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Historia de los Microcontroladores

hasta 1993 los microcontroladores tenian memoria EPROM y PROM
1. Memoria PROM era solo una vez programable, esta memoria estaba hecha con el mismo concepto que la EPROM, pero no le colocaban la tapa de cuarzo, ya que esta era mas costosa
2. Memoria EPROM memoria programable pero limitaba la cantidad de memoria que se podia programar, para borarla necesitaba exponer a la luz ultravioleta la tapa de cuarzo transparente
la EEPROM lanzada en 1993
1. comenzando con el Microchip PIC 16*84
  1. permite borar electrica y rapidamente sin necesidad de un paquete costoso como se requiere en EPROM
ATMEL
1. Compañia de semiconductores fundada en 1984. su linea de productos incluye microcontroladores (incluye derivados del 8051, el AT91SAM basados en ARM y sis arquitecturas propias AVR y AVR32), dispositivos de radiofrecuencia, memorias EEPROM y Flash, ASICs, WIMAX, y muchas otras
  1. en 1993 lanza el primer mcrocontrolador que utiliza memoria flash
    1. El AVR es una familia de microcontrolador RISC, es una CPU de arquitectura Harvard, cuenta con 32 registros de 8 bits y su diseño estuvo enfocado para la ejecución eficiente del codigo C compilado.
      1. Su clasificación por familias es:
        AT90USB
        ATmega integrado con controlador USB
        AT90CAN
        Cuenta con controladores de bus.
        ATtiny
        Pequeños mcu AVR con memoria flash programable de 0,5 a 8 KB encapsulados de 6 a 20 pines y set de perisféricos limitado.
        ATmega
        Grandes mcu AVR con memoria flash programable de 4 a 256 KB encapsulados de 28 a 100 pines, set de perisféricos y conjunto de instrucciones extendidos.
        AT90S
        tipos obsoletos, los AVRs clasicos
        ATxmega
        procesadores muy potentes con 16 a 384 KB de memoria flash programable, encapsulados de 44, 64 y 100 pines, capacidad DMA, eventos, criptografia y amplio conjunto de perifericos con DACs
en 1969, un equipo de ingenieros japoneses de la compañia BUSICOM llego a Estados Unidos, solicitando a INTEL microprocesadores para sus calculadoras programables, el encargado fue:
1. Marcian Hoff, creador del primer microporcesador en 1971
  1. Hoff penso en una solucion diferente, esta consistia en que la funcion del circuito integrado se determinaria por un programa almacenado en él. la configuracion seria mas simple, pero requeriria mas memoria de lo que requeria el proyecto que psopusieron los ing. Japoneses. pero en esta batalla de ideas, el ganador fue Hoff
mascara ROM
1. no se grababa e programa en memoria sino que el microcontrolador se fabricaba con el programa
Memoria flshs
1. ultimo avance tecnologico, que sustituyo a los microcontroladores con memoria EEPROM
  1. permite incrementar la cantidad de memoria de programas a un costo muy bajo, puede ser programada con las mismas tensiones de alimentacion del microcontrolador, el acceso en lectura y la velocidad de programacion es superior a las demas memorias
INTEL
1. INTEL fue creada por Gordon E Moore(quimico y sifico, famoso por su "ley de Moore") y Robert Noyce(fisico y co-inventor del circuito integrado)
  1. el primer microcontrolador: TMS 1000 creado por Gary Boone y Michael Cochran en 1970
    1. comercializado en 1974, combinaba memoria ROM, memoria RAM, microprocesador y reloj en un chip y estaba destinado a los sitemas embebidos.
