seccion 1- teoria de micro control adores abril-2010

5/10/2018 Seccion 1- Teoria de Micro Control Adores Abril-2010 - slidepdf.com

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DDIIGGIIBBOOOOKK -- SSEECCCCIIOONN 11 TTEEOORRÍÍAA GGEENNEERRAALL DDEE MMIICCRROOCCOONNTTRROOLLAADDOORREESS

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DigiBook – (Guía de Proy ectos Micr ocontr olados)Marzo / 2010

DIGIBOOK SECCION 1

TEORIA GENERAL DE MICROCONTROLADORES

Guía de Proyectos Microcontrolados

By: Ing. Oscar J. Cabrales B.e-mail: [email protected]

Colombia Cel: 310-7374112

Mat. Prof: NS 206-45262




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PROBLEMA

La preparación de profesionales especializados en áreasrelacionadas con la Electrónica Digital Microcontrolada es de gran importancia actual y futura para la región y elpaís. El sector industrial colombiano está abocado a unainminente competencia de calidad en el mercado nacionale internacional, lo cual exige una gran flexibilidad deadaptación y una calidad suficiente a costos competitivos.Estas condiciones sólo se logran con una gran dedicaciónde recursos humanos y económicos a la transferencia eincorporación de nuevas tecnologías en los lenguajes deprogramación que facilite y optimice los recursos de unmicrocontrolador en el desarrollo de proyectos en elsector productivo tales como robótica, visión artificial,

control numérico, control digital, el control ‘adaptativo’, lamicroelectrónica, la economía energética, la gestión de laproducción, informática industrial, la telemática industrial,la gestión ambiental, etc.

METODOLOGIA

Los cursos se desarrollarán a través de clases teóricasfundamentales acompañadas de prácticas comoproyectos de aplicación en los temas que lo requieran.Elaboración de prototipos, maquetas, y montaje decircuitos en protoboard, sustentación y verificación de lasprácticas de laboratorios.

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar habilidades en la programación demicrocontroladores microchip de la gama alta mediantela aplicación del programa LPM2 y el versátil softwarede simulación avanzada Proteus Profesional.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Impartir información básica relevante a la ElectDigital, unificar criterios fundamentales previos incursión en el mundo de los microcontroladores.

Introducir al estudiante en las técnicas de interfaperiféricos avanzados, diseño optimizado de destecnológico con circuitos digitales microcontrolados las características del fabricante.

Desarrollar habilidades en la programación estrucde la familia 18F de microchip, respetando la sintestructura de un código para microcontroladores.

BIBLIOGRAFIA

MICROELECTRONIC CIRCUITS. Adel. S. Sedra& K. C. Smith. Editorial OXFORD UNINERSITYPREESDiseño Electrónico. Circuitos y sistemas. Savant,Roden y Carpenter. 2ª. Edition. Addison WesleyApp Notes de Microchip (www.microchip.com)Tutorial PIC Basic profesionalTutorial MPLAB IDE versión 7.1 de Microchip

Data sheet microcontroladores microchip




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Autor de DIGIBOOKIng. OSCAR JOSÉ CABRALES BAENA

Ingeniero Electrónico nacido el 5 de Noviembre de 1978 en Mompós Bolívar (Colombia).Cursó el bachillerato en el colegio Nacional Pinillos de Mompós y egresado de ingenieroelectrón ico de la Universidad de Pamplona en abril de 2001.

9 años de experiencia laboral en docencia universitaria y desarrol lo tecnológico.Actualmente reside en valledupar – cesar y es docente de tiempo completo en la UniversidadPopular del Cesar (Valledupar-Colombia). Director, asesor y jurado de diversos trabajos degrado. Docente en Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Eléctrica,Ingeniería Mecatrónica, Tecnología en Redes y Sistemas Teleinformáticos.

Ha sido prof esor de tiempo completo ocasional en la Universidad de Pamplona, UniversidadPopular del Cesar, Inst it ut o Superior de Educación Rural ISER y corporación UPARSISTEM DEVALLEDUPAR en el área de mantenimiento de computadoras, electrónica analógica, circuitosdigitales, lenguajes de programación visual y programación de microcontroladores. Conamplia experiencia en Control y Automatización, programación WEB, Diseño de Redes decomputadoras, programación orientada a objetos como Visual Basic .NET, programación deMicrocontroladores Microchip y Motorola, Diseño Web, Bases de datos ACCESS, My SQL,lenguaje assembler, arreglos lógicos programables FPGA, VHDL, Programación de DSP(Digital Signal Processor), lenguajes de programación visuales bajo plataforma Windows,PLC’s NAIS, FESTO, control avanzado de periféricos del Computador (Puerto Paralelo, serial,USB, MODEM, Tarjeta de Red, Tarjeta de sonido), sistemas de posicionamiento global GPS,sistemas biométricos, sistemas GPRS – SMS – GSM, sistemas IVR-DTMF, RFID, Protocolos TCP-IP SNMP, comun icación inalámbr ica ZIGBEE, sistemas SCADA y diseño de circui tos impresosasist ido por Computador EAGLE, PROTEUS.

Con trabajo de grado propuesto para laurear con el proyecto “LABORATORIO DE IDIOMASINTELIGENTE CON TECNOLOGIA DE AVANZADA”, artículos pub licados en revista científicaindexada, conferencista y ponente en diversos eventos científi cos a nivel int ernacional.

Fundador de la empresa en régimen común DIGISOFT ELECTRONIC Ltda en el año 2005 y laempr esa en régimen simp lif icado DIGITAL CONTROL B&J en el año 2009. Diseñador delsistema d e cont rol de acceso biomét rico “BIOMETRIC SYSTEM 1.0” instalado en las pr incipalesclínicas y hospitales del cesar. Diseñador del novedoso sistema de asignación de turnocomputarizado FOTOTURNO SOFT 1.0, diseñador del aplicativo SMART HOTEL SOFT deautomatización de hoteles y moteles.




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INDICE SECCION 1 PREFLEXIONES 5

LA MAGIA DE PENSAR EN GRANDE 7LA LEY DE MURPHY (léase merfi) PARA INGENIEROS ELECTRÓNICOS 8

TEORÍA GENERAL DE MICROCONTROLADORES 10

RESEÑA HISTÓRICA DE MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES 10DISEÑO DE SISTEMAS CON MICROPROCESADOR 13

INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES 14

DIFERENCIA ENTRE MICROPROCESADOR Y MICROCONTROLADOR 14

VENTAJAS DEL MICROCONTROLADOR Vs MICROPROCESADOR µC Vs µP 16

VENTAJAS DEL MICROPROCESADOR Vs MICROCONTROLADOR µP Vs µC 16

CONTROLADOR Y MICROCONTROLADOR 17

APLICACIONES DE LOS MICROCONTROLADORES 18

EL MERCADO DE LOS MICROCONTROLADORES 18

¿QUÉ MICROCONTROLADOR EMPLEAR? 19

VENTAJAS DE LOS MICROCONTROLADORES PIC MICROCHIP Vs OTROS FABRICANTES 20RECURSOS COMUNES A TODOS LOS MICROCONTROLADORES 22RECURSOS ESPECIALES DE LOS MICROCONTROLADORES 25

LAS GAMAS DE PIC 29LA GAMA ENANA: PIC12CXXX DE 8 PINES CON INSTRUCCIONES DE 12 /14 BIT 29

GAMA BAJA O BÁSICA: PIC16C5X CON INSTRUCCIONES DE 12 BITS 30GAMA MEDIA. PIC16FXXX CON INSTRUCCIONES DE 14 BITS 31

GAMA ALTA: PIC17CXXX, PIC18FXXXX CON INSTRUCCIONES DE 16 BITS 32COMPARACION ENTRE GAMA ALTA (18F) Y LAS OTRAS GAMAS DE MICROCHIP (16XXXX,14XXXX, 12XXXX)

32

VENTAJAS DE GAMA ALTA Vs GAMA MEDIA (18F) Vs (16F) 34

GENERALIDADES DE LOS PIC 36

ARQUITECTURA DE MICROPROCESADORES 36

CLASES DE CPU’S (UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO) 37

ARQUITECTURA, CPU Y CARACTERISTICAS FUNCIONALES DEL PIC 38

HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES MICROCONTROLADAS CONPIC

40

CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN DE MICROCONTROLADORES 41

CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA 43

MACRO DE ASSEMBLER 43

ARGUMENTOS O PARAMETROS 43DECLARACION DE UNA MACRO 43

SUBRUTINAS O PROCEDIMIENTO 43SUBRUTINAS ANIDADAS 44

FUNCION 44INSTRUCCIÓN, COMANDO O NMEMÓNICO 44

ETIQUETA (LABEL 44VARIABLE (GPR): (GENERAL PURPOSE REGISTER) (REGISTRO DE PROPOSITO GENERAL) 44




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REGISTRO (FILE) (SFR) (SPECIAL FUNCTION REGISTER) (REGISTRO DE PROPOSITOESPECIAL

44

CONSTANTE 44

VARIABLE (REGISTRO): 44

BANDERA (FLAG) DEL PROGRAMA 44

CONTADOR (COUNTER) 45LIBRERÍA DE SUBRUTINAS 45

SINTAXIS DE PROGRAMACIÓN 45

DIRECTIVA DE ASSEMBLER 45

TECNICA POLLING (SONDEO DE ENTRADAS 45

INTERRUPCIONES (INT) INTERNAS Y EXTERNAS 46

INTERRUPCIONES VECTORIZADAS 46PRIORIDAD DE INTERRUPCIONES (High or Low Priority) (léase jai or lou praióriri) 47

MAIN PROGRAM (PROGRAMA PRINCIPAL (léase mein program) 47

BANCOS DE MEMORIA (MEMORY BANK) 47

SET DE INSTRUCCIONES DE LA FAMILIA 18F (INSTRUCTIONS SET) 47CICLO DE MAQUINA 47

MEMORIAS DE UN MICROCONTROLADOR PIC 48MEMORIA ROM: (MEMORIA DE SOLO LECTURA) 48

MEMORIA DE PROGRAMA EEPROM FLASH (MEMORIA DE INSTRUCCIONES) 48MEMORIA DE DATO EEPROM 48

MEMORIA DE DATO RAM-S PARA USUARIO, (REGISTROS DE PROPOSITO GENERAL GPR) 48MEMORIA DE DATO RAM-S PARA CONFIGURACION INTERNA DEL MICROCONTROLADOR 48

MEMORIA DE PILA RAM-S: (STACK MEMORY) 49

GLOSARIO TÉCNICO DE ELECTRÓNICA DIGITAL 50

CODIGO ASCII STANDARD (CÓDIGOS 0 – 127) 71

CODIGO ASCII EXTENDIDO (CÓDIGOS 128 – 255) 71SOFTWARE Y HARDWARE PARA EL DESARROLLO DE PROYECTOS MICROCONTROLADOS 72

HERRAMIENTAS Y MATERIALES 73

ELEMENTOS Y DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS 73

DISPOSITIVOS DE SENSORICA 76

PROVEEDORES DE DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS 80

PAGINAS WEB RECOMENDADAS 82

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA 84




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REFLEXIONESPara que un sueño se haga realidad, sólo hace falta un soñador (Walt Disney)

Si lo puedes imaginar... Lo puedes hacer (Albert einstein).

Calidad es satisfacer necesidades y brindar confianza

Muchas veces la cantidad conspira contra la calidad.

La intención es la compañera activa de la atención, es la manera de convertir procesos automáticos en procesosconscientes. (Dipak Chopra)

La única diferenca entre una persona rica y una pobre es lo que hacen en su tiempo libre. (Robert Kiyosaky)

El unico tiempo que existe es aquel del cual somos conscientes (Dipak Chopra)

Si le das un pedazo de queso a un ratón, luego querrá un vaso de leche.

En la vida debemos soportar lo que oportunamente no pudimos evitar.

Información es todo aquello que reduce el umbral de incertidumbre.

El 99% de tus miedos no se realizarán

Felicidad es una manifestación externa de un sentimiento interno de nuestras vidas. Es la condición interior de ubuen corazón. Felicidad es una vida que consiste no en tener muchas cosas, sino en estar contento con lo que utiene.

Nadie tiene el monopolio de la razon ni la exclusividad de la mentira.

Los ricos construyen redes (Robert Kiyosaky)

Libertad es tener opciones (Robert Kiyosaky)

Hay que ser fuerte, no rudo ni mandon (Robert Kiyosaky)

El que te hieran no te da derecho a ser cruel

El problema de los sueños es la realidad

Busque una manera de materializar sus sueños

La diferencia entre una persona rica y una persona pobre está en sus palabras, y sus palabra se convierten en sideas. (Robert Kiyosaky)

Entre a más personas logras darles lo que ellas quieren, más ellos te daran lo que tu quieres (Robert Kiyosaky)

No aceptes un empleo por lo que puedes ganar sino por lo que puedes aprender (Robert Kiyosaky)Los orientales represental en vocablo crisis con un ideograma compuesto: peligro + oportunidadUn ser humano considera que hay un problema cuando una situacion es diferente a como considera que debe sasí que muchas veces solo es necesario cambiar la concepción de la situación y el problema desaparecerá.

El cambiar las expectativas depende de nosotros pues somos quienes las hemos creado.

No es la realidad en si misma lo que determina que exista un problema, es la forma en que la persona percibe drealidad.

La forma como usted interpreta la realidad, es su realidad.

Nuestras creencias son

Autojustificadoras, cuando creemos algo nos inventamos la forma de comprobarlo.

Querer + creer = poder

Mientras perseguimos lo inalcanzable hacemos imposible lo realizable (robert agree)

Un paradigma es la manera en que usted ve al mundo

Es importante enseñar lo que aprendemos pues de esta forma tenemos una motivacion social

Hábito es el encuentro entre el conocimiento (qué hacer), la capacidad (cómo hacer) y la actitud (porqué hacer,querer hacer, motivación)

Dialéctica es el arte de dialogar, argumentar y discutir.




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Retórica es el arte del bien decir, de dar al lenguaje escrito o hablado eficacia bastante para deleitar, persuadir conmover.

A veces se gana y a veces se aprende... porque experiencia es lo que se adquiere cuando no se consigue lo quse busca.

Para saber el valor de un semestre pregúntale a un estudiante que reprobó el examen final.

Para saber el valor de un mes pregúntale a una madre que ha dado a luz prematuramente.

Para saber el valor de una hora pregúntale a los amantes que esperan verse.




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LA MAGIA DE PENSAR EN GRANDE

1. Mantente fresco cuando otros estén furiosos y pierdan la cabeza. Tú tienes el control sobretus emociones, no lo pierdas. No se trata de no demostrar tu molestia, sino de hacerlomesuradamente, sin después arrepentirte de una acción cometida en un momento dedescontrol.

2. Recuerda que cada discusión tiene al menos tres puntos de vista: el tuyo, el del otro y los deterceros, los cuales probablemente están más cerca de la objetividad. Siendo más versátil yviendo las cosas desde la perspectiva de los demás enriquecerás tu propio punto de vista.

3. Espera a calmarte antes de hablar. Ten en cuenta que la relación es más importante que ladiscusión. Dále más relevancia a las personas que a las opiniones.

4. Trata a toda persona con la cual tengas contacto como si fuera un pariente rico, de quienesperas ser incluido en su testamento. Nunca te arrepientas de tratar muy bien a la gente. Esel mejor negocio en todos los sentidos.

5. Busca el lado positivo y agradable, aun de las situaciones más complicadas y dolorosas. Es

una disciplina que te ayudará a pasar más fácilmente los momentos difíciles, y a convertir losproblemas en oportunidades.

6. Establece el hábito de hacer preguntas y, sobre todo, de escuchar las respuestas. Preguntaantes de reaccionar. Algunas veces disparamos y después preguntamos. Tambiénpreguntamos, pero escuchamos para contestar, y no para tratar de entender.

7. No hagas o digas nada que pueda herir o hacerle daño a otra persona. Aférrate al proverbioque dice que todo lo que uno haga, se devolverá. La gente no recuerda tanto lo que tú dices ohaces, sino la intención con la que lo haces.

8. Sé consciente de la diferencia entre análisis amigable y crítica destructiva. Observa si elpropósito de tus palabras es ayudar, desahogarte o hacer daño.

9. Ten presente que si toleras a los demás, ellos también serán pacientes contigo en losaspectos no muy gratos de tu personalidad.

10. El verdadero líder sabe reconocer sus errores y aceptar responsabilidad. No olvides que unconflicto bien manejado fortalece la relación, y te ayuda a aprender de las diferencias. Elpensamiento positivo es una disciplina que, ejercitada con constancia, te dará el poder decambiar tu entorno y, por consiguiente, tu vida.




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LA LEY DE MURPHY (léase merfi) PARA INGENIEROS ELECTRÓNICOS

Prácticamente todo en nuestra vida está bajo la influencia de la ley de Edsel Murphy. Su estudio es tanimportante, que se la incluye en los cursos de oficiales militares, astronautas, pilotos, etc. La electrónicano escapa a la influencia de esta peculiar ley. Solo con un profundo dominio de sus principios, estará

preparado para enfrentar los imprevistos. Y aunque no podrá evitar que “ciertas cosas” ocurran, al menosestará prevenido, sabrá por que ocurren, aprenderá aceptarlas y tal vez, solo tal vez, logrará reducir susefectos. La ley básica de Murphy es: Si algo puede ir mal, irá... He aquí algunos enunciados de la leyde Murphy (o atribuidos a él), especialmente aplicados al campo de la electrónica.

