🖥️ Los CONTROLADORES y los MICROCONTROLADORES

Microcontroladores

Controladores y microcontroladores

💥 Un controlador es un dispositivo electrónico encargado de controlar uno o más procesos. En el caso de un sistema de aire acondicionado, recogerá la información de los sensores de temperatura, los procesará y actuará en consecuencia.

🖥️ Al principio, los controladores estaban formados exclusivamente por componentes discretos. Posteriormente se emplearon procesadores rodeados de memorias, circuitos de E/S, etc., sobre una placa de circuito impreso (PCB). En la actualidad los controladores integran todos los dispositivos

antes mencionados en un pequeño chip. Esto es lo que hoy se conoce con el nombre de microcontrolador.

Diferencia entre microcontrolador y microprocesador

👧 Los términos de microcontrolador y microprocesador se deben diferenciar, ya que el microcontrolador es un sistema completo, con prestaciones limitadas que no pueden modificarse y que lleva a cabo las tareas para las que ha sido programado de forma autónoma.

Un microprocesador, en cambio, es simplemente un componente que conforma el sistema y lleva a cabo ciertas tareas que en conjunto con otros componentes, forman un microcontrolador.

😀 La diferencia entre microcontrolador y microprocesador radica en que el primero es un sistema autónomo e independiente, mientras que el segundo es un componente esencial, que forma parte de un sistema mayor.

Los PIC son una familia de microcontroladores tipo RISC fabricados por Microchip Technology Inc. y derivados del PIC1650, originalmente desarrollado por la división de microelectrónica de General Instrument.

El nombre completo es PICmicro, aunque generalmente se utiliza como Peripheral Interface Controller (Controlador de Interfaz Periférico).

El PIC

🖥️ El PIC original se diseñó para ser usado con la nueva CPU de 16 bits CP16000. Siendo en general una buena CPU, ésta tenía malas prestaciones de E/S, y el PIC de ocho bits se desarrolló en 1975 para mejorar el rendimiento del sistema quitando peso de E/S a la CPU. EI PIC utilizaba microcódigo simple almacenado en ROM para realizar estas tareas.

EI PIC se mejoró con EPROM para conseguir un controlador de canal programable. En la actualidad los PIC vienen con varios periféricos incluidos módulos de comunicación serie, UART, núcleos de control de motores, etc.) y con memoria de programa desde 512 a 32.000 palabras (una palabra corresponde a una instrucción en lenguaje ensamblador, y puede ser 12, 14 o 16 bits, dependiendo de la familia específica de PICmicro).

💢 Los viejos PIC con memoria PROM o EPROM se están renovando gradualmente por chips con memoria Flash. Asimismo, el juego de instrucciones original de 12 bits del PIC1650 y sus descendientes directos ha sido suplantado por juegos de instrucciones de 14 y 16 bits. Microchip todavía vende versiones PROM y EPROM de la mayoría de los PIC para soporte de aplicaciones antiguas o grandes pedidos.

Se pueden considerar tres grandes gamas de PIC en la actualidad: los básicos (Linebase), los de medio rango (Mid Range) y los de alto desempeño (High Performance). Los PIC18 son considerandos de alto desempeño y tienen entre sus miembros a los PIC con módulos de comunicación y protocolos avanzados (USB, Ethernet, Zigbee por ejemplo).

Recibe el nombre de controlador el dispositivo empleado para el gobierno de uno o varios procesos. Por ejemplo, el controlador que regula el funcionamiento de un horno dispone de un sensor que mide constantemente su temperatura interna y, cuando traspasa los límites prefijados, genera señales

adecuadas que accionan los efectores que regularán el valor de la temperatura dentro del rango estipulado.

🖥️ Aunque el concepto de controlador ha permanecido invariable a través del tiempo, su implementación física ha variado con frecuencia. Hace tres décadas, los controladores se construían exclusivamente con componentes de lógica discreta, posteriormente se emplearon los microprocesadores, que se

rodeaban con chips de memoria y E/S sobre una tarjeta de circuito impreso.

En la actualidad, todos los elementos del controlador se han incluido en un chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador. Realmente consiste en un sencillo pero completo computador contenido en el corazón (chip) de un circuito integrado.

Un microcontrolador es un circuito integrado de alta escala de integración que incorpora la mayor parte de los elementos que configuran un controlador.

👉 Un microcontrolador dispone normalmente de los siguientes componentes:

• Procesador o UCP (Unidad Central de Proceso).
• Memoria RAM para contener los datos.
• Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM.
• Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.
• Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertas Serie y Paralelo, CAD: Conversores Analógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.). 
• Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema.

👉 Los productos que para su regulación incorporan un microcontrolador disponen de las siguientes ventajas:

• Aumento de prestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento representa una mejora considerable en el mismo.
• Aumento de la fiabilidad: al reemplazar el microcontrolador por un elevado número de elementos disminuye el riesgo de averías y se precisan menos ajustes.
• Reducción del tamaño en el producto acabado: la integración del microcontrolador en un chip disminuye el volumen, la mano de obra y los stocks.
• Mayor flexibilidad: las características de control están programadas por lo que su modificación sólo necesita cambios en el programa de instrucciones.

💣 El microcontrolador es un circuito integrado que incluye todos los componentes de un computador. Debido a su reducido tamaño es posible montar el controlador en el propio dispositivo al que gobierna. En este caso el controlador recibe el nombre de controlador empotrado (embedded controller).

Escrito por Archie Tecnology