  2. intel 8048
    1. comenzo a comercializarse en 1977
      1. sistema de ordenador en un chip optimizado para aplicaciones de control. combina memoria RAM y ROM
    2. este pertenece a la serie de microcontroladores MCS-48, asi como el 8035 y el 8748
      1. esta serie tiene na arquitectura Harvad modificada, con una ROM de programa interna o externa y 64-256 bytes de RAM interna
        esta serie fue remplazada por la serie Intel MCS-51
      2. el 8748 y el 8749 tenian EPROM
        el 8049 tenia 2KB de ROM enmascarada que se puede substituir por una ROM externa de 4 KB, asi como 128 bytes de RAM y 27 puestos de In/out
        el intel 8748 tiene un oscilador de reloj en el chip, 2 timers de 8 bits, 27 puertos de In/Out, 64 bytes de RAM y 1 KB de EPROM
      3. el 8035 no tiene ROM, fue utilizado con propositos de generar musica de fondo en juegos
  3. INTEL 8008 fue un microprocesador lanzado al mercado en abril de 1972. Emplea direcciones de 14 bits, direccionando 16 KB de memoria, de 18 pines, 8 puertos de entrada y 24 de salida, un set de 45 instrucciones y una velocidad de 300 000 operaciones por segundo
  4. INTEL 4040 fue diseñado por Federico Faggin(propuso la arquitectura y condujo el proyecto) y Tom Innes. Tenia 24 pines, con un conjunto de 60 instrucciones, 8 KB de memoria, 24 registros de 4 bits cada uno
  5. INTEL 8080 lanzado al mercado en abril de 1974. se le considera como el primer microprocesador de 8 bits realmente usable, corria a 2MHz, de 40 pines, bus de direcciones de 16 bits, bus de datos de 8 bits con acceso a memoria de 64KB, con 75 instrucciones
  6. INTEL 4004, fue el primer microprocesador en un simple chip, aunque Marcian "Ted" Hoff formulo la porpuesta arquitectonica en 1969, la implemntacion solo comenzo en 1970 cuando Federico Faggin fue empleado por intes.
    1. microporcesador de 4 bits, velocidad de 6000 operaciones por segundo, tenia 16 pines, maxima velocidad de reloj de 740KHz, arquitectura Harvad, con un conjunto de 46 instrucciones, 16 registros e 4 bits cada uno.
  7. MCS-51
    1. INTEL 8051 es un microcontrolador de 8 bits desarrollado en 1980 para uso de productos embebidos.
      1. arquitectura Harvad, se permite direccionar 64 KB de ROM externa y 64 KB de RAM por medio de lineas separadas chip select para programa y datos.
      2. el 8031 fue una version reducida del intel 8051 original q no contiene memoria interna
      3. el 8052 fue una version mejorada del intel 8051 original con: 256 bytes de RAM interna, 8 KB de ROM, un tercer temporizador de 16-bit, un segundo puerto serie.
FREESCALE
1. Nace en el 2004 después de la división de Motorola.
  1. Los MCU de 8 bits tuvieron gran impacto en la industria, puesto que mejoraron la exactitud de los diseños
    1. 68HC05
      1. Es un miembro de la familia de microcontroladores de 8 bits 6805 de Motorola
    2. 68HC08
      1. Es de propósito general, cuenta con diferentes perifericos internos, pero con una CPU comun que permite mirar aplicaciones entre ellos y cuenta con arquitectura Von Neuman, de 8 bits y tiene solo un bloque de memoria.
    3. freescale creo una mejor familia de microcontroladores
      1. HCS08
        Mejora su versatilidad y su gama de aplicaciones, con la integración de la depuración por el puerto BDM, junto con instrucciones nuevas.
    4. 68HC11
      1. es una familia de microcontroladores de motorola, derivada del microporcesador Motorala 6800
        emplea instrucciones de longitud variable y se considera que emplea una arquitectura CISC, tiene dos registros indice de 16 bits, un registro de banderas, un puntero de pila, un contador de programa, dos acumuladores de 8 bits ycuenta con un acumulador virtual.
    5. COLDFIRE
      1. es un microprocesador de arquitectura de 68k fabricado para desarrollo de sistemas integrados de Freescale
    6. 68HC12
      1. es un microcontrolador introducido a mediados de la decada de 1990, la arquitectura es una mejora del 68HC11
        tiene 8 bits acumuladores A y B, dos registros de 16 bits, un contador de programa de 16 bits, un puntero de 16 bits y un codifo de estado de registro de 8 bits.