PROYECTO Y DISEÑOEn todo presupuesto el costo final excederá el gasto previsto por un factor de 3.Si el modelo de prueba funciona perfectamente, el producto terminado jamás.En un cálculo matemático, todo error que pueda filtrarse, lo hará. Y será en el sentido que más dañohaga en el cálculo.En cualquier cálculo dado, la cifra que obviamente es la correcta, será la raíz del error.Las valores siempre se indicarán en los términos menos usuales. Por ejemplo potencia en WPMPO, etc.Las tolerancias se acumularán unidireccionalmente hacia la máxima dificultad del proyecto.La probabilidad de omisión de un valor en un diagrama, es directamente proporcional a su importancia.Las especificaciones de los fabricantes sobre el rendimiento se deben multiplicar por un factor igual a0,5.En especificaciones, la Ley de Murphy anula la ley de Ohm.

ENSAMBLADOSi un proyecto requiere de "n" componentes, la disponibilidad será de "n-1".Las partes intercambiables no lo serán.Partes que no deberán ni podrán ser armadas indebidamente, lo serán.La pieza más delicada, siempre se caerá.El manual de armado y/u operación se botará con el material de embalaje. El recolector habrá pasado 5minutos antes su carrera al depósito de basura.La necesidad de una modificación de diseño de mayor entidad aumenta a medida de irse completando elarmado y cableado de la unidad.

Un componente seleccionado al azar de un grupo con una confiabilidad del 99%, pertenecerá al 1%.La disponibilidad de un componente es inversamente proporcional a su necesidad.De necesitarse una resistencia (o condensador) de determinado valor, no se encontrará. Más aún, no sepodrá lograr mediante ninguna combinación serie o paralelo.Todo cable cortado a la medida será demasiado corto.Si los cables se pueden conectar de dos o más formas diferentes, la primera de ellas es la que causamás daños.Los miliamperímetros serán conectados en paralelo, y los voltímetros en serie con la fuente de poder.

PRUEBASComponentes idénticos probados bajo condiciones idénticas no lo serán en la prueba final, después dehaber sido armado el equipo.Un oscilador auto-oscilante, no lo será.

Un oscilador controlado por cristal oscilará en una frecuencia distinta; si oscila.Un circuito amplificador atenuara la señal de entrada.Un transistor PNP se revelará como NPN.Un circuito de seguridad destruirá otros.Si un circuito no puede fallar, fallará.




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REPARACIONES

Una vez quitado el último de los 20 tornillos de la tapa, para revisar el fusible, se descubrirá que el cablede alimentación estaba desconectado.Una vez colocado el último de los 20 tornillos de la tapa; encontrara debajo del diagrama, el fusible quequitó para revisar.

La probabilidad de que determinado componente sea la causa del problema aumenta en formaproporcional a la dificultad para reemplazarlo y a su precio; e inversamente a su disponibilidad.Si puede localizar la pieza dañada, no tendrá herramientas para sacarla. Cuando logre sacarla, en latienda de repuestos le dirán que no la tienen, pero que está pedida. Cuando por fin la consiga, descubriráque no estaba dañada y no necesitaba cambiarla.Si un trabajo se ha hecho mal, todo lo que haga para mejorarlo sólo lo empeorara.Cualquier pieza al caer rodará al rincón menos accesible del taller.La facilidad de localización de una pieza que ha caído al suelo es directamente proporcional a su tamaño einversamente a su importancia para la terminación del trabajo.Una herramienta caerá siempre donde pueda hacer mayor daño. (También conocida como "Ley de laGravedad Selectiva".)Si tiene que comprobar, uno por uno, cierta cantidad de componentes de un circuito para localizar el queestá defectuoso; ese será el ultimo de todos, sin importar el orden en que realice la comprobación.

Si es necesario retocar un ajuste, será el menos accesible.De ser necesario el manual de servicio, no estará disponible.Si dispone del manual de servicio, no lo necesitará.Si consigue una fotocopia del diagrama, el problema se encuentra en la parte que quedo borrosa.Los trabajos urgentísimos, y muy bien pagados, sólo llegan cuando usted ha aceptado un trabajourgentísimo, pero mal pagado.

CLIENTES

El cliente que paga menos es el que más se queja.El cliente que llama todos los días para preguntar si esta reparado su aparato, tardara 3 semanas en pasara recogerlo cuando esté terminado.Si hay dos maneras de pronunciar el nombre de un cliente, usted lo pronunciará de la que no es.No importa cuanto les cobre, si no es gratis, siempre les parecerá caro.El 50% de los usuarios de aparatos electrónicos solo lee las instrucciones después de haber estropeado elequipo con su uso indebido, el otro 50% ni aun así las lee.

GENERALIDADES

En un instrumento o dispositivo caracterizado por una cierta cantidad de errores en más y en menos, elerror total será la suma de cada uno, sumados en el mismo sentido.La probabilidad de un error tal en un circuito es directamente proporcional al daño que puede causar.En todo error dado, la culpa nunca podrá ser determinada si más de una persona ha estado involucrada.Cuando un error ha sido descubierto y corregido, se descubrirá que estaba bien desde el principio.Si usted es el cliente, una garantía de sesenta días es la promesa de que el aparato dejara de funcionar eldía sexagésimo primero.Si usted es el responsable de la garantía, el aparato dejara de funcionar mucho antes.

CONCLUSION

Si algo puede ir mal, irá ! ....y será en el peor momento.Si dos cosas pueden salir mal, ocurrirán al mismo tiempo.



SSEECCCCIIOONN 11 CCOONNCCEEPPTTOOSS DDEE PPRROOGGRRAAMMAACCIIÓÓNN EESSTTRRUUCCTTUURRAADDAA

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TEORÍA GENERAL DE MICROCONTROLADORESRESEÑA HISTÓRICA DE MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES

A partir de 1971, el panorama de la electrónica cambio radicalmente con la aparición del microprocesador. Vela época de oro del Z-80, el 8085, el 6800 y otros microprocesadores utilizados como elementos centraleaparatos de control y se consolidarían las técnicas de integración, el estudio de las memorias, la programació

lenguaje de maquina y la adaptación de periféricos de todo tipo. En 1980, aproximadamente, los fabricantecircuitos integrados dieron a conocer un nuevo chip llamado microcontrolador, el cual contenía toda la estrude un microcomputador, es decir, unidad central de proceso (CPU), memoria RAM, memoria ROM y circentrada salida. Este se concibió como un dispositivo programable que puede ejecutar un sin numero de tareprocesos. Desde este momento, el diseño de productos electrónicos cambió radicalmente. Circuitos lógicos, made periféricos, temporizadores y estructura de computadores, todo programable y alojado en un solo integraddecir, un pequeño computador para todas las aplicaciones. La compañía estadounidense INTEL (inteligente) compañía pionera en el campo de fabricación de microprocesadores (uP), seguida de la compañía AMD (AdvaMicro Device).

LA LEY DE MOORE: El doctor GORDON MOORE uno de los fundadores de INTEL CORPORATION, formuló año 1965: “El número de transistores contenidos en un microprocesador se duplica más o menos cada 18 meEsto implica que otros aspectos tales como velocidad de procesador, memoria RAM y disco duro se compor

con una dinámica similar.

EVOLUCION CRONOLÓGICA DE LOS MICROPROCESADORESFecha Fabric

anteuP # Byte

Memoriade

Prog

FrecMHz

# Bitdel

busde

memoriade

prog

Comentario

15/Nov/197

1

INTEL 4004 640B 0.1 4 Primer µP del mundo con 1800 transisto

se desarrolló la calculadora BUSICOM,1/Ab/1972 INTEL 8008 16KB 0.2 8 3500 transistores, fue el antecedente

procesador que sirvió de base para el pricomputador personal en el año 1974 llamALTAIR.

1973 INTEL 8080 64kB 2 8 10 veces más potente que el 8008. 6transistores, fue el corazón del pricomputador personal en el año 1974 llamALTAIR. Costaba $400 dólares de la épo64KB de memoria de programa, 2MHzvelocidad. En unos meses se vendiedecenas de miles de unidades. Microsoft Gates y Paul Allen) crearon el BASIC p

este computador en 1975.1973 MOTO

ROLA6800 Motorola: Sonido en movimiento. Empr

japonesa, escogida por MAKINTOSAPPLES para sus PC.

1975 INTEL 8085

1975 ZILOG Z80

1975 MOTOROLA

6809




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Junio/1978 INTEL 8086 1MB 5,8,10MHz

16 Fue el corazón del IBM PC,el gigante que acaparó la venta de computadopersonales en el mundo. 29000 transistocon la tecnología de 3 micras

1978 MOTOROLA

68000

Junio/1979 INTEL 8088 1MB 5,8,10MHz

8 Igual al 8086 pero con bus de 8 bit phacerlos más económico

1979 ZILOG Z800

1979 MOTOROLA

68010

1979 MOTOROLA

68020

1979 MOTOROLA

68030

1979 MOTOROLA

68040

1980 µC 8048 (INTEL) PRIMER MICROCONTROLADOR1980 INTEL 80186

1980 ZILOG Z8000

1980 MOTOROLA

68020

1/Feb/1982 INTEL 80286 1GB 8,10, 12MHz

16 Introduce el concepto de memoria virt134000 transistores con la tecnología de micras. Con este µP otras empresas animaron a competir con IBM (InternacioBusiness Machine) (negocio internacionamáquinas) creando otras marcas de PC.

Se aproxima a 15 millones los PC vendien el mundo con este procesador.17/Oct/1985 INTEL 80386DX 4GB 33

MHz32 275000 transistores. Se incrementa

velocidad y capacidad reprocesamiento pobus de 32 bit

1988 INTEL 80386SX 4GB 33MHz

16 Sacrifican el bus de 32 bit del 80386DX phacerlo más comercial en costos. Este µPfamoso por popularizar el entorno gráficsistema operativo Windows que no hacalado mucho con las versiones anterioresuP.

10/Ab/1989 INTEL 80486DX 4GB 50MHz

32 Incorpora la memoria caché de nivel 1 (L1el propio chip, lo que acelera la transferede información, incluye un co-procesamatemático en el propio chip. Se sobrepel millón de transistores usando la tecnolode 0.8 micra. Aparecen los juegos computadora y entornos gráficos en lugacomandos con el antiguos sistema operaMS-DOS (Sistema operativo de disco Microsoft)

Ab/1991 INTEL 80486SX 4GB 50 32 Igual al anterior pero eliminaron el




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MHz procesador matemático dentro microprocesador para reducir costoshacerlo más comercial.

1993 INTEL PentiumP5

4GB 60-200MHz

32 INTEL se ve obligado a poner nombre a µP porque otras empresas estafabricando µP y utilizaban los mis

números de serie que Intel. PopularizaWindows 95

27/Mar/1995 INTEL PentiumMMX

4GB 233MHz

64 Versión de Pentium Pro para el mercdoméstico. La tecnología MMX ecompuesta de 57 nuevas instrucciones tipos de datos nuevos que realizan de fooptimizado trabajos cíclicos en procesoscomprensión de vídeo, audio y gráficos.

27/Mar/1995 INTEL PentiumPro

4GB 150-233MHz

64 Mejora los servidores de red para empresInternet, tecnología de 0.32 micras capazincluir 5.5 millones de transistores, velocide memoria caché mejorada con un seguchip interno en el uP

27/Mar/1995 INTEL PentiumII

4GB 233,266,300MHz

64 Combina lo mejor de Pentium pro y PentMMX

27/Mar/1995 INTEL PentiumII

4GB 233,266,300MHz

64 Combina lo mejor de Pentium pro y PentMMX

INTEL PentiumIII

INTEL PentiumIV

INTEL PIV DDOUBLE

CORE

INTEL PIVQUADCORE




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DISEÑO DE SISTEMAS CON MICROPROCESADOR

Antes de existir el microcontrolador, se utilizaban para control los sistemas con microprocesador, el cual neces

varios elementos externos para llevar a cabo sus funciones. Cuando se hace un diseño de este tipo se utvarios módulos:

Microprocesador (CPU o Unidad Central de Proceso). Es el encargado de controlar el sistema, ejecutfunciones escritas en la memoria de programa.

Memorias ROM (Memoria de solo lectura). Se utilizan para almacenar el programa y no pierden la informaunque se retire la alimentación del sistema.

Memorias RAM (Memoria de acceso aleatorio). Se utilizan para guardar datos temporales durante la ejecdel programa. estas memorias se conocen como memorias volátiles por que pierden la información al retiraalimentación al sistema.

Decodificadores de direcciones. Sirve para acceder correctamente a las memorias y a los dispositivos perifé

del microprocesador.El proceso de diseño involucra los siguientes pasos:

Selección de los circuitos. Diseño del mapa de memoria. Diseño del decodificador de direcciones. Montaje del circuito y programación

Si consideramos la estructura del microcontrolador, se puede ver que cumple con los requerimientos desanteriormente.




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INTRODUCCIÓN A LOS MICROCONTROLADORES

Los microcontroladores están conquistando el mundo. Están presentes en nuestro trabajo, en nuestra casa nuestra vida, en general. Se pueden encontrar controlando el funcionamiento de los ratones y teclados d

computadores, en los teléfonos, en los hornos microondas y los televisores de nuestro hogar. Pero la invasión ade comenzar y el siglo XXI es testigo de la conquista masiva de estos diminutos computadores, que gobernarmayor parte de los aparatos que fabricaremos y usamos los humanos.

“El Microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los elementos necesaripara controlar un sistema”

El desarrollo de cada nuevo dispositivo electrónico trae consigo técnicas de diseños diferentes, por lo generasimples. En los anos 70, para construir un reloj digital se necesitaba acoplar un gran número de circuitos lócomo contadores, divisores, decodificadores y redes combinatorias.

Hoy en día es común encontrar microcontroladores en las cafeteras, hornos microondas, videograbadoras, alaautomóviles, etc. Las aplicaciones son infinitas, el único límite es la imaginación. La posibilidad de manejar se

de entrada y salida, así como su capacidad para procesar datos y tomar decisiones, lo convierten en uno delementos más versátiles que existen actualmente.

DIFERENCIA ENTRE MICROPROCESADOR YMICROCONTROLADOR

MICROPROCESADOR: es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de Proceso (CPU), también llamprocesador, de un computador. La CPU está formada por la Unidad de Control, que interpreta las instruccionesCamino de Datos, que las ejecuta. Los pines de un microprocesador sacan al exterior las líneas de sus busedirecciones, datos y control, para permitir conectarle con la Memoria y los Módulos de E/S y configuracomputador implementado por varios circuitos integrados. Se dice que un microprocesador es un sistema ab

porque su configuración es variable de acuerdo con la aplicación a la que se destine. (Figura 1.1.)

Figura 1.1. Estructura de un sistema abierto basado en un microprocesador. La disponibilidad de los buses enexterior permite que se configure a la medida de la aplicación.




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Si sólo se dispusiese de un modelo de microcontrolador, éste debería tener muy potenciados todos sus recpara poderse adaptar a las exigencias de las diferentes aplicaciones. Esta potenciación supondría en muchos cun despilfarro. En la práctica cada fabricante de microcontroladores oferta un elevado número de modelos diferedesde los más sencillos hasta los más poderosos. Es posible seleccionar la capacidad de las memorias, el núde líneas de E/S, la cantidad y potencia de los elementos auxiliares, la velocidad de funcionamiento, etc. Porello, un aspecto muy destacado del diseño es la selección del microcontrolador a utilizar.

Figura 1.2. El microcontrolador es un sistema cerrado. Todas las partes del computador están contenidas eninterior y sólo salen al exterior las líneas que gobiernan los periféricos.




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VENTAJAS DEL MICROCONTROLADOR Vs MICROPROCESADORµC Vs µP

Como se puede ver, existen algunas ventajas importantes cuando se realiza el diseño de un circuito utilizando microcontrolador:1. El circuito impreso es mucho más pequeño ya que muchos componentes se encuentran dentro el circu

integrado.

2. El costo de sistema total es mucho menor, al reducir el número de componentes.

3. El consumo de potencia total es mucho menor (Stand By).

4. Los problemas de ruido que pueden afectar el bus de comunicación externo de los sistemas cmicroprocesador se eliminan, debido a que todo el sistema principal se encuentra en un solo encapsulado.

5. El tiempo de desarrollo de un sistema se reduce notablemente

6. Sistema Robusto: al estar todo el sistema en su solo chip puede funcionar en ambientes inhóspitos de atemperatura, vibración, etc.

VENTAJAS DEL MICROPROCESADOR Vs MICROCONTROLADORµP Vs µC

1. Mayor velocidad de ejecución y procesamiento. (GHz)

2. Se pueden implementar programas de mayor complejidad de procesamiento (MATLAB).

3. Las aplicaciones tienen una mejor interfaz gráfica hombre – máquina (Sistemas SCADA)

4. Mayor memoria RAM (GBytes)

5. Mayor memoria EEPROM (disco duro GBytes)

6. Facilidad de programación y edición de código fuente (Lenguajes gráficos y de alto nivel)




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CONTROLADOR Y MICROCONTROLADOR

Recibe el nombre de controlador el dispositivo que se emplea para el gobierno de uno o varios procesosejemplo, el controlador que regula el funcionamiento de un horno dispone de un sensor que mide constantementemperatura interna y, cuando traspasa los límites prefijados, genera las señales adecuadas que accionaefectores que intentan llevar el valor de la temperatura dentro del rango estipulado.

Aunque el concepto de controlador ha permanecido invariable a través del tiempo, su implementación físicvariado frecuentemente. Hace tres décadas, los controladores se construían exclusivamente con componentelógica discreta, posteriormente se emplearon los microprocesadores, que se rodeaban con chips de memoria ysobre una tarjeta de circuito impreso. En la actualidad, todos los elementos del controlador se han podido inclun chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador.

MICROCONTROLADOR: Realmente consiste en un sencillo pero completo computador contenidel corazón (chip) de un circuito integrado .

