Arquitectura interna micro
- 5. Oscilador Frecuencia de operación 0-20 MHz Oscilador interno de alta precisión Calibrado de fábrica Rango de frecuencia de 8MHz a 31KHz seleccionado por software
- 6. Alimentación y Reset Voltaje de la fuente de alimentación de 2.0V a 5.5VConsumo: 220uA (2.0V, 4MHz), 11uA (2.0 V, 32 KHz) 50nA (en modo de espera) El pin de reset (reinicio), marcado frecuentemente con MCLR (Master Clear Reset), sirve para el reinicio externo del microcontrolador al aplicar un cero (0) o un uno (1) lógico dependiendo del tipo del microcontrolador. En caso de que el circuito brown out no esté incorporado, un simple circuito externo para el brown out reset se puede conectar al pin MCLR.
- 7. Comunicación serial Módulo USART mejorado Soporta las comunicaciones seriales RS-485, RS-232 y LIN2.0 Auto detección de baudios Puerto Serie Síncrono Maestro (MSSP)Soporta los modos SPI e I2C
- 8. convertidor A/D Vref Vref+ Referencia positiva de voltaje Conversor de señal analógica a digital Las señales del mundo real son muy diferentes de las que “entiende” el microcontrolador (ceros y unos), así que deben ser convertidas para que el microcontrolador pueda entenderlas. Un convertidor analógico-digital es un circuito electrónico encargado de convertir las señales continuas en números digitales discretos. En otras palabras, este circuito convierte un número real en un número binario y se lo envía a la CPU para ser procesado. Este módulo se utiliza para medir el voltaje en el pin de entrada.
- 9. Módulo PWM el pwm es una herramienta muy util y utilizada en el campo de las comunicaciones y de control. consiste en modificarle a una señal digital de frecuencia constante el tiempo y en alto de la señal, sin variar la frecuencia, este tiempo en alto es tambien llamado duty. En una entrada anterior (PWM) vimos una de las funcionalidades del módulo CCP. En esta entrada describiremos otra de sus funcionalidades, el modo CAPTURE. Como su nombre indica, este modo se usa para capturar eventos. Los eventos serán bajadas o subidas de los pines correspondientes a CCP1 y CCP2
- 10. Puertos de entra/salida Una de las características más importante del microcontrolador es un número de pines de entrada / salida para la conexión con periféricos. En este caso, hay un total de treinta y cinco pines de propósito general I / O pins disponibles, lo cual es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones. En la operación pasadores orden "puede coincidir con la organización interna de 8 bits, todos ellos son, de forma similar a los registros, agrupados en cinco de los llamados puertos denotados por A, B, C, D y E.
- 11. Temporizadores 3 temporizadores/contadores independientes Temporizador perro guardián Hay tres temporizadores / contadores completamente independientes marcados como TMR0, TMR1 y TMR2
- 12. Memoria A diferencia de los registros que no tienen ninguna función especial y predeterminada, cada microcontrolador dispone de un número de registros de funciones especiales (SFR), con la función predeterminada por el fabricante. Sus bits están conectados a los circuitos internos del microcontrolador tales como temporizadores, convertidores A/D, osciladores entre otros, lo que significa que directamente manejan el funcionamiento de estos circuitos, o sea del microcontrolador. Imagínese ocho interruptores que manejan el funcionamiento de un circuito pequeño dentro del microcontrolador. Los registros SFR hacen exactamente lo mismo MEMORIA RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) - MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO Al apagar la fuente de alimentación, se pierde el contenido de la memoria RAM. Se utiliza para almacenar temporalmente los datos y los resultados inmediatos creados y utilizados durante el funcionamiento del microcontrolador. Por ejemplo, si el programa ejecuta la adición (de cualquier cosa) es necesario tener un registro que representa lo que se llama “suma” en vida cotidiana. Con tal propósito, uno de los registros de la RAM es denominado “suma” y se utiliza para almacenar los resultados de la adición. MEMORIA EEPROM (ELECTRICALLY ERASABLE PROGRAMMABLE ROM) - ROM PROGRAMABLE Y BORRABLE ELÉCTRICAMENTE El contenido de la EEPROM se puede cambiar durante el funcionamiento (similar a la RAM), pero se queda permanentemente guardado después de la pérdida de la fuente de alimentación (similar a la ROM). Por lo tanto, la EEPROM se utiliza con frecuencia para almacenar los valores creados durante el funcionamiento, que tienen que estar permanentemente guardados. Por ejemplo, si usted ha diseñado una llave electrónica o un alarma, sería estupendo permitir al usuario crear e introducir una contraseña por su cuenta. Por supuesto, la nueva contraseña tiene que estar guardada al apagar la fuente de alimentación. En tal caso una solución perfecta es el microcontrolador con una EEPROM embebida.
