Microcontroladores (MCU)

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Mind Map on Microcontroladores (MCU), created by alejott92 on 03/01/2014.

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Microcontroladores (MCU)
1 Es un circuito integrado programable, este es capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica (unidad central de procesamiento, memoria y periféricos).
2 INTEL
2.1 En 1969, BUSICOM (Japoneses) propuso un proyecto a INTEL, usar circuitos integrados como en las calculadoras para sus proyectos. La solucion era simple, pero requeria mas memoria. El Ing. Ted Hoff diseñó un chip revolucionario. Tuvieron que pagarle a BUSICOM 60.000 dolares por los derechos de este. En 1971 nace el primer microprocesador.
2.1.1 Microprocesador 4004: En 1969, Hoff formulo la propuesta arquitectonica, solo hasta 1970 cuando Federico Faggin se unio a INTEL fue cuando se diseño y en 1971 se obtuvieron los derechos para vender este integrado. Primer Microporcesador de 4 bits, 6mil operaciones por segundo..
2.1.2 Intel 4040, sucedor del Intel 4004. Lanzada en 1974. Diseñado por Federico Faggin y tomm Innes. Tenia 24 pines en lugar de 16 como el 4004. Agregó habilidades de interrupcion.
2.1.2.1 ZILOG
2.1.2.1.1 Federico Faggin dejó Intel en 1974 y fundó Zilog.
2.1.2.1.1.1 En 1976 Zilog crea el Z80. Faggin decide crear este microprocesador para que sea compatible con el 8080, pues la mayoria de programas se desarrollaron para este integrado. Direccionaba 64Kb de memoria, 176 instrucciones, mayor velocidad de trabajo, refresco de memoria dinamica de la RAM. El Z80 fue un gran exito, fue el microprocesador comerzializado mas exitoso de la historia, desplazando al 8080.
2.1.3 Computer Terminal Corporation (CTC) pidio a INTEL un microprocesador de 8 bits, cuando nace el intel 8008 el 1 de abril de 1972. 16Kb de memoria, set de 45 instrucciones, 300mil operaciones por segundo.
2.1.4 Intel 8080: Microprocesador de 8 bits, lanzado en abril de 1974. Direcciona 64Kb de memoria, 75 instrucciones; se considera el primer diseño de CPU verdaderamente usable. Fue usado en muchos de los primeros microcomputadores.
2.1.5 Intel 8085: Microprocesador de 8 bits, fabricado en 1975. Compatible con el anterior (8080), pero usaba menos hardware. El numero 5 proviene de que solo necesitaba 5 voltios de alimentacion, a diferencia de los anteriores que necesitaban 5v y 12v. fue usado como un microcontrolador.
2.1.6 Intel 8086 y 8088: Fue lanzado en 1979. Microprocesadores de 16 bits. Ambos microprocesadores ejecutaban el mismo conjunto de instrucciones, el 8088 tenia un bus de datos de 8 bits y el 8086 uno de 16 bits, ambos tenian una arquitecura interna de 16 bits.
2.1.7 Intel 80486: MPU de 32 bits, arquitectura x86, conjunto de instruccines optimizador, son el doble de rapidos que un i386 a la misma frecuencia de reloj.
2.1.8 Intel 80386: MPU CISC con arquitectura x86, fue empleado como la unidad central de proceso de muchos ordenadores personales desde los 80s hasta los 90s.
2.1.9 Intel 80286: MPU de 16 bits, primer procesador x86 con modo protegido. Intel 80186 y 80188: Estos microprecesadores tienen un bus de 16 bits, el i80188 tiene un bus de 8 buts.
3 PIC
3.1 Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. (Controlador de interfaz periferico). Se caracterizan por su arquitectura harvard con memorias de programa y datos indepenientes, accesibilidad simultanea.
3.1.1 Los PICs de 8 bits manejan un bus de datos y en registros de la CPU de de 8 bits, se dividen en 3 grandes grupos:
3.1.1.1 GAMA BASE
3.1.1.1.1 PIC10F2XX, PIC12F5XX, PIC16F5XX. 33 instrucciones de 12 bits de longitud. Tiene una sola pila con 2 niveles de profundidad. Su memoria es reducida al igual que sus recursos internos.
3.1.1.1.1.1 14 modelos, 6 estan encapsulados con 6 patitas, son utiles para pequeñas aplicaciones, pues solo ocupan 2 patitas para la alimentacion y las otras 4 quedan para entradas y salidas y la funcion de sus perifericos donde se encuentra temporizador o timer.