MICROCONTROLADOR: Es un circuito integrado de alta escala de integración que incorpomayor parte de los elementos que configuran un controlador.

UN MICROCONTROLADOR DISPONE NORMALMENTE DE LOS SIGUIENTES COMPONENTES

1. Procesador o µP (CPU - Unidad Central de Proceso).

2. Memoria RAM para Contener los datos.

3. Memoria para el programa tipo ROM/PROM/EPROM.

4. Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.

5. Diversos módulos para el control de periféricos (temporizadores, Puertas Serie y Paralelo, CAD: ConversAnalógico/Digital, CDA: Conversores Digital/Analógico, etc.).

6. Generador de impulsos de reloj que sincronizan el funcionamiento de todo el sistema.LOS PRODUCTOS QUE PARA SU REGULACIÓN INCORPORAN UN MICROCONTROLADOR DISPONEN

LAS SIGUIENTES VENTAJAS

1. Aumento de prestaciones: un mayor control sobre un determinado elemento representa una meconsiderable en el mismo.

2. Aumento de la fiabilidad: al reemplazar el microcontrolador por un elevado número de elementos disminuyriesgo de averías y se precisan menos ajustes.

3. Reducción del tamaño en el producto acabado: La integración del microcontrolador en un chip disminuy

volumen, la mano de obra.4. Mayor flexibilidad: las características de control están programadas por lo que su modificación sólo nececambios en el programa de instrucciones.

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




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APLICACIONES DE LOS MICROCONTROLADORES

Cada vez existen más productos que incorporan un microcontrolador con el fin de aumentar sustancialmenteprestaciones, reducir su tamaño y coste, mejorar su fiabilidad y disminuir el consumo. Algunos fabricantemicrocontroladores superan el millón de unidades de un modelo determinado producidas en una semana. Estepuede dar una idea de la masiva utilización de estos componentes. Los microcontroladores están siendo emple

en multitud de sistemas presentes en nuestra vida diaria, como pueden ser juguetes, horno microondas, frigorítelevisores, computadoras, impresoras, módems, el sistema de arranque de nuestro coche, etc. Y otras aplicaccon las que seguramente no estaremos tan familiarizados como instrumentación electrónica, control de sistemuna nave espacial, etc. Una aplicación típica podría emplear varios microcontroladores para controlar pequpartes del sistema. Estos pequeños controladores podrían comunicarse entre ellos y con un procesador ceprobablemente más potente, para compartir la información y coordinar sus acciones, como, de hecho, ocurhabitualmente en cualquier PC.

EL MERCADO DE LOS MICROCONTROLADORES

Aunque en el mercado de la microinformática la mayor atención la acaparan los desarrollos de

microprocesadores, lo cierto es que se venden cientos de microcontroladores por cada uno de aquéllos. Existegran diversidad de microcontroladores. Quizá la clasificación más importante sea entre microcontroladores de 16 ó 32 bits. Aunque las prestaciones de los microcontroladores de 16 y 32 bits son superiores a los de 4 y 8 brealidad es que los microcontroladores de 8 bits dominan el mercado y los de 4 bits se resisten a desaparecerazón de esta tendencia es que los microcontroladores de 4 y 8 bits son apropiados para la gran mayoría daplicaciones, lo que hace absurdo emplear micros más potentes y consecuentemente más caros. Uno dsectores que más tira del mercado del microcontrolador es el mercado automovilístico. De hecho, algunas dfamilias de microcontroladores actuales se desarrollaron pensando en este sector, siendo modificposteriormente para adaptarse a sistemas más genéricos. El mercado del automóvil es además uno de losexigentes: los componentes electrónicos deben operar bajo condiciones extremas de vibraciones, choques, etc. Y seguir siendo fiables. El fallo de cualquier componente en un automóvil puede ser el origen de un accidenEn cuanto a las técnicas de fabricación, cabe decir que prácticamente la totalidad de los microcontroladores actse fabrican con tecnología CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Esta tecnología supera técnicas anteriores por su bajo consumo y alta inmunidad al ruido. Pese a estar diseñados con tecnología Clos uC no son vulnerables a las descargas electrostásticas (ESD) pues sus terminales están protegidos por dzener.

La distribución de las ventas según su aplicación es la siguiente:

Una tercera parte se absorbe en las aplicaciones relacionadas con los computadores y sus periféricos. La cuarta parte se utiliza en las aplicaciones de consumo (electrodomésticos, juegos, TV, vídeo, etc.) El 16% de las ventas mundiales se destinó al área de las comunicaciones. Otro 16% fue empleado en aplicaciones industriales. El resto de los microcontroladores vendidos en el mundo, aproximadamente un 10% fueron adquiridos po

industrias de automoción. Hasta el año 2007 la empresa Microchip es pionera en el mundo en el número de microcontrolad

vendidos.También los modernos microcontroladores de 32 bits van afianzando sus posiciones en el mercado, siendo las áde más interés el procesamiento de imágenes, las comunicaciones, las aplicaciones militares, los procindustriales y el control de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos.




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¿QUÉ MICROCONTROLADOR EMPLEAR?

Al seleccionar un microcontrolador para un diseño concreto hay que tener en cuenta multitud de factores, comodocumentación y herramientas de desarrollo disponibles y su precio, la cantidad de fabricantes que lo producenpor supuesto las características del microcontrolador (tipo de memoria de programa, número de temporizadorinterrupciones, etc.):

COSTO: Como es lógico, los fabricantes de microcontroladores compiten duramente para vender sproductos. Y no les va demasiado mal ya que sin hacer demasiado ruido venden 10 veces mmicrocontroladores que microprocesadores. Para que nos hagamos una idea, para el fabricante que uel microcontrolador en su producto una diferencia de precio en el microcontrolador de algunos pesos importante (el consumidor deberá pagar además el coste del empaquetado, el de los otros componentel diseño del hardware y el desarrollo del software). Si el fabricante desea reducir costes debe tener cuenta las herramientas de apoyo con que va a contar: emuladores, simuladores, ensambladorcompiladores, etc. Es habitual que muchos de ellos siempre se decanten por microcontroladopertenecientes a una única familia.

APLICACIÓN. Antes de seleccionar un microcontrolador es imprescindible analizar los requisitos deaplicación:

PROCESAMIENTO DE DATOS: puede ser necesario que el microcontrolador realice cálculos críticos un tiempo limitado. En ese caso debemos asegurarnos de seleccionar un dispositivo suficientemerápido para ello. Por otro lado, habrá que tener en cuenta la precisión de los datos a manejar: si no suficiente con un microcontrolador de 8 bits, puede ser necesario acudir a microcontroladores de 16 ó bits, o incluso a hardware de coma flotante. Una alternativa más barata y quizá suficiente es usar librerpara manejar los datos de alta precisión. –

ENTRADA SALIDA: para determinar las necesidades de Entrada/Salida del sistema es conveniedibujar un diagrama de bloques del mismo, de tal forma que sea sencillo identificar la cantidad y tipo señales a controlar. Una vez realizado este análisis puede ser necesario añadir periféricos hardwaexternos o cambiar a otro microcontrolador más adecuado a ese sistema.

CONSUMO: algunos productos que incorporan microcontroladores están alimentados con baterías y

funcionamiento puede ser tan vital como activar una alarma antirrobo. Lo más conveniente en un cacomo éste puede ser que el microcontrolador esté en estado de bajo consumo pero que despierte anteactivación de una señal (una interrupción) y ejecute el programa adecuado para procesarla.MEMORIA: para detectar las necesidades de memoria de nuestra aplicación debemos separarla memoria volátil (RAM), memoria no volátil (ROM, EEPROM, etc.) y memoria no volátil modificab(EEPROM). Este último tipo de memoria puede ser útil para incluir información específica de la aplicaccomo un número de serie o parámetros de calibración. El tipo de memoria a emplear vendrá determinapor el volumen de ventas previsto del producto: de menor a mayor volumen será conveniente empleEEPROM, OTP y ROM. En cuanto a la cantidad de memoria necesaria puede ser imprescindible realiuna versión preliminar, aunque sea en pseudo-código, de la aplicación y a partir de ella hacer uestimación de cuánta memoria volátil y no volátil es necesaria y si es conveniente disponer de memoria volátil modificable.

ANCHO DE PALABRA COMANDO O INSTRUCCION (WIDE INSTRUCTIONS): el criterio de disedebe ser seleccionar el microcontrolador de menor ancho de palabra que satisfaga los requerimientos la aplicación. Usar un microcontrolador de 4 bits supondrá una reducción en los costos importanmientras que uno de 8 bits puede ser el más adecuado si el ancho de los datos es de un byte. Lmicrocontroladores de 16 y 32 bits, debido a su relativo alto costo deben reservarse para aplicaciones qrequieran sus altas prestaciones (Entrada/Salida potente o espacio de direccionamiento muy elevado).DISE O DE LA PLACA: la selección de un microcontrolador concreto condicionará el diseño de la plade circuitos. Debe tenerse en cuenta que quizá usar un microcontrolador de gama baja incrementeprecio del resto de componentes del diseño. Por ejemplo si se requiere un conversor análogo digentonces es preferible comprar un uC con dicha función en lugar de implementarlo externamente.




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LOS MICROCONTROLADORES MÁS POPULARES SE ENCUENTRAN, SIN DUDA, ENTRE LAS MEJOREELECCIONES:

8048 (Intel). Es el padre de los microcontroladores actuales, el primero de todos. Su precio, disponibilidy herramientas de desarrollo hacen que todavía sea muy popular.

8051 (Intel, ATMEL y otros). Es sin duda el microcontrolador más popular. Fácil de programar, pepotente. Está bien documentado y posee cientos de variantes e incontables herramientas de desarrollo.

80186, 80188 y 80386 EX (Intel). Versiones en microcontrolador de los populares microprocesado8086 y 8088. Su principal ventaja es que permiten aprovechar las herramientas de desarrollo para PC.

68HC11 (Motorola y Toshiba). Es un microcontrolador de 8 bits potente y popular con gran cantidad variantes.683xx 68HC908 (Motorola). Surgido a partir de la popular familia 68k, a la que se incorporan algunperiféricos. Son microcontroladores de altísimas prestaciones.

PIC 12XXX, 16FXXX, 17XXX, 18FXXX (MICROCHIP). Familia de microcontroladores que gapopularidad día a día. Fueron los primeros microcontroladores RISC.

VENTAJAS DE LOS MICROCONTROLADORES PIC

MICROCHIP Vs OTROS FABRICANTES ¿Qué es lo que ocurre con los PIC?, ¿Por qué están en boca de todos?. Hemos buscado en multitud bibliografía y realmente nadie da una respuesta concreta, pero una aproximación a la realidad puede ser esta: LPIC tienen “ángel”, tienen “algo” que fascina a los diseñadores, puede ser la velocidad, el precio, la facilidad uso, la información, las herramientas de apoyo... . Quizás un poco de todo eso es lo que produce esa imagen sencillez y utilidad. Para las aplicaciones más habituales (casi un 90%) la elección de una versión adecuada PIC es la mejor solución; sin embargo, dado su carácter general, otras familias de microcontroladores son meficaces en aplicaciones específicas, especialmente si en ellas predomina una característica concreta, que pueestar muy desarrollada en otra familia. Los detalles más importantes que vuelven atraen a los profesionales demicroelectrónica y microinformática y las razones de la excelente acogida que tienen los PIC son los siguientes:

Sencillez de manejo: Tienen un juego de instrucciones reducido; 33 gama baja, 35 en la gama media, gama alta.

Buena información, fácil de conseguir y económica.

Precio: Su coste es comparativamente inferior al de sus competidores.

Poseen una elevada velocidad de funcionamiento. Buen promedio de parámetros: velocidad, consumtamaño, alimentación, código compacto, etc.

Herramientas de desarrollo fáciles y baratas. Muchas herramientas software se pueden recoger libremea través de Internet desde Microchip (http://www.microchip.com).

Existe una gran variedad de herramientas hardware que permiten grabar, depurar, borrar y comprobarcomportamiento de los PIC.

Diseño rápido.

La gran variedad de modelos de PIC permite elegir el que mejor responde a los requerimientos deaplicación.




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Una de las razones del éxito de los PIC se basa en su utilización. Cuando se aprende a manejar uno ellos, conociendo su arquitectura y su repertorio de instrucciones, es muy fácil emplear otro modelo.

Diversidad de modelos de microcontroladores con prestaciones y recursos diferentes. La gran variedad modelos de microcontroladores PIC permite que el usuario pueda seleccionar el más conveniente paraproyecto.

Herramientas de soporte potentes y económicas. La empresa Microchip y otras que utilizan los PIC pona disposición de los usuarios numerosas herramientas para desarrollar hardware y software. Son mabundantes los programadores, los simuladores software, los emuladores en tiempo real, EnsambladorCompiladores C, Intérpretes y Compiladores BASIC, etc.

La arquitectura Harvard y la técnica de segmentación son los principales recursos en los que se apoyaelevado rendimiento que caracteriza estos dispositivos programables, mejorando dos característicesenciales:

1. Velocidad de ejecución.

2. Eficiencia en la compactación del código.

Líneas de E/S de alta corriente. Las líneas de E/S de los PIC pueden proporcionar o absorber ucorriente de salida de hasta 25 mA, capaz de excitar directamente ciertos periféricos como ledmicrorelés tipo REED.




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RECURSOS COMUNES A TODOS LOS MICROCONTROLADORE

Al estar todos los microcontroladores integrados en un chip, su estructura fundamental y sus características báson muy parecidas. Todos deben disponer de los bloques esenciales Procesador, memoria de datos instrucciones, líneas de E/S, oscilador de reloj y módulos controladores de periféricos. Sin embargo, cada fabriintenta enfatizar los recursos más idóneos para las aplicaciones a las que se destinan preferentemente. En

apartado se hace un recorrido de todos los recursos que se hallan en todos los microcontroladores describienddiversas alternativas y opciones que pueden encontrarse según el modelo seleccionado.

ARQUITECTURA BÁSICA: Aunque inicialmente todos los microcontroladores adoptaron la arquitectura clásicvon Neumann, en el momento presente se impone la arquitectura Harvard. La arquitectura de von Neumancaracteriza por disponer de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (direcciones, datos y controarquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes una, que contiene sólo instrucciones y otra,datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses de acceso y es posible realizar operacioneacceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias.

Figura 1.3. La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes para datos y para instrucci

permitiendo accesos simultáneos.

EL PROCESADOR O CPU: Es el elemento más importante del microcontrolador y determina susprincipales características, tanto a nivel hardware como software. Se encarga de direccionar lamemoria de instrucciones, recibir el código OP de la instrucción en curso, su decodificación y laejecución de la operación que implica la instrucción, así como la búsqueda de los operandos y elalmacenamiento del resultado.

MEMORIA: En los microcontroladores la memoria de instrucciones o programa y la memoria dedatos RAM está integrada en el propio chip. Una parte debe ser no volátil, tipo PROM ó EEPROM, yse destina a contener el programa de instrucciones que gobierna la aplicación. Otra parte dememoria será tipo RAM, volátil, y se destina a guardar las variables y los datos. Hay dos

peculiaridades que diferencian a los microcontroladores de los computadores personales:1. No existen sistemas de almacenamiento masivo como disco duro o disquetes.

2. Como el microcontrolador sólo se destina a una tarea en la memoria de programa, sólo hay quealmacenar un único programa de trabajo (no es multitarea como windows, linux u otro sistemaoperativo).RAM STATICA: La RAM en estos dispositivos es de poca capacidad pues sólo debe contener lasvariables y los cambios de información que se produzcan en el transcurso del programa. Por otraparte, como sólo existe un programa activo, no se requiere guardar una copia del mismo en la RAMpues se ejecuta directamente desde la EEPROM de programa. Los usuarios de computadores




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personales están habituados a manejar Megabytes Y GigaBytes de memoria, pero, los diseñadorescon microcontroladores trabajan con capacidades de memoria de programa EEPROM comprendidasentre 512 bytes y 32 k bytes y de RAM comprendidas entre 20 y 1536 bytes aproximadamente.TIPOS DE MEMORIA DE PROGRAMA EN LOS MICROCONTROLADORES: Según el tipo dememoria de programa que dispongan los microcontroladores, la aplicación y utilización de losmismos es diferente. Se describen las cinco versiones de memoria de programa no volátil que se

pueden encontrar en los microcontroladores del mercado.1. ROM CON MÁSCARA: Es una memoria no volátil de sólo lectura cuyo contenido se grabadurante la fabricación del chip. El elevado coste del diseño de la máscara sólo hace aconsejable elempleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando se precisan cantidadessuperiores a varios miles de unidades.

2. OTP: El microcontrolador contiene una memoria no volátil de sólo lectura “programable una solavez” por el usuario. OTP (One Time Programmable). Es el usuario quien puede escribir el programaen el chip mediante un sencillo grabador controlado por un programa desde un PC. La versión OTPes recomendable cuando es muy corto el ciclo de diseño del producto, o bien, en la construcción deprototipos y series muy pequeñas. Tanto en este tipo de memoria como en la EPROM, se suele usarla encriptación mediante fusibles para proteger el código contenido.

3. UV-EPROM: Los microcontroladores que disponen de memoria EPROM (Erasable ProgrammableRead OnIy Memory) pueden borrarse y grabarse muchas veces. La grabación se realiza, como en elcaso de los OTP, con un grabador gobernado desde un PC. Si, posteriormente, se desea borrar elcontenido, disponen de una ventana de cristal en su superficie por la que se somete a la EPROM arayos ultravioleta durante varios minutos. Las cápsulas son de material cerámico y son más carosque los microcontroladores con memoria OTP que están hechos con material plástico.

