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Arquitectura de un microcontrolador - Coggle Diagram
Arquitectura de un microcontrolador
componentes
unidad aritmética
es el cerebro y esta encargada de realizar operaciones matemáticas y logicas
unidad de control
es como el director que interpreta y genera señales para coordinar el microprocesador en el omento adecuado
registros
areas de almacenamiento de alta velocidad usadas para guardar temporalmente datos e instrucciones tenemos registros
contador de programa que indica a la unidad de control la direccion de memoria de la siguiente instruccion
Registro de instrucción: almacena la instrucción que se esta decodificando y ejecutando actualmente
Acumulador almacena los datos temporalmente
bus de datos
canales o lineas para tranferir datos entre CPU y la memoria y los dispositivos de entrada su ancho mide de 8 a 64 bits
bidireccional la informacion fluye en ambos sentidos
tipos de datos es la informacion que transporta como instrucciones resuktados y datos para ser almacenados o leidos
tipos de buses de datos
bus de datos: transporta datos reales entre la CPU y la memoria
bus de direcciones
bus de control señales de lectura y escritura
MEMORIA
memoria volátil RAM
significa q su contenido se perderá si se apaga el dispositivo un dato cuanta mas RAM tengas mas programas podras ejecutar al mismo tiempo
SRAM rápida y costosa y menor capacidad utilizadas en memoria cache organizada por L1, l2 y L3 que son desde el peque y rapido , grande y un poco lento y mas grande y lento
DRAM lenta, barata y con mayor capacidad
Memoria No volatil ROM
retiene el contenido aun cuando el dispositivo esta apagado crucial para arranque de BIOS para decir al microprocesador como iniciar y cargar el sistema operativo
PROM se programa una vez
EPROM se puede borrar con luz ultravioleta y volver a programar
EEPROM borrar y programar eléctricamente como flash y USB
componente fundamental para almacenar datos sin ello no se podra ejecutar ni un programa es como un espacio de trabajo temporal
Unidad de entrada y salida I/O
COMPONENTES
MODULOS circuitos que son los intermediarios entre la CPU y los periféricos gestiona la transferencia de datos y se encarga de la comunican
CONTROLADORES DE DISPOSITIVOS es el software que interactua con los dispositivos de hardware. cada controlador traduce las intrucciones a comandos para el hardware
PERIFERICOS DISPOSITIVOS EXTERNOS COMO EL TECLADO O MOUSE
input / outpt es la comunicación entre microprocesadores y el mundo exterior es decir periféricos permite recibir datos como el tecla y mouse y envía la información a dispositivos de salida como el monitos o una impresora
FUNCIONAMIENTO
E/S por interrupcion cuando el E/S esta listo envia una señal de interrupcion al CPU
Acceso directo a la memoria DMA util para tranferencia de gran catidad de datos tomando el control de los buses y tranfiere datos directamente a la RAM sin la intervencion dek CPU
E/S sondeo__ verifica constante mente si el dispositivo para ver si esta listo o no para recibir datos es ineficiente y gasta tiempo en preguntar contstantemente
CONJUNTO DE INSTRUCCIONES SET
tipos de conjuntos
RISC tienen un conjunto mas pequeño de instrucciones donde cada instruccion relaliza una tarea especifica como sumar o mover datos y se ejecuta en un ciclo de reloj mas lento
CISC cada instruccion puede realizar varias operaciones a la vez un ejemplo una sola instrucción puede cargar datos realizar una operación y almacenar pero esoto implica mas ciclos de reloj
es el vocabulario de los microprocesadores como un catalogo de comandos para la unidad de control donde cada comando representar una operacion simple como suma o mover datos
DIFERENCIAS ENTRE UN MICRO PROCESADOR Y UN MICROCONTROLADOR
Arquitectura
MP--- es solo CPU necesita de otros componentes como memoria ram rom y puertos entrada salida
MC-- tiene CPU, memoria ram y rom y puertos ES es un sistema completo
FUNCIONALIDAD :
MP-- diseñado para tareas mas generales y complejas como calculos de alto rendimiento gestionar graficas entre otras
MC-- diseñado para tareas especificas como control en tiempo real usado en controles remotos y en la automatización
VELOCIDAD
MP-- funciona a velocidades altas de GHZ para procesar grandes cantidades de datos
trabaja en KHZ o MGZ
CONSUMO
MP-- por su alta velocidad y complejidad consume mucha energia
MC-- optimizado para un bajo consumo crucial para dispositivos q usan con baterias
COSTOS
MP-- mas caro por su complejidad y capacidad y aumenta conforme aumenta los componentes requeridos
economico por su diseño integrado y su función especifica
diferencias entre la arquitectura ESP866 y un microcontrolador ARDUINO
diferencias
memoria
ESP-- mas memoria flash de 4MB también continente mas ram 80KB
memoria limitada con solo 32KB
velocidad
funciona a una velocidad mucho mayor de 80MHz con la posibilidad de subir a 160MHz
funciona a 16 MZ
conectividad
ESP-- tiene un modulo que permite conectarse a wifi, actua como punto de acceso y comunicación
carece de conexión inalámbricay requiere de módulos externos
consideraciones para programar
programar ESP con arduino IDE
configuración de la placaen el menu de herramientas
gestor de librerias usar librerias diseñadas especificamente para el esp 8266
instalar core ESP8266 como un driver para q reconozca el arduino ide y añadir a bilbiotecas
gestion de las diferencias en el codigo C++
memoria -- usar las funciones de la libreria eeprom para leer y escribir de forma persistente
velocidad y eficiencia -- el espe realiza tareas complejas como servir paginas web o procesar datos en tiempo real
conectividad agregar la libreria ESP8266WiFi.h para habilitar todas las funciones relacionadas