TEXAS INSTRUMENTS
1. MSP 430
  1. La familia MSP430 de Texas Instruments son procesadores de ultra bajo consumo que ofrecen diferentes conjuntos de periféricos específicos para diversas aplicaciones. La arquitectura, junto con cinco modos de bajo consumo, se ha optimizado para lograr una vida prolongada de la batería en aplicaciones autosuficientes de medición.
    1. El dispositivo cuenta con una poderosa CPU RISC de16-bit, los registros son de 16-bits, y generadores de constantes que contribuyen a la eficiencia máxima del código. El oscilador controlado digitalmente (DCO) permite despertar desde los modosde bajo consumo al modo activo en menos de 1 ms
      1. La serie MSP430G2553 es un microcontrolador de ultra-baja potencia con un temporizador inter conexión de 16-bits y diez pines de E/S.
      2. La arquitectura que sigue es la llamada Von Neumann, con una CPU de 16-bits del tipo RISC y 16registros del mismo tamaño disponibles para su uso
MICROCHIP
1. PIC
  1. Los microcontroladores PIC se caracterizan por su arquitectura Harvard con memorias de programa y de datos independientes, accesibilidad simultanea y diversidad en la longitud de tamaño de las posiciones y el tamaño de ambas memorias.
    1. Los Microcontroladores Pic de 8 bits, manejan instrucciones de 8 bits en su bus de datos y el de los registros de la CPU
      1. Gama Baja
        Contiene 33 instrucciones Maquina de 12 bits de longitud ,y dispone de una sola pila con solo dos niveles de profundidad Su memoria es reducida ,al igual que sus recursos internos
        Constan de 14 modelos , los cuales 6 están encapsulados solo con 6 patitas llamados “nanos”, los cuales son útiles para pequeñas aplicaciones ,porque solo se ocupan 2 patitas para
      2. Gama Media
        Responde a un repertorio de 35 instrucciones con 14 bits de longitud cada una Pila con 8 niveles de profundidad y con un vector de interrupción
        Están encapsulados en 8 patitas
      3. Gama Alta
        Tiene un repertorio de 77 instrucciones de 16 bits de longitud cada una Pila con 31 niveles de Profundidad y 2 vectores de interrupción, su nomenclatura es pic18xxxxxx La capacidad de memoria alcanza los 128 Kb y de datos 3963 bytes, con una EEPROM hasta 1kb
        Tiene periféricos entre los que destaca un convertidor AD de 10 bits ,hasta 5 temporizadores ,interface para comunicación con bus i2c,spi,usart,can 2.0b.
    2. Microcontroladores Pic de 16 bits
      1. Rendimiento de 16 MIPS 32 Hz
        Pic 24H alcanza un rendimiento de hasta 40mips, dispone de una memoria flash de hasta 256kb y una RAM de hasta 16kb, encapsulados en formato TQFP con 64,80,y 100 patitas.
        Pic 24F con arquitectura Harvard modificada, bus de datos de 16 bits, instrucciones de longitud de 24 bits, maneja una memoria de programa lineal de hasta 8MB y datos hasta 64 Kb
      2. DSC (CONTROLADORES DIGITALES DE SEÑALES
        Familia dsPic 33f son compatibles con los dspic30f, porque tienen el mismo repertorio de instrucciones, misma distribución de pillaje y utilizan las mismas herramientas de desarrollo. No disponen de EEPROM pero se distinguen porque: se alimenta con 3.3v aunque sus les pueden trabajar con niveles TTL, incorpora un controlador DMA de 8 canales, aumentan el numero de interrupciones y excepciones, alcanza un rendimiento de 40 MIPS, posee una interfaz para códec, hay modelos con 256 Kb de memoria flash y 30 Kb de RAM
        dsPic30F importante capacidad de memoria, contiene la mayoría de periféricos y recursos, rendimiento de 30 MIPS con un voltaje comprendido entre 4.5 y 5.5v. Incorpora un motor DSP ,que le permiten ejecutar instrucciones que realizan las operaciones matemáticas
        dspic30fde propósito general con 8 modelos
        dspic30f de control de motores con 9 modelos
        dspic30f para control de sensores con 4 modelos

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