4. EEPROM: Se trata de memorias de sólo lectura, programables y borrables eléctricamenteEEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnIy Memory). Tanto la programación como elborrado, se realizan eléctricamente desde el propio grabador y bajo el control programado de un PC.Es muy cómoda y rápida la operación de grabado y la de borrado. No disponen de ventana de cristalen la superficie. Los microcontroladores dotados de memoria EEPROM una vez instalados en elcircuito, pueden grabarse y borrarse cuantas veces se quiera sin ser retirados de dicho circuito. Paraello se usan “grabadores en circuito” que confieren una gran flexibilidad y rapidez a la hora derealizar modificaciones en el programa de trabajo. El número de veces que puede grabarse yborrarse una memoria EEPROM es finito, por lo que no es recomendable una reprogramacióncontinua. Son muy idóneos para la enseñanza y la Ingeniería de diseño. Se va extendiendo en losfabricantes la tendencia de incluir una pequeña zona de memoria EEPROM en los circuitosprogramables para guardar y modificar cómodamente una serie de parámetros que adecuan eldispositivo a las condiciones del entorno. Este tipo de memoria es relativamente lenta. Por ejemploel PIC 16C84.

5. EEPROM FLASH son muy útiles al permitir que los microcontroladores que las incorporan puedanser reprogramados “In Circuit”, es decir, sin tener que retirar el circuito integrado de la tarjeta. Así, undispositivo con este tipo de memoria incorporado al control del motor de un automóvil permite quepueda modificarse el programa durante la rutina de mantenimiento periódico, compensando losdesgastes y otros factores tales como la compresión, la instalación de nuevas piezas, etc. Lareprogramación del microcontrolador puede convertirse en una labor rutinaria dentro de la puesta apunto. Entre los Microcontroladores de este tipo se puede mencionar el 16F84, 16F628, 18F452.

Aparte de que las memorias EPROM "Flash" tienen una entrada de escritura, mientras están

funcionando se comportan como las EPROM normales. La única diferencia se encuentra en como se

cargan y se borran los datos en la memoria. Mientras que durante el proceso de programación de las

memorias EPROM convencionales se necesita una tensión bien definida durante cierto intervalo de

tiempo, y para borrar el componente hay que exponerlo a luz ultravioleta, en las E.Flash ambos

procesos están controlados y se llevan a cabo internamente. Para tal efecto la memoria recibe una

secuencia de comandos predefinida (borrar, programar) que incluye algunas precauciones especiales




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(determinadas por el fabricante) destinadas a evitar que se borre cualquier dato por error.

El comando se transfiere a la memoria EPROM "Flash" mediante una serie de operaciones de

escritura, como se indica en la tabla 1. Los dos primeros comandos "Lectura/Reset" preparan la

memoria para operaciones de lectura. El comando "Autoselección" permite leer el código del

fabricante y el tipo de dispositivo. El comando "Byte" carga el programa dentro de la memoria

EPROM, mientras que "Borrar Chip" actúa durante el proceso de borrado, que no dura más de unminuto. Desde el punto de vista lógico podemos afirmar que la memoria EPROM "Flash" está

dividida en sectores que se pueden borrar individualmente con la ayuda del comando "Borrar Sector".

Las memorias EPROM "Flash" disponen de otro mecanismo, basado en la división en sectores, que

las protege de acciones de escritura o lectura no deseadas. Cuando un sector está protegido de esta

forma no se puede realizar una operación de lectura o sobre escritura con una tensión de 5V. Este

hecho es muy importante y se debe tener siempre presente cuando se utilicen estos dispositivos.

Solamente se puede eliminar esta protección con la ayuda de un programador especial.

Durante el proceso de programación o borrado se puede leer, mediante un comando de acceso en

"lectura", el estado de la memoria EPROM "Flash" en la misma posición que el byte de programado o

borrado. Mientras se borra un sector se puede leer cualquier dirección que pertenezca al sector.Durante la secuencia de programación, el bit de orden superior (DQ7) del byte que se está leyendo

toma el valor negado del bit que se esté programando, mientras que DQ5 se mantiene a 0. Cuando el

ciclo de programación termina correctamente se deshace esta inversión y los bits 5 y 7 toman los

valores planeados.

Como durante una secuencia de borrado parece que todas las posiciones de la memoria están

programadas con el valor FFH, el bit 7 permanece invariablemente a cero durante este proceso.

Cuando alguno de los dos procesosexcede cierto límite de tiempo, que está determinado

internamente, se produce un "error de temporización", entonces el bit 5 toma el valor 1 mientras que

el bit 7 se mantiene invertido. La función que implementa el bit 6 está condicionada por el requisito

de compatibilidad. El bit 3 se utiliza cuando se borran simultáneamente varios sectores. Sin embargo,

el emulador descrito no tiene estas características.




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PUERTOS DE ENTRADA / SALIDA (Input / Output): La principal utilidad de los pines que posee lacápsula que contiene un microcontrolador es soportar las líneas de E/S que comunican alcomputador interno con los periféricos exteriores. Según los controladores de periféricos que poseacada modelo de microcontrolador, las líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a lasseñales de entrada, salida y control. Se conocen como puerto A,B,C,D,E.

RELOJ PRINCIPAL: Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que genera unaonda cuadrada de alta frecuencia, que configura los impulsos de reloj usados en la sincronización detodas las operaciones del sistema. Generalmente, el circuito de reloj está incorporado en elmicrocontrolador y sólo se necesitan unos pocos componentes exteriores para seleccionar yestabilizar la frecuencia de trabajo. Dichos componentes suelen consistir en un cristal de cuarzo

junto a elementos pasivos o bien un resonador cerámico o una red R-C. Aumentar la frecuencia dereloj supone disminuir el tiempo en que se ejecutan las instrucciones pero también implica unincremento del consumo de energía. Algunos µC (18F2550 por ejemplo) disponen de osciladorinterno programable desde 31KHz hasta 8 MHz, es decir, no se requiere comprar cristal, ladesventaja es que no suelen ser tan preciso como un cristal externo.

RECURSOS ESPECIALES DE LOS MICROCONTROLADORESCada fabricante oferta numerosas versiones de una arquitectura básica de microcontrolador. En algunas amlas capacidades de las memorias, en otras incorpora nuevos recursos, en otras reduce las prestaciones al mípara aplicaciones muy simples, etc. La labor del diseñador es encontrar el modelo mínimo que satisfaga todorequerimientos de su aplicación. De esta forma, minimizará el coste, el hardware y el software.

LOS PRINCIPALES RECURSOS ESPECÍFICOS QUE INCORPORAN LOSMICROCONTROLADORES SON

1. TEMPORIZADORES O “TIMERS”: Se emplean para controlar periodos de tiempo (temporizadores) y llevar la cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores). Para la medida de tiempos se cun registro con el valor adecuado y a continuación dicho valor se va incrementando o decrementando al ritmolos impulsos de reloj o algún múltiplo hasta que se desborde y llegue a 0, momento en el que se produce un avCuando se desean contar acontecimientos que se materializan por cambios de nivel o flancos en alguna depines del microcontrolador, el mencionado registro se va incrementando o decrementando al ritmo de diimpulsos.

2. PERRO GUARDIÁN “WATCHDOG TIMER” WDT: Cuando el computador personal se bloquea por un fallosoftware u otra causa, se pulsa el botón del reset y se reinicializa el sistema. Pero un microcontrolador funcionael control de un supervisor y de forma continua las 24 horas del día. El Perro guardián consiste en un temporiz(2 ms hasta 131 seg dependiendo del PIC) que, cuando se desborda y pasa por 0, provoca un rautomáticamente en el sistema. Se debe diseñar el programa que controla la tarea de forma que refresqu

inicialice al Perro guardián antes de que provoque el reset. Si falla el programa o se bloquea, no se refrescarPerro guardián y, al completar su temporización, provocará el reset.

3. ESTADO DE REPOSO O BAJO CONSUMO SLEEP, STAND BY O POWER SAVING”:Son abundantesituaciones reales de trabajo en que el microcontrolador debe esperar, sin hacer nada a que se produzca aacontecimiento externo que le active de nuevo en funcionamiento (interrupción). Para ahorrar energía, (factor cen los aparatos portátiles), los microcontroladores disponen de una instrucción especial (SLEEP en los PIC), les pasa al estado de reposo o de bajo consumo en el cual los requerimientos de potencia son mínimos. En destado se detiene el reloj u oscilador principal y se “congelan” sus circuitos asociados, quedando sumido en




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profundo “sueño” el microcontrolador. Al activarse una interrupción ocasionada por el acontecimiento esperadmicrocontrolador se despierta y reanuda su trabajo. En este estado el uC consume menos de 200nA y despertará (wake up) mediante una interrupción externa. El modo sleep es muy necesario en aplicaciones qualimentarán a partir de baterías.

4. PROTECCIÓN ANTE FALLO DE ALIMENTACIÓN O “BROWN OUT RESET” BOR:Se trata de un circuito

resetea al microcontrolador cuando el voltaje de alimentación (VDD) es inferior a un voltaje mínimo (“brown oMientras el voltaje de alimentación sea inferior al de brown out el dispositivo se mantiene reseteado, comenzaa funcionar normalmente cuando sobrepasa dicho valor. Útil Para aplicaciones que funcionarán con batecuando la batería esté baja de carga el PIC no funcionará por protección.

5. RESET DE ENCENDIDO (“POWER ON RESET”) POR: Todos los PIC tienen la facultad de generar autoreinicialización o autoreset al conectarles la alimentación.

6. TEMPORIZACION DE ENCENDIDO (“POWER UP TIMER”) PWRT: Es una opción para que el µC espertiempo (aproximadamente 75mS) antes de empezar a ejecutar instrucciones después de alimentar el PIC. Epara evitar funcionamientos erráticos del µC por ruido o rebotes al conectar la alimentación.7. CÓDIGO DE PROTECCIÓN (CODE PROTECT) CP: Cuando se procede a realizar la grabación del progr

mediante el hardware cargador (loadder code), el PIC puede protegerse para evitar su lectura. También dispolos PIC de posiciones reservadas para registrar números de serie, códigos de identificación, prueba, etc.

8. INTERRUPCION MEDIANTE PINES EXTERNOS: Los pines de interrupción externa constituye uno deaspectos más importantes en un microcontrolador pues ofrece la posibilidad de interactuar de una manera ópcon periféricos externos de entrada tales como: teclados de computadora, receptores IR, RF, USB, teclapulsadores, etc. Los pines de interrupción externa más comunes son RB0, RB1, RB2, RB4, RB5, RB6, RB7 gama alta.

9. PRIORIDAD DE INTERRUPCIONES: PRIORITY INTERRUPTIONS (LÉASE PRAIÓRIRI INTERROPSHIOLa gama alta permite programar prioridad LOW OR HIGH a cada interrupción dependiendo de la importanurgencia en el circuito y/o aplicación.10. INTERRUPCIONES VECTORIZADAS: Algunos µC poseen una dirección única (vector de interrupindependiente) para cada evento de interrupción, esto optimiza el tiempo en detección y facilita el manejo de c

interrupción. Los µC microchip no disponen de esta opción, sin embargo, algunos µC motorola si permiten dfunción.11. PULL UP (léase pul ap) / PULL DOWN (léase pul daun) INTERNO: Los µC PIC tiene Pull UP interno epuerto B (B0 a B7), no disponen de pull down. La resistencia interna de Pull UP es alrededor de 3KΩ. El puedel PIC es el único que tiene la opción de Pull UP interno, es decir, por software se puede garantizar que elinterpretará como 1 lógico todas los pines del puerto B configurados como entrada y que estén al aire (input flEsto es práctico cuando se debe conectar pulsadores o teclados matriciales a un µC y no se desea comresistores externos de PULL UP. Los microcontroladores son fabricados con tecnología CMOS (ComplemenMetal Oxide Semiconductor) lo cual implica que tienen alta impedancia de entrada (sus entradas requieren baja corriente, en el orden de µA), si una entrada se deja al aire (input float) el µC lo interpretará como (debido al ruido electromagnético EMI presente en el ambiente o efecto antena y se puede inducir una tenfantasma en los pines de entrada que estén flotando).Pull UP EXTERNO: es una resistencia externa que se conecta de una entrada del microcontrolador hacia +V

Un PULL DOWN es lo mismo pero conectada hacia tierra. La función de estas resistencias (del orden 1K100KΩ) es garantizarle un estado a los pines al aire o input float (léase input flout ) del PIC configurados centrada.12. CAPACIDAD DE CORRIENTE: MODO SINK (IOL ), MODO SOURCE (IOH) : Para la gama media y altmicrochip, la corriente máxima de salida en modo sink (sumidero) o “cero lógico” es de 25 mA y la corrmáxima de salida en modo source (fuente) o “uno lógico” es de 25 mA. Este aspecto es de singular importapues indica la potencia que puede transmitir el PIC a los periféricos de salida tales como Relés, Led, Motores, e

EL ABANICO DE ENTRADA Y SALIDA (Fan In / Fan Out) de un Circuito integrado está relacionado con




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impedancias de entrada y salida del mismo. Las corrientes en un PIC alimentado a 5V son:

IOL = 25mA (modo sink o sumidero léase sink ) corriente de salida en 0 lógico

IOH = 25mA (modo source o fuente leáse soors ) corriente de salida en 1 lógico

IIL = 1µA (Corriente de entrada en cero lógico)

IIH = 1µA (Corriente de entrada en uno lógico)

Considerando que un led (diodo emisor de luz) requiere para encender una tensión de 2V mínimo y una corrientre 5 a 50 mA, se puede afirmar que un PIC puede encender directamente hasta 5 led por un solo termObviamente si la carga requiere más corriente (un relé convencional exige 30mA aproximadamente) se dconectar un buffer (impulsador de corriente) o un transistor en emisor o colector común.Por ser un dispositivo construido con tecnología CMOS (Complementary Metal Oxide semiconductor ) los

presentan una alta impedancia de entrada, esto implica que la corriente de entrada por cada pin está en el ode los microamperios, es decir, se puede aplicar a un µC la salida directa de cualquier sensor sin necesidad de etapa previa de acondicionamiento de corriente (amplificador seguidor de voltaje o buffer amplificadocorriente).13. CONVERSOR A/D (CAD): Los microcontroladores que incorporan un Conversor A/D (Analógico/Dipueden procesar señales analógicas, tan abundantes en las aplicaciones. Suelen disponer de un multiplexor permite aplicar a la entrada del CAD diversas señales analógicas desde los pines del circuito integrado. La fa16F87X y 18FXX2 disponen de un conversor A/D de 8 canales a 10 bit de resolución y la familia 18FXdisponen de un conversor A/D de 13 canales a 10 bit de resolución.

14. CONVERSOR D/A (DAC): Transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento del computador ecorrespondiente señal analógica que saca al exterior por una de los pines de la cápsula. No todos los µC tr

esta opción en su interior. Los PIC’s gama enana, baja, media y alta no disponen de esta opción.

15. COMPARADOR ANALÓGICO: Algunos modelos de microcontroladores (16F62X) disponen internamentun Amplificador Operacional que actúa como comparador entre una señal fija de referencia y otra variable queaplica por una de los pines de la cápsula. La salida del comparador proporciona un nivel lógico 1 ó 0 según señal sea mayor o menor que la otra. También hay modelos de microcontroladores con un módulo de tensióreferencia que proporciona diversas tensiones de referencia que se pueden aplicar en los comparadores.

16. PUERTAS DE ENTRADA/SALIDA E/S DIGITALES: Todos los microcontroladores destinan algunas depines a soportar líneas de E/S digitales. Por lo general, estas líneas se agrupan de ocho en ocho formaPuertas. Las líneas digitales de las Puertas pueden configurarse como Entrada o como Salida cargando un 1 0 en el bit correspondiente de un registro destinado a su configuración.

17. PUERTAS DE COMUNICACIÓN USART, I C, PARALELO, SPI, USB:Con objeto de dotar al microcontrolde la posibilidad de comunicarse con otros dispositivos externos, otros buses de microprocesadores, busesistemas, buses de redes y poder adaptarlos con otros elementos bajo otras normas y protocolos. Algumodelos disponen de recursos que permiten directamente esta tarea, entre los que destacan:

UART (UNIVERSAL ASYNCRONOUS RECEPTION TRANSMISION).

USART (UNIVERSAL SYNCRONOUS ASYNCRONOUS RECEPTION TRANSMISION).




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PARALLEL PORT :Puerto paralelo esclavo para poder conectarse con los buses de omicroprocesadores.

USB (Universal Serial Bus), que es un moderno bus serie para los PC de ala velocidad.

Bus I2C (INTERFAZ DE CIRCUITOS INTEGRADOS), que es un interfaz serie de dos hilos desarrolladoPhilips.

CAN (Controller Area Network), para permitir la adaptación con redes de conexionado multiplexdesarrollado conjuntamente por Bosch e Intel para el cableado de dispositivos en automóviles. En EE.UU. seel J185O.

SPI: Interfaz de Periféricos Serial

MSSP: Master Synchronous Serial Port

18. PROGRAMMING™ (ICSP™) VIA TWO PINS: Reprogramación in Circuit, es decir, no es necesario retirar ePIC del circuito, pues los datos se cargan a la memoria de programa mediante el puerto serial UART RS232 TxRx.

19. DEPURACIÓN DEL PROGRAMA IN CIRCUIT: IN-CIRCUIT DEBUG (ICD) VIA TWO PINS:La gamapermite realizar (mediante un hardware específico) una depuración (debugger= delete bug = eliminar cucarach

bichos) de un código fuente. Esta depuración se realiza con la PC conectada en tiempo real, el programa seejecutando línea por línea en el editor (MPLAB SIMULATOR) y en el circuito hardware mediante el puerto sRS232 del PIC y del PC.