- 13. TEMPORIZADOR PERRO GUARDIÁN (WATCHDOG) El perro guardián es un temporizador conectado a un oscilador RC completamente independiente dentro del microcontrolador. Si el perro guardián está habilitado, cada vez que cuenta hasta el máximo valor en el que ocurre el desbordamiento del registro se genera una señal de reinicio del microcontrolador y la ejecución de programa inicia en la primera instrucción. El punto es evitar que eso ocurra al utilizar el comando adecuado. La idea se basa en el hecho de que cada programa se ejecuta en varios bucles, más largos o cortos. Si las instrucciones que reinician el temporizador perro guardián se colocan en lugares estratégicos del programa, aparte los comandos que se ejecutan regularmente, el funcionamiento del perro guardián no afectará a la ejecución del programa. Si por cualquier razón (ruidos eléctricos frecuentes en la industria) el contador de programa “se queda atrapado” dentro de un bucle infinito, el valor del registro continuará aumentado por el temporizador perro guardián alcanzará el máximo valor, el registro se desbordará
- 14. INTERRUPCIÓN La mayoría de programas utilizan interrupciones durante ejecución de programa regular. El propósito del microcontrolador generalmente consiste en reaccionar a los cambios en su entorno. En otras palabras, cuando ocurre algo, el microcontrolador reacciona de alguna manera... Por ejemplo, al apretar el botón del mando a distancia, el microcontrolador lo registra y responde al comando cambiando de canal, subiendo o bajando el volumen etc. Si el microcontrolador pasará la mayoría del tiempo comprobando varios botones sin parar - las horas, los días, esto no sería nada práctico. Por lo tanto, el microcontrolador “aprendió un truco” durante su evolución. En vez de seguir comprobando algún pin o bit, el microconrolador deja su “trabajo de esperar” a un “experto” que reaccionará sólo en caso de que suceda algo digno de atención. La señal que informa al procesador central acerca de tal acontecimiento se denomina INTERRUPCIÓN.
- 15. UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO (CENTRAL PROCESSOR UNIT - CPU) Como indica su nombre, esto es una unidad que controla todos los procesos dentro del microcontrolador. Consiste en varias unidades más pequeñas, de las que las más importantes son: Decodificador de instrucciones es la parte que descodifica las instrucciones del programa y acciona otros circuitos basándose en esto. El “conjunto de instrucciones” que es diferente para cada familia de microcontrolador expresa las capacidades de este circuito; Unidad lógica aritmética (Arithmetical Logical Unit - ALU) realiza todas las operaciones matemáticas y lógicas sobre datos; y Acumulador o registro de trabajo. Es un registro SFR estrechamente relacionado con el funcionamiento de la ALU. Es utilizado para almacenar todos los datos sobre los que se debe realizar alguna operación (sumar, mover). También almacena los resultados preparados para el procesamiento futuro. Uno de los registros SFR, denominado Registro Status (PSW), está estrechamente relacionado con el acumulador. Muestra el “estado” de un número almacenado en el acumulador (el número es mayor o menor que cero etc.) en cualquier instante dado.