que posee el encapsulado de un chip microcontrolador se

dedican a soportar las numerosas líneas de E/S que lo comunican con el mundo

exterior.

Esta líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las señales de entrada,

salida y control necesarias en cada diseño.

Los pines de E/S se suelen asociar en puertos de 8 bits, de 16 bits o de un numero

determinado de pines, dependiendo de cada referencia de chip en concreto. La

tensión y la corriente de entrada/salida de cada pin dependerá también de cada chip

por lo que siempre es necesario consultar el “data sheet” suministrado por el fabricante.

Las líneas digitales de cada uno de los puertos pueden configurarse como Entrada o

como Salida, quedando un circuito semejante al que aparece en la figura 2.3. Para ello

se necesitará configurar algún registro del microcontrolador.

En el caso de la familia PIC se pone un “1” ó un “0” en el bit correspondiente del registro TRISA, TRISB, …según el puerto seleccionado. La máxima corriente que son capaces de entregar auna carga o son capaces de adquirir son parámetros de gran importancia. Cuando el dispositivo sea incapaz de suministrar la suficiente corriente a un determinado dispositivo, será necesario intercalar un DRIVER de corriente adecuado.

Temporizadores o “Timers”.

Se emplean para controlar periodos de tiempo (temporizadores) y para llevar la cuenta

de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores).

Para la medida de tiempos se carga un registro con el valor adecuado y a continuación

dicho valor se va incrementando o decrementando al ritmo de los impulsos de reloj,

ciclos de instrucción o algún múltiplo hasta que se desborde y llegue a 0, momento en

el que se produce un aviso, generalmente, en forma de interrupción.

Cuando se desean contar acontecimientos que se materializan por cambios de nivel o

flancos en alguna de las patitas del micro controlador, el mencionado registro se va

Incrementando o decrementando al ritmo de dichos impulsos.

Para calcular el número de periodos que habrá que contar para medir

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