20. HARDWARE MULTIPLICADOR CON UNA INSTRUCCION: 8 X 8 SINGLE-CYCLE HARDWMULTIPLIER: La gama alta incluye una instrucción (MULLW) para multiplicar 1 byte x 1 byte y ofrece la respuen 2 bytes.

21. MODULOS CAPTURA COMPARACION PWM CCP: Captura una trama de datos serial y luego la comcon registros internos, útil en aplicaciones de sensores ultrasónicos. El módulo PWM (PULSE WMODULATION) s on circuitos que proporcionan en su salida pulsos de ciclo útil (tiempo en ‘1’ lógico) variabperiodo constante, que se ofrecen al exterior a través de los pines del encapsulado. Suelen emplearse pa

control de velocidad de motores de DC y Servomotores.

22. LEVEL STACK (NIVELES DE PILA) (LÉASE LEVOeL SSTeAK): La pila (Stack) es una zona de memoria Rindependiente de la memoria de datos y de la memoria de programa del µC. Su estructura es del tipo LIFO (LaFirst Out) por lo que el último dato que se guarda es el primero que sale. La pila se carga con cada instrucCALL o con la generación de una interrupción, se descarga con cada instrucción RETURN o RETFIE. Cuanddiseñador realiza más de 31 llamados de subrutina (CALL léase coll ) sin regresar (sin uso del RETURN lruitorn ) el puntero de pila (STACK POINTER) se desborda y se presenta el fenómeno denominado OVERFLSTACK (desbordamiento de pila léase overflou ssteak ), lo cual es un error de programación pues el punteroprograma (Pointer Program) salta a un lugar inesperado. Lo deseable en un µC es que disponga de una gmemoria de pila independiente de la memoria de datos.

23. MEMORIA EEPROM DE DATO: Es una memoria relativamente pequeña (64 a 256 bytes) en la cuapueden guardar los datos del programador y no se pierden incluso al desconectar la alimentación del circuito.

24. LOW VOLTAGE DETECT (LVD): Detecta si un voltaje aplicado al uC es menor de un nivel programado. Epara detectar si la batería de alimentación está agotada.

25. SELECCIÓN DE OSCILADOR: Dependiendo de la frecuencia natural del cristal, se debe seleccionar el mde oscilación y los condensadores de estabilización. En gama alta 18FXX2 si se desea una frecuencia super25MHz, se debe activar el modo PLL (phase locked loop) multiplicador de frecuencia del cristal por 4. Por ejem




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para trabajar a 40MHz (frecuencia máxima de la familia 18FXX2) lo correcto es conectar un cristal de 10MHzcondensadores de 27pF y activar el circuito PLL del µC. La frecuencia máxima de la familia 16F87X es 20MHzfrecuencia máxima de la familia 18FXXXX es 48MHz. La familia 18FXXXX tiene la opción de trabajar cooscilador interno configurable desde 31KHz hasta 8MHz.

El oscilador de la familia 18FXXXX se puede configurar de las siguientes maneras:

1. XT : CRYSTAL/RESONATOR2. XTPLL : CRYSTAL/RESONATOR WITH PLL ENABLED3. HS : HIGH-SPEED CRYSTAL/RESONATOR4. HSPLL HIGH-SPEED CRYSTAL/RESONATOR WITH PLL ENABLED5. EC EXTERNAL CLOCK WITH FOSC/4 OUTPUT6. ECIO EXTERNAL CLOCK WITH I/O ON RA67. ECPLL EXTERNAL CLOCK WITH PLL ENABLED AND FOSC/4 OUTPUT ON RA68. ECPIO EXTERNAL CLOCK WITH PLL ENABLED, I/O ON RA69. INTHS INTERNAL OSC USED AS MICROCONTROLLER CK SOURCE, HS OSC USED AS USB CK SOURCE

10. INTXT INTERNAL OSC USED AS MICROCONTROLLER CLOCK SOURCE, XT OSC USED AS USB CK SOURC11. INTIO INTERNAL OSC USED AS MICRO CK SOURCE, EC OSC USED AS USB CK SOURCE, DIGITAL I/O ON R12. INTCKO INT OSC USED AS MICRO CK SOURCE, EC OSC USED AS USB CK SOURCE, FOSC/4 OUTPUT ON R




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LAS GAMAS DE PIC

Una de las labores más importantes del ingeniero de diseño es la elección del microcontrolador que mejor satilas necesidades del proyecto con el mínimo presupuesto. Para resolver aplicaciones sencillas se precisan precursos, en cambio, las aplicaciones grandes requieren numerosos y potentes. Siguiendo esta filosofía Micrconstruye diversos modelos de microcontroladores orientados a cubrir, de forma óptima, las necesidades de

proyecto. Así, hay disponibles microcontroladores sencillos y baratos para atender las aplicaciones simples y complejos y más costosos para las de mucha envergadura.

Microchip dispone de cuatro familias de microcontroladores de 8 bits para adaptarse a las necesidades de la made los clientes potenciales. En la mayor parte de la bibliografía encontrará tan solo tres familiasmicrocontroladores, con lo que habrán despreciado la llamada gama enana, que es en realidad una subfaformada por componentes pertenecientes a las otras gamas. En nuestro caso hemos preferido comentarla dadolos PIC enanos son muy apreciados en las aplicaciones de control de personal, en sistemas de seguridad dispositivos de bajo consumo que gestionan receptores y transmisores de señales. Su pequeño tamaño los ideales en muchos proyectos donde esta cualidad es fundamental.

LA GAMA ENANA: PIC12CXXX DE 8 PINES CON INSTRUCCIONEDE 12 /14 BIT

Su principal característica es su reducido tamaño, al disponer todos sus componentes de 8 pines. Se alimentaun voltaje de corriente continua comprendido entre 2,5 V y 5,5 V, y consumen menos de 2 mA cuando trabajan y 4 MHz. El formato de sus instrucciones puede ser de 12 o de 14 bits y su repertorio es de 33 o 35 instrucciorespectivamente. En la Figura 2.1 se muestra el diagrama de conexionado de uno de estos PIC.

Figura 2.1. Diagrama de conexiones de los PIC12CXXX de la gama enana.

Aunque los PIC enanos sólo tienen 8 pines, pueden destinar hasta 6 como líneas de E/S para los periféricos podisponen de un oscilador interno R-C.

En la Tabla 2.1 se presentan las principales características de los modelos de esta subfamilia, que el fabricante la intención de potenciar en un futuro próximo. Los modelos 12C5xx pertenecen a la gama baja, siendo el tamalas instrucciones de 12 bits; mientras que los 12C6xx son de la gama media y sus instrucciones tienen 14 bitsmodelos 12F6xx poseen memoria Flash para el programa y EEPROM para los datos.

MODELO MEMORIAPROGRAMA

MEMORIADATOS

FRECUENCIA MAXIMA

LINEAS E/S

ADC8BITS

TEMPORIZADORES

PINES

PIC12C508 512x12 25x8 4 MHz 6 TMR0 + WDT 8PIC12C509 1024x12 41x8 4 MHz 6 TMR0 + WDT 8PIC12C670 512x14 80x8 4 MHz 6 TMR0 + WDT 8PIC12C671 1024x14 128x8 4 MHz 6 2 TMR0 + WDT 8PIC12C672 2048x14 128x8 4 MHz 6 4 TMR0 + WDT 8




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PIC12C680 512X12FLASH

80x8 16x8EEPROM

4 MHz 6 4 TMR0 + WDT 8

PIC12C681 1024x14FLASH

80x8 16x8EEPROM

4 MHz 6 TMR0 + WDT 8

Tabla 2.1. Características de los modelos PIC12C(F)XXX de la gama enana.

GAMA BAJA O BÁSICA: PIC16C5X CON INSTRUCCIONES DE 12BITS

Figura 2.2: Diagrama de pines de los PIC de la gama baja que responden a la nomenclatura PIC16C54/56.

Se trata de una serie de PIC de recursos limitados, pero con una de la mejores relaciones coste/prestacionesversiones están encapsuladas con 18 y 28 pines y pueden alimentarse a partir de una tensión de 2,5 V, lo quhace ideales en las aplicaciones que funcionan con pilas teniendo en cuenta su bajo consumo (menos de 2 mA y 4 MHz). Tienen un repertorio de 33 instrucciones cuyo formato consta de 12 bits. No admiten ningún tipinterrupción y la Pila sólo dispone de dos niveles.

Tabla 2.2. Características de los modelos PIC16C®5X de la gama bajaPara terminar el comentario sobre los componentes de la gama baja conviene nombrar dos restriccimportantes:

La pila sólo dispone de dos niveles lo que supone no poder encadenar más de dos subrutinas.

Los microcontroladores de la gama baja no admiten interrupciones.




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GAMA MEDIA. PIC16FXXX CON INSTRUCCIONES DE 14 BITS

Es la gama más variada y completa de los PIC. Abarca modelos con encapsulado desde 18 pines hastacubriendo varias opciones que integran abundantes periféricos. Dentro de esta gama se halla el «fabPIC16X84» y sus variantes.

El 16F877 y 16F84A son uno de los modelos más representativos de la gama media. En esta gamacomponentes añaden nuevas prestaciones a las que poseían los de la gama baja, haciéndoles más adecuadolas aplicaciones complejas. Admiten interrupciones, poseen comparadores de magnitudes analógicas, convertidA/D, puertos serie y diversos temporizadores. El repertorio de instrucciones es de 35, de 14 bits cada ucompatible con el de la gama baja. Sus distintos modelos contienen todos los recursos que se precisan eaplicaciones de los microcontroladores de 8 bits. También dispone de interrupciones y una Pila de 8 nivelespermite el anidamiento de subrutinas. En la Tabla 2.3 se presentan las principales características de los modeloesta familia.

Tabla 2.3. Características relevantes de los modelos PIC16X8X de la gama media.

Encuadrado en la gama media también se halla la versión PIC14C000, que soporta el diseño de controladinteligentes para cargadores de baterías, pilas pequeñas, fuentes de alimentación ininterrumpibles y cuasistema de adquisición y procesamiento de señales que requiera gestión de la energía de alimentación. Los14C000 admiten cualquier tecnología de las baterías como Li-Ion, NiMH, ect, Ph y Zinc. El temporizador TMRhay en esta gama tiene un circuito oscilador que puede trabajar asíncronamente y que puede incrementarse au




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el microcontrolador se halle en el modo de reposo (“sleep”), posibilitando la implementación de un reloj en tiereal. Las líneas de E/S presentan una carga “pull-up” activada por software.

GAMA ALTA: PIC17CXXX, PIC18FXXXX CON

INSTRUCCIONES DE 16 BITS

Se alcanzan hasta las 75 instrucciones de 16 bits (wide instructions o ancho de instrucción) en el repertorio modelos (algunos de la serie 17CXXXX) disponen de un sistema de gestión de interrupciones vectorizadas (interrupción tiene una dirección única) y priorizadas (low or high priority) muy potente. También incluyen varcontroladores de periféricos, puerto USB 2.0 de alta y baja velocidad, puertas de comunicación serie y paraleloelementos externos, un multiplicador hardware de gran velocidad y mayores capacidades de memoria, que alcmás de 32 KByte en la memoria de instrucciones y hasta 2048 bytes en la memoria de datos.

Quizás la característica más destacable de los componentes de esta gama (17CXXX) es su arquitectura abiertaconsiste en la posibilidad de ampliación del microcontrolador con elementos externos. Para este fin, los pueden ofrecer al exterior las líneas de los buses de datos, direcciones y control, a las que se conectan memocontroladores de periféricos. Esta facultad obliga a estos componentes a tener un elevado número de comprendido entre 40 y 44. Esta filosofía de construcción del sistema es la que se empleaba enmicroprocesadores y no suele ser una práctica habitual cuando se emplean microcontroladores.

COMPARACION ENTRE GAMA ALTA (18FXXXX) Y LAS OTRAGAMAS DE MICROCHIP (16XXXX, 14XXXX, 12XXXX)

(18FXXXX) Vs (16XXXX, 14XXXX, 12XXXX)

Un PIC 18F452 dispone hasta de 32K bytes = 16KWord de memoria de programa y considerando que instrucción o renglón de programa consume 2 bytes (16 bit) entonces el número real de líneas que se pprogramar en un PIC 18FXXXX es 16384 (la familia 16F87X sólo tiene 8164). La memoria RAM es de máximo bytes (la familia 16F87X sólo tiene 368), es decir, puedo declarar un total de 2048 variables de 8 bit ó 1024 varide 16 bit las cuales se encuentran distribuidas en bancos de 256 variables cada uno. La memoria EEPROM de

es de 256 bytes. Por otra parte cabe destacar que posee 31 niveles de pila (level stack) versus 8 niveles de pla familia gama media 16F87X. Recordemos que los niveles de pila aluden al número de subrutinas o llam(CALL) anidados que se pueden realizar en la programación sin regresar (RETURN). Otra ventaja trascendenla familia gama alta 18FXXXX sobre la gama media 16FXXX alude a la memoria de programa lineal direcciohasta 32K de la familia 18FXXXX, lo cual elimina el gran inconveniente relacionado con la engorrosa paginacióse debe hacer con la familia gama media después de las 2048 primeras líneas de programa debido a quinstrucciones GOTO, CALL, RETURN no funcionan si la etiqueta o subrutina invocada no está en la misma pde memoria. La familia 18FXXXX tiene la opción de activar “Prioridad de Interrupciones” alta o baja (High prioLow Priority), lo cual es útil en ciertas aplicaciones. Los µC 18FXXXX con la opción PLL (Phase Locked Loop) apuede multiplicar la frecuencia del cristal por 4, en efecto, con un cristal de 10MHz y el PLL activo puede ope40MHz, lo cual implica 10MIPs (millones de instrucciones por segundo) versus los 20MHz máximo (5MIPs) gama media. La gama alta también puede multiplicar un byte por un byte con una instrucción simple (MULWsoporta compilación en lenguaje C.




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VENTAJAS DE GAMA ALTA Vs GAMA MEDIA(18FXXXX) Vs (16FXXX)

Un PIC 18FXXXX dispone de hata 32K bytes = 16KWord de memoria de programa y considerando cada instrucción o renglón de programa consume 2 bytes (16 bit) entonces el número máximo y realíneas que puedo programar en un PIC 18FXXXX es 16384 instrucciones (la familia 16F87X sólo sop

8164 instrucciones de 14 bits).

La memoria RAM máxima es de 2048 bytes para la familia 18FXXXX y 1536 para la familia 18FXX2familia 16F87X sólo tiene 368), es decir, puedo declarar un total de 2048 variables de 8 bit ó 1024 variade 16 bit (tipo word) las cuales se encuentran distribuidas en bancos de 256 variables cada uno.

La memoria EEPROM de dato es de 256 bytes, igual a la gama media 16F87X.

31 niveles de pila (level stack) versus 8 niveles de pila de la familia gama media 16F87X y 2 niveles dgama baja. Los niveles de pila aluden al número de subrutinas o llamados (CALL) anidados que se puerealizar en la programación sin regresar (RETURN).

La memoria de programa lineal direccionable hasta 32K: la familia 18FXXXX elimina el gran inconvenierelacionado con la paginación que se debe hacer con la familia gama media después de las 2048 primelíneas de programa debido a que las instrucciones GOTO, CALL, RETURN no funcionan si la etiquesubrutina invocada no está en la misma página de memoria.

La familia 18F tiene la opción de activar “Prioridad de Interrupciones” (léase praióriri interrupshions) altbaja (High priority or Low Priority), lo cual es útil en ciertas aplicaciones.

Los µC 18F con la opción PLL (Phase Locked Loop) activa puede multiplicar la frecuencia del cristal poen efecto, con un cristal de 12MHz y el PLL activo puede operar a 48MHz, lo cual implica 12MIPs (millode instrucciones por segundo) versus los 20MHz máximo (5MIPs) de la gama media. La máxima frecue

de operación es de 48MHz para la familia 18FXXXX y 40 MHz para la familia 18FXX2.

La gama alta puede multiplicar un byte por un byte con una instrucción simple (MULWF)

La gama alta soporta compilación en lenguaje C de Microchip

Pese a las obvias ventajas de la gama alta 18F sobre la gama media la diferencia de precios no es significativa, alrededor de un 20 %.

La familia 18F amplió el set de instrucciones a 75, vs 35 de la gama media.

La familia 18F mediante el registro BSR brinda la opción de prescindir del confuso concepto (para alguprogramadores) de bancos de memoria para configurar o manipular los registros de propósito gen(GPR) o registros de función especial (FSR), tiene memoria de dato lineal direccionable hasta 1536 byte

La familia PIC18F2455/2550/4455/4550 posee Módulo USB 2.0 low speed (1.5Mbps) y full speed (12Minterno para comunicación con PC a alta velocidad.

La familia PIC18F2455/2550/4455/4550 posee oscilador interno programable de 31KHz a 8MHz.




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La familia PIC18F2455/2550/4455/4550 posee WDT con período extendido y programable de 41mS aseg.

La familia 18FXXXX tiene en su interior un módulo conversor A/D de hasta 13 canales, la familia 18Fsólo tiene 8 canales, igual que la familia 16F87X.




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GENERALIDADES DE LOS PIC

La sigla PIC significa ”Peripheral Interface Controller ” (Controlador de Interfaz de periféricos), aunquemencionar que muchos usuarios prefieren interpretar PIC como “Programmable Integrated Circuit” (CirIntegrado Programable). La expresión PIC es empleada para designar una amplia gama de microcontroladorela empresa americana Microchip Technology ( www.microchip.com ), es decir, no sería apropiada la expr

“tengo un PIC MOTOROLA”, pues la expresión PIC es inherente a la empresa Microchip.

