Microcontrolador

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Microcontrolador Motorola 68HC11 y chips de soporte

Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de un ordenador: CPU, Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Aunque sus prestaciones son limitadas, además de dicha integración, su característica principal es su alto nivel de especialización. Aunque los hay del tamaño de un sello de correos, lo normal es que sean incluso más pequeños, ya que, lógicamente, forman parte del dispositivo que controlan.

Es un microprocesador optimizado para ser utilizado para controlar equipos electrónicos. Los microcontroladores representan la inmensa mayoría de los chips de ordenadores vendidos, sobre un 50% son controladores "simples" y el restante corresponde a DSPs más especializados. Mientras se pueden tener uno o dos microprocesadores de propósito general en casa (vd. está usando uno para leer esto), usted tiene probablemente distribuido entre los eletrodomésticos de su hogar una o dos docenas de microcontroladores. Pueden encontrarse en casi cualquier dispositivo eléctrico como automóviles, lavadoras, hornos microondas, teléfonos, etc...

Un microcontrolador difiere de una CPU normal, debido a que es más fácil convertirla en un ordenador en funcionamiento, con un mínimo de chips externos de apoyo. La idea es que el chip se coloque en el dispositivo, enganchado a la fuente de energía y de información que necesite, y eso es todo. Un microprocesador tradicional no le permitirá hacer esto, ya que espera que todas estas tareas sean manejadas por otros chips.

Por ejemplo, un microcontrolador típico tendrá un generador de reloj integrado y una pequeña cantidad de memoria RAM y ROM/EPROM/EEPROM, significando que para hacerlo funcionar, todo lo que se necesita son unos pocos programas de control y un cristal de sincronización. Los microcontroladores disponen generalmente también de una gran variedad de dispositivos de entrada/salida, como convertidores de analógico a digital, temporizadores, UARTs y buses de interfaz serie especializados, como I²C y CAN. Frecuentemente, estos dispositivos integrados pueden ser controlados por instrucciones de procesadores especializados. Los modernos microcontroladores frecuentemente incluyen un lenguaje de programación integrado, como el BASIC que se utiliza bastante con este propósito.

Los microcontroladores negocian la velocidad y la flexibilidad para facilitar su uso. Debido a que se utiliza bastante sitio en el chip para incluir funcionalidad, como los dispositivos de entrada/salida o la memoria que incluye el microcontrolador, se ha de prescindir de cualquier otra circuitería.

Los microcontroladores más comunes en uso son:

Atmel
- AVR

Hitachi
- H8

Holtek
- HT8

Intel
- 8 bits
  - 8XC42
  - MCS51
  - 8xC251
- 16 bits
  - MCS96
  - MXS296

National Semiconductor
- COP8

Microchip
- Gama 8 bits (Familia 10f2xx)
- Gama baja (Familia 12Cxx de 12 bits) (p.e. PIC12C508)
- Gama media (Familia 12Fxx, 16Cxx y 16Fxx de 14 bits)(p.e. PIC16F84)
- Gama alta (18Cxx y 18Fxx de 16 bits) (p.e. PIC18F452)
- dsPIC (DSPs)

Motorola
- 8 bits
  - 68HC05
  - 68HC08
  - 68HC11
- 16 bits
  - 68HC12
  - 68HC16
- 32 bits
- 683xx

NEC
- 78K

ST
- ST 62
- ST 7

Texas Instruments
- TMS370

Zilog
- Z8
- Z86E02

Genérico
- Algunas arquitecturas de microcontrolador están disponibles por tal cantidad de vendedores y en tantas variedades, que podrían tener, con total corrección, su propia categoría. Entre ellos encontramos, principalmente, las variantes de 8051 y Z80.