3.1.1.2 GAMA MEDIA
3.1.1.2.1 PIC12F6XX, PIC16FXXX. 35 instrucciones de 14 bits de longitud. Pila con 8 niveles de profundidad y un vector de interrupcion.
3.1.1.3 GAMA MEJORADA
3.1.1.3.1 PIC18FXXX. 75 instrucciones de 16 bits de longitud. Pila con 31 niveles de profundidad y 2 vectores de interrupción. Capacidad de memoria de 128Kb, la de datos de 3963 bytes y la EPROM hata de 1Kb.
3.1.1.3.1.1 Tiene perifericos entre los que se destaca un convertidor AD de 10bits, hasta 5 temporizadores, interface para comunicacion.
4 MSP430
4.1 Microcontroladores fabricados por Texas Instruments. Construidos con una CPU RISC de 16 bits, los registros son de 16 bits y generador de constantes que contribuyen a la eficiencia maxima del codigo.
4.1.1 La serie MSP430G2553 es un microcontrolador de ultra-baja potencia, con un temporizador inter conexion de 16 bits y diez pines de E/S.
4.1.2 el oscilador controlado digitalmente (DCO) permite despertar desde el modo de bajo consumo al modo activo en menos de 1ms.
4.2 Bajo consumo de energia. Baja tension de funcionamiento (1.8v a 3.6v). Conversor analogo-digital y digital-analogo. Hasta 256KB de flash programabledentro del sistema. . CPU RISC de 16 bits.
4.3 La CPU usa una arquitectura von Neumann, con direccionamiento simple para las instrucciones y los datos. El procesador contiene 16 registros de 16 bits.
5 ATMEL
5.1 Es una compañía de semiconductores, fundada en 1984. Su línea de productos incluye microcontroladores (incluyendo derivados del 8051, el AT91SAM basados en ARM, y sus arquitecturas propias AVR y AVR32).
5.1.1 La arquitectura de los AVR fue desarrollada por dos estudiantes en el Norwegian Institute of Technology, y y luego completada y desarrollada en Atmel Norway, la empresa subsidiaria de Atmel
5.1.1.1 El AVR es una CPU de arquitectura Harvard. Tiene 32 registros de 8 bits. Fue diseñado desde un comienzo para la ejecución eficiente de código C compilado.
5.1.1.2 A diferencia de los microcontroladores PIC, el stack se ubica en este espacio de memoria unificado, y no está limitado a un tamaño fijo.
5.1.1.3 Algunas instrucciones sólo operan en un subconjunto de estos registros. La concatenación de los 32 registros, los registros de entrada/salida y la memoria de datos conforman un espacio de direcciones unificado, al cual se accede a través de operaciones de carga/almacenamiento.
5.1.1.4 Se clasifica en familias:
5.1.1.4.1 ATxMega
5.1.1.4.1.1 Procesadores muy potentes con 16 a 384 kB de memoria flash programable, encapsulados de 44, 64 y 100 pines.
5.1.1.4.2 ATMega
5.1.1.4.2.1 Microcontroladores AVR grandes con 4 a 256 kB de memoria flash programable, encapsulados de 28 a 100 pines, conjunto de instrucciones extendido y amplio conjunto de periféricos.
5.1.1.4.3 ATtiny
5.1.1.4.3.1 Pequeños microcontroladores AVR con 0,5 a 8 kB de memoria flash programable, encapsulados de 6 a 20 pines y un limitado set de periféricos.
5.1.1.4.4 AT90USB
5.1.1.4.4.1 ATmega integrado con controlador USB.
5.1.1.4.5 AT90CAN
5.1.1.4.5.1 ATmega con controlador de bus CAN
6 FREESCALE
6.1 Es un fabricante estadounidense de semiconductores. Fue creado a partir de la división de semiconductores de Motorola en 2004. Freescale se centra en el mercado de los sistemas integrados y las comunicaciones.
6.1.1 Los microcontroladores de 8-bits de Freescale mejoran el desempeño y la exactitud en diseños automotrices e industriales
6.1.1.1 El 86HC08
6.1.1.1.1 Es un microcontrolador de 8 bits. Arquitectura de von Neumann, con un solo bloque de memoria. Es conocida también simplemente por HC08. Son de propósito general, cada miembro de esta familia cuenta con diferentes periféricos internos, pero con una CPU común que permite migrar aplicaciones entre ellos, facilitando con ello el diseño.
6.1.1.1.2 FreeScale creo una mejora, el HCS08, mejora en alguna instrucciones y agrega unas nuevas. Pueden ser depurados por puerto BDM, lo que mejora su versatilidad y su gama de aplicaciones.

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