ARQUITECTURA DE MICROPROCESADORES

ARQUITECTURA VON NEUMANN: propuesta por John Von Neumann, es la arquitectura tradicionsistemas digitales programables. En este modelo la unidad central de procesamiento (CPU) está conea una memoria única que contiene las instrucciones del programa y los de datos. El tamaño de la uniddatos o instrucciones está fijado por el ancho del bus de datos de la memoria exterior utilizada, que es bits. Un µP con un bus de 8 bit que lo conecta con la memoria deberá manejar datos e instrucciones do más unidades de 8 bit de longitud. Cuando deba acceder a una instrucción o dato de más de 1 byte de longitud, deberá realizar más de un acceso a la memoria (lentitud del proceso). Por otro lado esteúnico limita la velocidad de operación del microprocesador, ya que no se puede buscar en la memoria

nueva instrucción antes de que finalicen las transferencias de datos que pudieran resultar de la instruanterior. Los µC Motorola, Intel, Atmel emplean esta arquitectura en sus uP y uC. La principal ventaesta arquitectura es que simplifica la lógica interna del µP.

Resumiendo las principales desventajas de la arquitectura Von Neumann son:

1. La longitud de las instrucciones está limitada por la unidad de longitud de los datos, por lo tanto edebe hace varios accesos a memoria para buscar instrucciones complejas (con longitud superiobit).

2. La velocidad de operación está limitada por el efecto cuello de botella que significa un único busdatos e instrucciones, que impide superponer ambos tiempos de acceso.

ARQUITECTURA HARVARD: es la mejora de la arquitectura Von Neumann, su nombre obedeceprimera computadora que utilizó esta arquitectura. Se caracteriza por implementar dos memorias sepacon buses independientes para la memoria de instrucciones (memoria de programa) y para la memordatos (variables y constantes). Ambos buses son totalmente independientes y pueden ser de disanchos (Wide) (léase uaid ), esto permite que la CPU pueda acceder de forma independiente y simul(mayor velocidad) a la memoria de datos y a la de instrucciones, consiguiendo que las instruccioneejecuten en menos ciclos de reloj.

Resumiendo las principales ventajas de la arquitectura Harvard son:

1 El tamaño de las instrucciones no está relacionado con el de los datos y, por lo tanto, puedoptimizado para que cualquier instrucción ocupe una sola posición de memoria de programa. Alogra una mayor velocidad y una menor longitud del programa.

2 El tiempo de acceso a las instrucciones puede superponerse con el de los datos, logrando una m

velocidad de operación.




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CLASES DE CPU’S (UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO)

Las CPU’s atendiendo al tipo de instrucciones que utilizan pueden clasificarse fundamentalmente en:

CISC (Complex Instruction Set Computer) : Son Procesadores con un juego de instrucciones complejo . Su repertorio o número de instrucciones es elevado (más de 90)y algunas de ellas son muysofisticadas y potentes (ejemplo multiplicar, dividir) . Su problema es que requieren de muchos ciclos de relojpara ejecutar dichas instrucciones, haciendo lento rendimiento general del uP. Un ejemplo de estos µP sonlos empleados en los µC motorola gama media que tienen un repertorio de alrededor de 90 instrucciones (encontraste con los PIC que sólo tienen 35 la gama media y 75 la gama alta) y algunas son muy sofisticadascomo DIV, MULT. Una ventaja de los procesadores CISC es que ofrecen al programador instruccionescomplejas y potentes que actúan como macros.

RISC (Reduced Instruction Set Computer): Son µP con un repertorio o número de instrucciones reducido(ejemplo los PIC sólo usan 35 instrucciones para gama media y 75 para gama alta). Las instrucciones sonmuy simples y suelen ejecutarse en un ciclo de máquina. Los µP RISC suelen tener una estructura pipeline yejecutar casi todas las instrucciones en el mismo tiempo (4 ciclos de reloj para los PIC). Los µP RISCrepresentan un importante avance en el desarrollo de la arquitectura de los microcontroladores.MICROCHIP decidió diseñar sus µC PIC con procesadores RISC optimizado para ejecutar a muy alta

velocidad un reducido número de instrucciones. Cuando se requieran instrucciones sofisticadas o potentes(dividir, multiplicar, etc) se logran ejecutando un conjunto de instrucciones disponibles en lugar de una únicainstrucción como en los µP CISC. Tanto la industria de los computadores comerciales como la de losmicrocontroladores están decantándose hacia la filosofía RISC (Computadores de Juego de InstruccionesReducido). En estos procesadores el repertorio de instrucciones máquina es muy reducido y lasinstrucciones son simples y, generalmente, se ejecutan en un ciclo. La sencillez y rapidez de lasinstrucciones permiten optimizar el hardware y el software del procesador.SISC (Specific Instruction Set Computer): Poseen un juego de instrucciones específico para cadaaplicación. Están destinados a aplicaciones muy concretas. En los microcontroladores destinados aaplicaciones muy concretas, el juego de instrucciones, además de ser reducido, es “específico”, o sea, lasinstrucciones se adaptan a las necesidades de la aplicación prevista. Esta filosofía se ha bautizado con elnombre de SISC (Computadores de Juego de Instrucciones Específico).




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ARQUITECTURA, CPU Y CARACTERISTICAS FUNCIONALESDEL PIC

ARQUITECTURA HARVARD: Bus y memoria separado para memoria de programa (bus 16 hilos o

Wide instructions = 16 bit para 18FXXXX, bus 14 hilos para 16FXXX) y bus y memoria separadopara memoria de dato (bus de 8 hilos u ocho bit). Los PIC 12XXX, 16XXX, 18XXXX manejan unalongitud de 8 bit para la memoria de datos.

CPU TIPO RISC PROCESADOR SEGMENTADO O PIPELINE: realiza simultáneamente la ejecución de unainstrucción y la búsqueda de código de la siguiente, de esta manera se puede ejecutar unainstrucción en un ciclo. (recuerde que un ciclo de máquina equivale a 4 ciclos de reloj para un PIC).Es obvio que esta característica insufla alta velocidad de procesamiento al o µC. Se aplica la técnicade segmentación (“pipe-line”) en la ejecución de las instrucciones. La segmentación permite alprocesador realizar al mismo tiempo la ejecución de una instrucción y la búsqueda del código de lasiguiente. De esta forma se puede ejecutar cada instrucción en un ciclo (un ciclo de instrucciónequivale a cuatro ciclos de reloj). Las instrucciones de salto ocupan dos ciclos al no conocer ladirección de la siguiente instrucción hasta que no se haya completado la de bifurcación.ARQUITECTURA ORTOGONAL: en un µP con arquitectura ortogonal una instrucción puede utilizarcualquier elemento de la arquitectura como fuente o destino. Esto se evidencia en el uso del registroW (Work) para los PIC y el uso del registro A (acumulador) para los demás tipos de µC (Atmel,Motorola, Intel). Como consecuencia el PIC tiene una gran ventaja por tener arquitectura ortogonal ypoder guardar el resultado de una operación aritmética en el registro de trabajo W o directamente encualquier registro de la memoria de dato. Los demás µC siempre guardan el resultado de unaoperación ALU en el registro acumulador, teniendo que emplear otro comando o instrucción parapasarla a una variable de la memoria de dato, esto implica mayor demora o lentitud en el proceso.

FORMATO DE INSTRUCCIONES – ANCHO DE INSTRUCCIONES (WIDE INSTRUCTIONS). Elformato de todas las instrucciones es de la misma longitud. Todas las instrucciones de losmicrocontroladores de la gama baja tienen una longitud de 12 bits. Las de la gama media tienen 14

bits y 16bit los de la gama alta 18FXXXX. Esta característica es muy ventajosa en la optimización dela memoria de instrucciones y facilita enormemente la construcción de ensambladores ycompiladores.

JUEGO DE INSTRUCCIONES DEL PIC: Los modelos de la gama baja disponen de un repertorio de33 instrucciones, 35 los de la gama media y 75 los de la alta.

ARQUITECTURA BASADA EN UN “BANCO DE REGISTROS”: Esto significa que todos losobjetos del sistema (puertas de E/S, temporizadores, posiciones de memoria, etc.) estánimplementados físicamente como registros.

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO DE UN PIC: Los modos de direccionamiento aluden a lasdiferentes formas de acceder a la memoria de datos e instrucciones de un uP.

1. Direccionamiento Inmediato: El valor del dato inmediato (su valor como constante) lo contiene elmismo código de operación que, en la ejecución de la instrucción, se carga en el registro W parasu posterior procesamiento. Por ejemplo: IORLW .5

2. Direccionamiento Directo: La dirección de memoria RAM se encuentra en el mismo código deoperación. Por ejemplo: ADDWF VAR1.

3. Direccionamiento de Bit: Procesa datos de un bit. La dirección del dato es un bit. Por ejemplo:

BCF STATUS,RP0.




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4. Direccionamiento Indexado: Utilizado para el manejo de tablas mediante la instrucción:ADDWF PCL,F.

5. Direccionamiento Indirecto: La dirección del dato se encuentra contenida en el registro INDF.Cada vez que se hace referencia éste, se utiliza el contenido del registro FSR para direccionar eloperando.

TIPOS DE DATOS DE UN MICROCONTROLADOR SEGÚN LA LONGITUD:1. Bit: 1 ó 0

2. Nibble: 4 bit : 0 a 15 en decimal

3. Byte: 8 Bit: 2 Nibble : 0 a 255 en decimal

4. Word: 16 bit: 4 nibble: 2 Byte : 0 a 65535 en decimal

5. Double Word: 32 bit: 8 Nibble: 2 Byte: 2 Word : 0 a 4.294’967.296 en decimal

6. ASCII: 7 bit

Todas las variables en un PIC son tipo byte por naturaleza en lenguaje assembler, es decir, el máximo valorpermitido es 255




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HERRAMIENTAS PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONESMICROCONTROLADAS CON PIC

Uno de los factores que más importancia tiene a la hora de seleccionar un microcontrolador entre todos los demes el soporte tanto software como hardware de que dispone. Un buen conjunto de herramientas de desarropuede ser decisivo en la elección, ya que pueden suponer una ayuda inestimable en el desarrollo del proyecLas principales herramientas de ayuda al desarrollo de sistemas basados en microcontroladores son:

EDITOR DE ENSAMBLADOR: La programación en lenguaje ensamblador puede resultar un tanto ardpara el principiante, pero permite desarrollar programas muy eficientes, ya que otorga al programadordominio absoluto del sistema. Los fabricantes suelen proporcionar el programa ensamblador de forgratuita y en cualquier caso siempre se puede encontrar una versión gratuita para los microcontroladomás populares. El editor de ensamblador que ofrece Microchip es el MPLAB IDE.

COMPILADOR DE ALTO NIVEL: La programación en un lenguaje de alto nivel (como C, Basic, Pasca

LPM2) permite disminuir el tiempo de desarrollo de un producto. No obstante, si no se programa ccuidado, el código resultante puede ser mucho más ineficiente que el programado en ensamblador. Lversiones más potentes suelen ser muy caras, aunque para los microcontroladores más populares puedencontrarse versiones demo limitadas e incluso compiladores gratuitos (por ejemplo LPM2 y compiladen lenguaje C de Microchip).

DEPURACIÓN (DEBUGGER IN CIRCUIT): debido a que los microcontroladores van a controdispositivos físicos, los desarrolladores necesitan herramientas que les permitan comprobar el bufuncionamiento del microcontrolador cuando es conectado al resto de circuitos.

SIMULADOR (SIMULATOR): Son aplicativos software capaces de ejecutar en un PC programrealizados para el microcontrolador. Los simuladores permiten tener un control absoluto sobre la ejecuc

de un programa, siendo ideales para la depuración de los mismos. Su gran inconveniente es que es difsimular la entrada y salida de datos del microcontrolador. Tampoco cuentan con los posibles ruidos en entradas, pero, al menos, permiten el paso físico de la implementación de un modo más seguro y mencostoso, puesto que ahorraremos en grabaciones de chips para la prueba in-situ. Entre los simuladomás comunes está el MP SIM de Microchip y el ISIS Proteus.

PLACAS DE EVALUACIÓN: Se trata de pequeños sistemas con un microcontrolador ya montado y qsuelen conectarse a un PC desde el que se cargan los programas que se ejecutan en el microcontroladLas placas suelen incluir visualizadores LCD, teclados, LED’s, fácil acceso a los pines de E/S, etc.sistema operativo de la placa recibe el nombre de programa monitor. El programa monitor de algunplacas de evaluación, aparte de permitir cargar programas y datos en la memoria del microcontroladpuede permitir en cualquier momento realizar ejecución paso a paso, monitorizar el estado microcontrolador o modificar los valores almacenados los registros o en la memoria.

EMULADORES IN CIRCUIT: Se trata de un instrumento que se coloca entre el PC anfitrión y el zócalo la tarjeta de circuito impreso donde se alojará el microcontrolador definitivo. El programa es ejecutadesde el PC, pero para la tarjeta de aplicación es como si lo hiciese el mismo microcontrolador que lueirá en el zócalo. Presenta en pantalla toda la información tal y como luego sucederá cuando se conecteuC real.

CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN DE MICROCONTROLADORESLENGUAJE DE MÁQUINA: El único lenguaje que entienden los µC es el formado por los ceros (0) y un




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(1) del sistema binario. A este lenguaje se le denomina lenguaje de máquina. Los códigos de eslenguaje que forman las instrucciones se llaman códigos de máquina . Así por ejemplo, cuando el µC el código de máquina “11111000111010” está recibiendo la instrucción de suma 58 al registro de trabW y guarda el resultado en W. La codificación hexadecimal es una manera más comprensible de codificación binaria, así por ejemplo, el código de máquina “11111000111010” se podría expresar hexadecimal como 3E3A.

LENGUAJE ENSAMBLADOR (ASSEMBLER LANGUAGE)(léase assembler languigs) LENGUAJE BAJO NIVEL: El lenguaje de máquina es difícil de utilizar por el hombre ya que se aleja de su fornatural de expresarse, por esto se utiliza el lenguaje ensamblador, que “es la forma de expresar instrucciones de una manera más natural al hombre y que, sin embargo, es muy cercana al porque cada una de sus instrucciones corresponde con otra en código de máquina que el µC capaz de interpretar” . El lenguaje ensamblador utiliza nemónicos (instruciones o comandos) (33 pla gama baja, 35 para la gama media y 75 para la gama alta) que son grupos de caracteres alfanuméricque simbolizan las órdenes o tareas a realizar con cada instrucción. Así por ejemplo, para ordenar al P“suma 58 al registro de trabajo W y guarda el resultado en este mismo registro W”, en lenguensamblador para gama media es “ADDLW .58” que es mucho más comprensible para un ser humaque el código de máquina “11111000111010” ó 3E3A en hexadecimal. La principal ventaja del lenguensamblador no es precisamente su facilidad, por el contrario se han desarrollado lenguajes de alto ni

para obviar el uso de assembler, no obstante, el lenguaje assembler presenta dos importantes ventaque son:

1. Optimización de Código: Si el usuario desarrolla destrezas en este tipo de programación entoncpuede generar el código de mínimo tamaño en la memoria de programa, lo cual es muy importanteimplementar programas largos y complejos en microcontroladores con escaza memoria de progracomo gama baja y media de microchip.

2. Velocidad de Ejecución: Como consecuencia de la optimización de código, ejecuta un grupo o set instrucciones con mayor rapidez.

EDITOR DE ASSEMBLER (MPLAB IDE) (léase empilab) (LABORATORIO MICROCONTROLADORES PIC CON ENTORNO DE DESARROLLO INTEGRADO) (MPL

INTEGRATED DEVELOPMENT ENVIROMENT). Es un programa editor de texto proporcionado porempresa Microchip para el lenguaje ensamblador y LPM2 con algunas facilidades intrínsecas a programación de µC tales como, orden de columnas, colores diferentes para etiquetas, instrucciondirectivas, etc.

PROGRAMA ENSAMBLADOR (COMPILER ASSEMBLER) (MPASM ENSAMBLADOR MICROCHIP): Es un software que se encarga de traducir los nemónicos y símbolos alfanuméricos dprograma escrito en ensamblador por el usuario a código de máquina comprensible para el µC. programa escrito en lenguaje ensamblador recibe el nombre de código fuente, archivo fuente o fichefuente. Suele tener la extensión *.asm . El archivo fuente debe ser traducido a código de máquina, decual se encarga el programa ensamblador. La mayoría de los ensambladores proporcional a su salida archivo que suele tener la extensión *.hex (hexadecimal) (Motorola emplea la extensión .s19).

ensamblador más utilizado por los µC microchip PIC es el MPASM que viene con el paquete MPLAB ID

LENGUAJE DE ALTO NIVEL: Pese a que el lenguaje ensamblador es más comprensible que el lengude máquina, aún representa dificultad en el momento de la programación por ser un lenguaje más cercaal µC o µP que al usuario humano. Debido a esto se crearon los lenguajes de alto nivel (nivel de humanos) tales como: Basic, C, Turbo C, C++, PASCAL, FORTRAN, PROLOG, LPM2, etc.

PROGRAMAS COMPILADORES (COMPILER) DE ALTO NIVEL PARA MICROCONTROLADORES PLa empresa Microchip ofrece la posibilidad de trabaja microcontroladores PIC de la gama alta (18F) c




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lógica de C++, lo cual facilita y potencializa nuestras aplicaciones microcontroladas al brininstrucciones automáticas para procesos complejos en assembler tales como: arreglos matricialesvectoriales, operaciones con punto flotante, etc. Otras empresas también han desarrollado para vendprogramas de alto nivel para microcontroladores. CrownHill desarrolló el famoso PROTON PIC BASICcual permite programar cualquier PIC con lógica de Basic, otras empresas (Microelectrónica) desarrollaMicroBasic, MicroPascal, CPIC, LPM2, etc. Todos estos lenguajes de alto nivel para µC presentan la gventaja de ofrecer facilidad a los programadores, rapidez en el desarrollo de aplicaciones, potencialidad las instrucciones (operaciones matemáticas complejas). Sin embargo suelen tener el inconveniente generar un código muy largo (en comparación con assembler) para desarrollar alguna función específlo cual implica que muchas veces las aplicaciones no se ejecuten con la máxima velocidad del µC.

PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA Y MODULAR POR MACROS LPM : El modelo de programacmodular y estructurada por macros de assembler, compilado condicional de subrutinas optimizadasgestor de interrupciones (handler of interruptions ) (léase hándoel af interwraptions) automático interrupciones es un software libre (freecode) que persigue proporcionar a programadores microcontroladores PIC, expertos y/o novatos, herramientas prácticas y económicas que permitirándesarrollo rápido, fácil, optimizado y funcional de aplicaciones electrónicas. Con la implementación potentes macros y subrutinas de assembler, se ofrece una amplia gama de posibilidades a nivel hardware y software que sin duda corroborará al desarrollo de innumerables proyectos. El sistema

programación modular está habilitado para los microcontroladores de la gama media y alta de la fammicrochip:, tales como PIC18F452, 16F84A, 16F627A, 16F628A. La programación estructurada es importante concepto en el diseño de proyectos. Se entiende como la división del programa principal módulos o procedimientos que realizan una determinada tarea dentro del programa. La principal ventde la programación estructurada y modular por macros versus los lenguajes de programación de alto niconvencionales (PIC Basic, Microbasic, compilador C, etc) radica en el control automático interrupciones de periféricos externos e internos .

1. Simplifica el tiempo de desarrollo de cada parte del algoritmo por separado, permitienconcentrar la atención en los detalles de la aplicación.

2. Produce códigos más fiables, fáciles de entender, documentar y modificar.

3. Control automático de interrupción de alta y baja prioridad lo cual potencializa las prestacion

del microcontrolador al poder atender simultáneos procesos y/o periféricos de hardware.4. Proporciona al programador acceso al código fuente de las macros, librerías y subrutinas assembler, lo cual ofrece la posibilidad de crear, editar o mejorar las funciones o macrexistentes de LPM 2 .

LOADER CODE (léase louder coud) (Cargador de código) : Es un hardware compuesto por muy pocdispositivos electrónicos (JDM por ejemplo) que se conecta por el puerto paralelo, USB o serial y qdescarga el código de máquina desde la PC hacia la memoria de programa del microcontrolador.

BOOTLOADER (léase but louder) (Cargador De Arranque): Es un hardware que se conecta al pueserial y que permite cargar el código de máquina desde una PC hacia la memoria del µC, la diferencia cun cargador de código convencional (JDM por ejemplo) es que la carga de datos se lleva a cabo por

puerto USART del µC (Tx y Rx) y no por los pines convencionales. Esto ofrece la ventaja de no tennecesidad de retirar el µC del circuito al cual está conectado (reprogramación In Circuit). Para que BOOTLOADER pueda funcionar se requiere cargar un pequeño código previamente en la memoria programa del PIC mediante el JDM por ejemplo. Esta opción la tiene la familia gama alta de microchip.




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CONCEPTOS DE PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADALa programación estructurada es un importante concepto en el diseño de proyectos. Se entiende como la divisdel programa principal en módulos o procedimientos que realizan una determinada tarea dentro del programque se ejecutan secuencialmente, de forma preferentemente lineal y con una cantidad mínima de saltos eellos. La principal ventaja de la programación estructurada es:

1. Simplifica el tiempo de desarrollo de cada parte del algoritmo por separado, permitiendo concentraatención en los detalles de la aplicación.

2. Produce códigos más fiables, fáciles de entender, documentar y modificar.

MACRO DE ASSEMBLER: Son una potente herramienta de ensamblador que facilita la elaboraciónprogramas. Una macro consiste en una serie de instrucciones y directivas que se agrupan en una sola ordmayor de forma que se comporta como una única instrucción cuando es invocada. Suele utilizarse pautomatizar el uso de grupos de instrucciones usadas con frecuencia. Las macros pueden aceargumentos, lo que las hace muy flexibles. Antes de que una macro pueda ser invocada en una línea programa fuente como si se tratase de una instrucción, debe ser definida por el diseñador con una respecsintaxis.

Una diferencia sustancial entre una macro y una subrutina o función, es que la macro al ser invoc“pega” en la memoria de programa el bloque de código que la conforma. Esto suele representar udesventaja con respecto a una subrutina en el sentido que las macros consumen mayor memoriaprograma.

ARGUMENTOS O PARAMETROS: Los Argumentos de una macro son los parámetros o datos de entrque requiere dicha macro para procesar una función específica.

DECLARACION DE UNA MACRO

SUMFF MACRO ARG1, ARG2

MOVF ARG1,W

ADDWF ARG2,W

ENDMEn el ejemplo anterior el nombre de la Macro es “SUMFF”, en realidad es cualquier etiqueta que quieraprogramador, los argumentos son llamados ARG1, ARG2. La directiva MACRO Y ENDM definen el inicio y fde la Macro. Para este ejemplo en particular la macro SUMFF exige dos parámetros o argumentos de entradacuales deben ser dos variables (esto se deduce por el resto de instrucciones dentro de la macro).

SUBRUTINAS O PROCEDIMIENTO: Algunas veces el mismo grupo de instrucciones es ejecutadodiferentes partes de un programa, para optimizar el tamaño de código generado en la memoria de prograse recomienda agrupar dichas instrucciones en un formato llamado Subrutina o Procedimiento, desiguiente manera:

CLEAR_PORTS CLRF PORTA

CLRF PORTB

CLRF PORTC

CLRF PORTD

CLRF PORTE

RETURN

Cada vez que en el programa se requiera limpiar los puertos (ponerlos en cero) sólamente se invoca la etiqude la subrutina mediante la instrucción CALL, ejemplo: CALL CLEAR_PORTS. Usualmente las subrutinas mrequeridas se guardan en una librería. Las subrutinas de assembler no aceptan parámetros de entrada. Cuauna subrutina de assembler es invocada el valor del puntero de programa es guardado en la pila y el nuevo v




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del puntero de programa es la dirección de la etiqueta de la subrutina. Cuando el puntero de programa encuenla instrucción RETURN entonces saca de la pila el último valor guardado y actualiza el puntero de programamanera que la próxima instrucción a ejecutar corresponderá al siguiente renglón de la instrucción de llam(CALL o evento de interrupción).

SUBRUTINAS ANIDADAS: Cuando una subrutina llama a otra subrutina se produce la situación conoc

como anidamiento de subrutinas, es decir, emplear la instrucción CALL repetidas veces sin que intervela instrucción RETURN. El nivel de anidamiento (número de anidamiento de subrutinas permitido) de cmicrocontrolador se denomina level stack ó niveles de pila y varía dependiendo de la gama, por ejemplo pla gama baja es de 2 niveles, la gama media (16F84A, 16F877, etc) es de 8 niveles, para la gama alta es31 niveles.

FUNCIÓN: Es una subrutina que recibe (parámetros o argumentos de entrada) y devuelve (parámetroargumentos de salida), por ejemplo, una función llamada DIVISION podría recibir dos parámetros (dividey divisor) y puede devolver dos parámetros (cociente y residuo). Las macros son una especie de funcióndiferencia es que las macros de assembler sólo aceptan parámetros de entrada. El lenguaje assembler pmicrocontroladores no tiene implementado el concepto de función.

INSTRUCCIÓN, COMANDO O NMEMÓNICO: Es una palabra reservada (no puede cambiarse) que impuna orden dada al microcontrolador en un lenguaje determinado, por ejemplo, en programación C instrucción o comando puede ser FOR, IF, WHILE, etc, en programación Assembler una instrucciócomando es MOVF, BCF, RETURN, CALL, etc.

ETIQUETA (LABEL): Es una expresión compuesta por una palabra alfanumérica que designa a subrutina o a un renglón del programa, dicha palabra es escogida por el diseñador y usualmentesignificado está relacionado con la función de la subrutina o sección de código donde se encuentra. En Llas etiquetas son de color rojo carmesí y siempre están el la primera columna del editor.

VARIABLE (GPR): (GENERAL PURPOSE REGISTER) (REGISTRO DE PROPOSITO GENERAL) Eslugar de la memoria RAM de dato del microcontrolador en la cual pueden leerse o escribirse datos

programa de usuario. Antes de poder usar una variable es menester declararla previamente. Consideraque el PIC 18F452 tiene 1536 byte de memoria RAM de datos, entonces se pueden declarar hasta 1variables tipo byte (0 a 255) o 768 variables tipo Word (0 a 65535). Dependiendo del lenguaje programación existen diversos tipos o formatos de variables: (FLOAT, INTEGER, LONG, DOUBLE, SINGSTRING, CHAR, BOOLEANA, BYTE, WORD, DOUBLE WORD, VARIANT, DATE, etc).

REGISTRO (FILE) (SFR) (SPECIAL FUNCTION REGISTER) (REGISTRO DE PROPOSITO ESPECIATécnicamente un registro es una variable, no obstante, suele emplearse el término registro para aludir aposiciones de memoria RAM reservadas (uso específico) del microcontrolador. Por ejemplo, el PUERTOdel PIC puede verse como una variable en el sentido que puede leerse o escribirse en él, no obstantemás apropiado considerarlo como un registro de propósito especial (SFR).

CONSTANTE: Es una expresión que no cambia su valor en todo el código fuente de un programa. Putener tantos formatos como las variables.

CONTADOR (COUNTER): Es una variable declarada por el usuario que contabiliza uno ó más eventos deprograma. Por ejemplo si se está diseñando una alarma y se desea que la sirena se active por 30 segundoluego se apague, será necesario disponer de una variable (COUNTER) que inicie su cuenta en cero (ReCounter) y que cada segundo (por interrupción del timer por ejemplo) incremente en uno su valor de tal foque al compararse con el número 30 se ejecute la acción deseada.




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LIBRERÍA DE SUBRUTINAS: Es frecuente necesitar más de una subrutina en los programas. Tambiénhabitual que algunas subrutinas se utilicen en varios programas. En estos casos es conveniente disponebibliotecas (library) de subrutinas denominadas librerías. El programa ensamblador de microchip MPAdispone de una directiva denominada INCLUDE que realiza esta función pegando el archivo de referenciael programa. Dicho archivo se inserta en el código durante el proceso de ensamblado. Ejem#INCLUDE librerías.inc

SINTAXIS DE PROGRAMACIÓN: Alude al orden de las palabras (comandos, instrucciones, argumenetiquetas, subrutinas, funciones) en un lenguaje de programación.

DIRECTIVA DE ASSEMBLER: Es una palabra reservada interpretada por el compilador MPASM microchip. Las directivas no generan código de máquina, por lo tanto, no ocuparán espacio en la memoriadato o programa del µC. Algunas directivas son:

INCLUDE archivo.inc : Incluye una librería al código general del programa.

DT “OSCAR” : Representa una lista de datos en una tabla

ERROR “Advertencia de desbordamiento” : Genera un mensaje de error en el compilador.

IF A=0 : Compilado condicional

…..

…..

ENDIF

MESSG “Mensaje” : Genera un mensaje en el compilador

CBLOCK 10 : Declaración de variablesENDC

ORG 4 : Origen de vector de interrupción

END : Fin del programa

TECNICA POLLING (SONDEO DE ENTRADAS):Es un método poco eficiente de verificar el estado de unentrada digital del microcontrolador mediante un ciclo infinito de testeo por programa, es decir, para saber se ha presionado un interruptor conectado a tierra en PTA0 el código por técnica polling sería:

LABEL1 BTFSC PORTA,0GOTO LABEL1

. . . EJECUTAR ALGUNA FUNCION SI SE PRESIONA EL PULSAOR EN PTA0

La principal desventaja de esta técnica es el alto consumo en los recursos del microcontrolador, pues emás entradas se requiera testear, más ocupado estará el µC, dicho tiempo podría ser requerido para oaplicaciones, tales como procesamiento, operaciones aritméticas, entradas análogas, etc. En conclusiónes una buena técnica de programación, lo ideal es que las entradas de un microcontrolador se verifiqmediante interrupciones programadas.




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INTERRUPCIONES (INT) INTERNAS Y EXTERNAS:Una interrupción es un mecanismo mediante el cuaevento interno (fin de conversión análogo digital, envío de un dato USART, fin de escrituraEEPROM, desbordamiento de un Timer) o externo (presión de un pulsador en entrada digital puerto PTB0, PTB1, PTB2, PTB4, PTB5, PTB6, PTB7, nótese que PTB3 no genera interrupción,teclado matricial conectado al puerto B, un teclado de computador, UN SENSOR IR, etc) pu

interrumpir la ejecución de un programa principal (Main Program ) en cualquier momento. A partirentonces se produce automáticamente un salto a una subrutina de atención a la interrupción tambconocida como VECTOR DE INTERRUPCIONES, el cual puede ser de alta o baja prioridad (High or priority). Cuando el puntero de programa (pointer program) salta al vector de interrupción (vector númerpara high priority o vector número 24 para low priority) atiende el conjunto de instrucciones escritas a pdel vector de interrupción, cuando encuentra la instrucción RETFIE (retorno de interrupción) sale desubrutina de interrupción y continua con la instrucción del programa principal que estaba ejecutando emomento que se presentó la interrupción. La interrupción tiene la característica de la inmediatez, nace dnecesidad de ejecutar una subrutina en el instante preciso y, por tanto, se considera su intervención urgen

Este método es más eficaz que la Técnica Polling dado que el µC no perderá tiempo preguntando al pinentrada para saber el estado, sino que únicamente atenderá al periférico (cualquier dispositivo externo se pueda conectar al PIC, por ejemplo un pulsador, teclado, sensor, bumpers, etc) cuando éste se lo pmediante una solicitud de interrupción.

Las interrupciones constituyen el mecanismo más óptimo para la conexión del PIC con el exterior ya sincroniza la ejecución de programas con los acontecimientos externos. Esto es muy útil, para el manejodispositivos de entrada que requieran una atención inmediata, tales como detección de pulsos externosun sensor infrarrojo (IR) o un receptor de datos seriales por radiofrecuencia (RF), detección de pulsadoteclados de computadora, teclados matricial, sensores magnéticos de puertas y ventanas, bumpersrobótica, etc. El funcionamiento de las interrupciones es similar al de una subrutina invocada poinstrucción CALL, salvo que las interrupciones no son invocadas por una línea de código sino por un eveexterno o interno al µC.

Indudablemente una de las principales ventajas de atender un periférico de entrada mediante interrupcioy no por técnica polling es la posibilidad de activar el modo Sleep (Dormir) o Stand By del µC para la funcPower Saving o ahorro de energía, mediante el cual el PIC consume menos de 0.2uA (<200nA) en la ga

alta.

INTERRUPCIONES VECTORIZADAS: Algunos µC (Motorola por ejemplo) poseen un Gestor interrupciones vectorizadas , es decir, cada interrupción tiene una dirección única o vector independieesto representa una ventaja en el programa pues facilita el control y detección de las interrupciones.familia microchip gama media y alta no dispone de esta opción, por el contrario, para detectar uinterrupción es menester verificar (check) cada una de las banderas implicadas en dicha interrupción, eproceso puede ser poco eficiente (tarda más tiempo en detectar la interrupción) para algunas aplicaciocon periféricos high speed (alta velocidad).

PRIORIDAD DE INTERRUPCIONES (High or Low Priority) (léase jai or lou praióriri): Es un recurso dgama alta de microchip mediante el cual por software se pueden “priorizar” los eventos o interrupcio

internas o externas de un µC. Un ejemplo podría ser un botón de parada de emergencia (Hongo Seguridad) en un proceso industrial automatizado. Al presionar dicho pulsador el µC debe “obedeinmediatamente” esta orden y detener el proceso. En el código de esta aplicación se debe configurapulsador como (High priority) y al resto de periféricos de entrada como (Low priority).

MAIN PROGRAM (PROGRAMA PRINCIPAL, léase mein program ): Es una sección del código fuente quecaracteriza por no atender peticiones de interrupción, en esta parte del código fuente reposa el punteroprograma (pointer program) mientras no se reporte un evento de interrupción interno o externo. Cuandoemplea la técnica Polling usualmente es en main program donde se realiza el testeo cíclico de entradas.




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BANCOS DE MEMORIA (MEMORY BANK):La gama alta de microchip 18FXX2 puede tener hasta 6 bande memoria (0 to 7), cada banco contiene 256 registros o variables de 8 bit. El usuario puede accededichos registros o variables mediante el registro especial BSR (Register Selec Bank).SET DE INSTRUCCIONES DE LA FAMILIA 18FXXXX (INSTRUCTIONS SET) La familia 18FXXXX conde 75 instrucciones (la gama media sólo tiene 35). Todas las instrucciones consumen 2 bytes de memoriarenglón de los 16384 disponibles) excepto GOTO, CALL, MOVFF, LFSR que consumen 4 bytes

renglones). Todas las instrucciones emplean un ciclo de máquina, excepto las instrucciones ramifica(branches instructions) que emplean 2 CM.CICLO DE MAQUINA: El tiempo que tarda en ejecutarse un programa depende de la frecuencia del oscilaconectado al µC y del número de ciclos de máquina ejecutados. Un ciclo de máquina es la unidad básicatiempo del µC. Para los PIC un ciclo de máquina equivale a 4 ciclos del cristal oscilador, es decir, paracristal de 20MHz el tiempo de un ciclo de máquina será 4/20MHz = 200nS. En efecto, el PIC tarda 1 CMejecutar cualquier instrucción (renglón de programa) excepto para aquellas instrucciones ramifica(Branches instructions) que consume 2 CM tales como: GOTO, BRA, CALL, BTFSS, BTFSC, RETURETFIE, etc. Cada instrucción de un µC PIC consume 4 ciclos de reloj, es decir, con un cristal de 40 MHPIC ejecutará hasta 10 MIPS (millones de instrucciones por segundo). Esta factor de división (entre 4 paraPIC) varía dependiendo de la arquitectura empleada, por ejemplo existen µC (Motorola, Intel) que consumhasta 8 ó más ciclos de reloj por cada instrucción.

MIPS: Millones de instrucciones por segundo. Es el número de instrucciones que ejecuta el PIC ensegundo expresando en millones. Por ejmplo un PIC con critala de 20MHz opera a 5 MIPS.

TIPOS DE DATOS SEGÚN LA LONGITUDBIT : 1 BIT : 1/0NIBBLE : 4 BIT : 0 A 15 EN DECIMAL BASE 10ASCII : 8 BIT : 0 A 255 EN DECIMAL BASE 10BYTE : 8 BIT : 2 NIBBLE : 0 A 255 EN DECIMAL BASE 10WORD : 16 BIT : 4 NIBBLE : 2 BYTE : 0 A 65535 EN DECIMAL BASE 19DOUBLE WORD : 32 BIT : 8 NIBBLE : 2 BYTE: 2 WORD : 0 A 4.294’967.296 EN DECIMAL




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FORMATO DE DATOS ADMITIDOS EN ASSEMBLER Y LPM²DECIMAL : 65 = .65 = D'65'

HEXADECIMAL : H'41' = 0x41OCTAL : O'101'

BINARIO : B'10000001'ASCII : "A"

Nota: por defecto el editor esta configurado en modo decimal, es decir, cualquier número o constanteinterpretado en base 10, por ej: si el usuario escribe MOVLF 32,VAR1 se interpretará como el número 3base 10 y no h'20' en hexadecimal.

MEMORIAS DE UN MICROCONTROLADOR PICMEMORIA ROM: (MEMORIA DE SOLO LECTURA) Esta memoria no es programada por el usuario, vielista de fábrica y contiene la identificación (ID) o referencia del uC, los datos e instrucciones básicas dmicrocontrolador, podría compararse con el BIOS SETUP de una computadora personal (PC).

MEMORIA DE PROGRAMA EEPROM FLASH (MEMORIA DE INSTRUCCIONES)

LA FAMILIA 18FXXXX DISPONE MÁXIMO DE (32768 DIRECCIONES x 8 BIT DE DATOS)ES DECIR: (32KBYTE = 1KWORD = 512DWORD) En esta memoria se cargan las instrucciones o renglones de todo el programa. La Memoria de programa degama alta puede llegar hasta 32KBytes = 16KWord, considerando que cada instrucción es de 16 bit (2 bytsólo se dispone de 16384 renglones de programa. Es decir, cada instrucción (de las 75 disponibles) consu2 bytes, excepto GOTO, CALL, MOVFF, LFSR que consumen 4 bytes. La memoria Flash EEPROM es umejora con respecto a su predecesora EEPROM, representa mayor velocidad en los ciclos lectura/escritues decir, menor tiempo de acceso para leer o escribir un dato. Soporta hasta 100.000 ciclos de erase/w(borrado escritura) , es decir, se pueden cargar hasta 100.000 programas diferentes mediante el hardwcargador de código.MEMORIA DE DATO EEPROM : LA FAMILIA 18FXXXX DISPONE MÁXIMO DE (256 DIRECCIONES BIT DE DATOS) ES DECIR: (256 BYTES) Cuando se guarda un dato en una memoria RAM-S (Memory Access Random Static) y se retira

ailmentación del circuito este dato se pierde automáticamente, esto puede representar un serio problema diversas aplicaciones, por ejemplo al guardar una clave de seguridad. Como solución a este inconveniente, PIC’s disponen de una memoria EEPROM de dato (independiente de la memoria EEPROM FLASH programa) de 256 bytes (para la familia 16F87X, 18FXXXX, el 16F84 sólo tiene 64 bytes de EEPROM dato). La principal desventaja de este tipo de memoria es su relativa baja velocidad (en comparación conmemoria RAM-S), dificultad a nivel de programación para leer o escribir un dato y el número finito de cicerase/write (borrado/escritura) que usualmente es 1’000.000 para la familia gama alta de microchip. memorias EEPROM de dato del PIC suelen tener un período de retención garantizado por microchip mayo40 años.

MEMORIA DE DATO RAM-S PARA USUARIO, (REGISTROS DE PROPOSITO GENERAL GPR) LA FAMILIA 18FXX2 DISPONE MÁXIMO DE (1536 DIRECCIONES x 8 BIT DE DATOS EN 6 BANCOS)Son los registros o variables tipo byte (0 to 255) que tiene disponible el µC para el programa del usuario.PIC 18F452 por ejemplo dispone de 1536 variables tipo byte distribuidas en 6 bancos. El PIC 18F44

dispone de 2048 variables tipo byte disponibles en 8 bancos. El PIC 16F877A dispone de 368 variables tbyte distribuidas en 4 bancos. El PIC 16F84A dispone de 68 variables tipo byte en 1 banco. El PIC 16F62dispone de 224 variables tipo byte en 3 bancos. La principal ventaja de la memoria RAM de datos versusmemoria EEPROM de dato es su alta velocidad y facilidad de acceso en programación. Su princidesventaja es su volátilidad (no conserva los datos después de un reset o el retiro de alimentación circuito).MEMORIA DE DATO RAM-S PARA CONFIGURACION INTERNA DEL MICROCONTROLADOR (REGISTROS DE FUNCION ESPECIAL SFR): LA FAMILIA 18F452 DISPONE MÁXIMO DE (256 DIRECCIONES x 8 BIT DE DATOS EN 1 BANCOSon registros o variables de 8 bit de uso privativo del µC, en estos registros se guarda información del esta




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(registro STATUS, INTCON, ETC por ejemplo) y funcionamiento integral del µC. El usuario no debería guarsus datos en estas variables pues alteraría la configuración de alguna función específica.MEMORIA DE PILA RAM-S: (STACK MEMORY) LA FAMILIA 18F DISPONE MAXIMO DE (31 DIRECCIONES x 21 BIT DE DATOS)LA FAMILIA 16F DISPONE MAXIMO DE (8 DIRECCIONES x 16 BIT DE DATOS)La pila (Stack) es una zona de memoria RAM independiente de la memoria de datos y de la memoria

programa del µC. Su estructura es del tipo LIFO (Last In First Out) por lo que el último dato que se guardael primero que sale. La pila se carga con cada instrucción CALL o con la generación de una interrupción, descarga con cada instrucción RETURN o RETFIE. Cuando el diseñador realiza más de 31 llamados subrutina (CALL) sin regresar (sin uso del RETURN) el puntero de pila (STACK POINTER) se desborda y presenta el fenómeno denominado OVERFLOW STACK (desbordamiento de pila), lo cual es un error programación pues el puntero de programa (Pointer Program) salta a un lugar inesperado. Lo deseable en µC es que disponga de una gran memoria de pila independiente de la memoria de datos.



SSEECCCCIIOONN 11 IINNFFOORRMMAACCIIOONN GGEENNEERRAALL DDEE EELLEECCTTRRÓÓNNIICCAA DDIIGGIITTAALL

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GLOSARIO TÉCNICO DE ELECTRÓNICA DIGITAL 10BaseT: Conocido como IEEE802.3 permite una velocidad máxima de 10Mbps, su distancia máx

entre nodos es 100mt. El surgimiento de tarjetas NIC más eficientes han suplantado el uso de 10BaseTfavor de 100BaseTX-100BaseT4.

100BaseTX : También conocido como FastEthernet-especificación IEEE 802.3u. 100TX solo utiliza 2 de4 pares del cableado , su distancia máxima es 100 mt. El cableado de categoría 5 es el mínimo requepara 100TX, su velocidad máxima es de 100Mbps (si se utiliza full-duplex esta puede ser 200Mbps).

100BaseT4 : Permite la tecnología de Fast Ethernet sobre cableado de categoría 3 y 4. Utiliza los 4 pade alambre y altera el funcionamiento nativo de CSMA/CD en Ethernet; sin embargo el uso de los 4 pade cable elimina la posibilidad de instalar transmisión full-duplex. Este método es utilizado exclusivamecuando ya se tiene cableado categoría 3.

100FX : Es la especificación para correr Fast Ethernet sobre fibra óptica. 100BaseVG-AnyLAN : 100Base(Voice-Grade)-Any LAN es la especificacion IEEE802.12 que permit

transmisión de 100 Mbps sobre cableado Tipo 3.Es capaz de ejecutar tecnologías Token Ring y EtherSin embargo como es una implementación que no es estándar ("proprietary") y no ofrece ningún benefsobre una instalación 100BaseTx, generalmente se opta por 100BaseTx en vez de 100BaseVG.

3GSM: GLOBAL SYSTEM MOVIL DE 3 GENERACION

ALGORITMO DE RESOLUCIÓN DE UN PROGRAMA:Es la especificación paso a paso de la solución

un programa mediante un diagrama de flujo (flow chart) por ejemplo.ALGORITMOS EMPOTRADO (EMBEBIDOS): Son códigos fuentes embebidas o inmersas en memoria de un chip como un FPGA, µC, DSP y controladas plenamente sin la intervención de un externo.

ALTAIR (PRIMER COMPUTADOR BASADO EN MICROPROCESADOR 8080 DE INTEL)

ALU (UNIDAD ARITMÉTICA LÓGICA): Circuito que realiza las operaciones matemáticas en microprocesador.

AMD: ADVANCED MICRO DEVICES: MICRODISPOSITIVOS AVANZADOS: Empresa diseñadoramicroprocesadores para PC (ATLON) por ejemplo. AMETRALLAMIENTO (BURST).

ANSI: INSTITUTO NACIONAL DE ESTANDARES AMERICANOS

ANTIVIRUS: Software que detecta, corrige o elimina programas o archivos infectados con vinformáticos (troyanos por ejemplo).

API DE WINDOWS (Applications Program Interface) de Windows: es una función o subrutina que sedeclara en una DLL, mediante esta técnica es posible tener acceso al control y configuración de todasopciones internas del sistema operativo Windows, desde apagar el computador, configurar la tarjetasonido, leer y escribir en el reloj del sistema. ASIC: Application Specific Integrated Circuit

ATM

BASE COMUN: Configuración de transistores bipolares.

BASIC: (BEGINNER’S ALLPURPOSE SYMBOLIC INSTRUCTION CODE) (CÓDIGO DE INTRUCCSIMBÓLICO MULTIPROPÓSITO PARA PRINCIPIANTES)

BAUDIO: Unidad de medida de velocidad de transferencia de datos por el puerto serial RS232 equivalea bit por segundo. El nombre Baudio se debe a J. M. E. Baudot, el impulsor del tetetipo (TTY). Se debaudio como los cambios de estado que se producen en una línea de transmisión por segundo. Mienque bits por segundo, son los bits que pasan por una línea de transmisión por segundo. Hay que tenecuenta que al hablar de baudios y de bits no existe ninguna diferencia si no hay más de dos estadosdecir, los bits únicamente pueden ser ‘1’ ó ‘0’, mientras que si se habla de baudios puede haber másdos estados ya que no se trata de un sistema binario

BIT: UNIDAD BÁSICA DE INFORMACIÓN DIGITAL (1/0)

BJT: (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR) (TRANSISTOR BIPOLAR)




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BLUETOOTH: Es la norma que define un Estándar global de comunicación inalámbrica, que posibilittransmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son: 1. Facilitar las comunicaciones eequipos móviles y fijos, 2. Eliminar cables y conectores entre éstos, 3. Ofrecer la posibilidad de cpequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre nuestros equipos personales.bps: bit per seconds: Unidad de medida de velocidad de transferencia de datos

Bps: Byte per seconds: Unidad de medida de velocidad de transferencia de datos BREAK:.(LÉASE BREIK) CORTE

BUFFER (1): (léase bafer) (Separadores): En electrónica es un dispositivo que evita el efecto de cargaun circuito. Pueden ser inversores o no inversores. Es un amplificador de corriente, por ejemplo ULN28ULN2003, cd4049

BUFFER (2): (léase bafer) En informática, un buffer es una ubicación de la memoria en una computado en un instrumento digital reservada para el almacenamiento temporal de información digital, mientras está esperando ser procesada. Por ejemplo, un analizador TRF tendrá uno o varios buffer de entradonde se guardan las palabras digitales que representan las muestras de la señal de entrada. Memtemporal para guardar datos en un protocolo de transmisión (Buffer de entrada, salida)

BUGS (BICHOS) PEQUE OS ANIMALITOS DE UN HARDWARE O SOFTWARE.Se cree que el térmse origina de las mariposas o bichos que acudían por la luz despedida por los tubos al vacío de la ENIAC

BUMPER (léase bamper): Es un sensor mecánico terminal de carrera CAD (1): (CONVERTER ANALOG/DIGITAL)

CAD (2): (COMPUTER ASISTED DESIGNE) : Diseño asistido por computador (Auto CAD, OrCAD)

CCITT

CDMA: ACCESO POR MULTIPLEXACION DE DIVISION DE CODIGO

CENTRONICS: Interfaz del puerto paralelo

CICLO UTIL (DUTY CYCLE) (Léase Dari saicol) . Se expresa como un porcentaje (%) y se define comrelación entre el ancho del pulso en alto y el período T. Se evalúa con la siguiente fórmula:

% CU = D = (Ancho del pulso (seg) / Periodo (T)) x 100D = T High/T x 100 %

A MENOR ANCHO DEL PULSO, MENOR ES EL CICLO ÚTIL Y VICEVERSA

CIM (Computer Integrated Manufacturing).

CIRCUITO ELECTRÓNICO COMBINACIONAL:Circuito digital compuesto de compuertas lógicas.

CIRCUITO ELECTRÓNICO PROGRAMABLE: El diseñador puede modificar (programar) la lógicafuncionamiento. CIRCUITO ELECTRÓNICO SECUENCIAL: Circuito digital compuesto de FLIPFLOP, Coun(Contadores), Shift Registers (Registros de desplazamiento), suelen incluir una señal de reloj. CIRCUITO INTEGRADO (CI): Es aquel en el cual todos los componentes, incluyendo transistores, diodresistencias, condensadores y alambres de conexión, se fabrican e interconectan completamente sobrechip o pastilla semiconductora de silicio. Se encapsulan en plástico o cerámica (soportan matemperatura) y en el cuerpo suelen traer la fecha de fabricación, por ejemplo: 8307 significa la sépt

semana de 1983. CLOCK CK (RELOJ): En electrónica digital una señal de reloj es una señal cíclica (periódica) y de forectangular o cuadrada (duty cycle al 50%) que se aplica a la entrada de un circuito electrónico digital CMOS (COMPLEMENTARY METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) SEMICONDUCTOCOMPLEMENTARIOS DE OXIDO METALICO: Técnica de fabricación de transistores y circuintegrados opuesto a la tecnología con transistores bipolares (TTL, RTL, DTL). CMOS es la familia mmás conocida, con esta tecnología se fabrican los µC microchip PIC. La tendencia tecnológicafabricación de CI indica que la tecnología MOS poco a poco irá desplazando la tecnología bipolar coTTL.




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CMRR (Relación de rechazo al modo común)

CODIFICACION MANCHESTER: En la industria se utiliza esta codificación más efectiva, de caracteríssincrónica, permitiendo una sincronización entre el emisor y el receptor. En este código el periodo de use divide en dos subintervalos iguales el valor lógico de un bit queda definido por el sentido de la transicentre el primer y el segundo subintervalo. Así un bit de valor 0 tendrá un primer subintervalo de valor baun segundo subintervalo de valor alto, mientras que con un bit de valor 1 ocurrirá exactamente lo contrar

CODIFICACIÓN: Es necesario establecer alguna forma de ordenar los dígitos binarios o bytes queutilizan para representan la información de los procesos y puedan ser transmitidos con seguridavelocidad sobre la línea. Un modelo de codificación de amplia difusión en informática es el ASCII. Sola base de estos códigos se ha implementado el sistema de comunicación digital, de caracteríssincrónica, incluyendo el comienzo y fin de cada carácter que se transmite y cierto control de error a pdel concepto de bit de paridad

CODIGO BINARIO (BASE 2) 1,0: Es el alfabeto de los sistemas digitales, la base del lenguaje al quetraduce toda la información en un computador o uP. CODIGO FUENTE: Es el código de programa en lenguaje de bajo o alto nivel para una aplicacmicrocontrolada. COLECTOR COMUN: Configuración de transistor bipolar en la cual la tensión de colector es igual tensión de base menos la caída en el diodo base emisor (Vc = Vb-0.7). Se comporta como un buamplificador de corriente y ganancia de voltaje unitaria. Muy práctica como excitador final de un contromotor DC por PWM. COMPUERTAS SCHMITT TRIGGER (ST INPUT) (GATE SCHMITT TRIGGER)( léase esmit triguer ):compuerta schmitt trigger son dispositivos que se utilizan para convertir señales imperfectas, lentas o ruidos en señales digitales bien definidas. Realizan las mismas funciones lógicas de una compuconvencional pero poseen ciertas características especiales. Gracias a una propiedad llamada histére

las compuertas schmitt trigger son inmunes al ruido y pueden trabajar con señales digitales con nivelesvoltaje no ideales o en la banda prohibida. Algunos pines del PIC configurados como entrada tienefunción de schmitt trigger (RA4, RB0, RB1, RB2, RB3, RB5, RB6, RB7 y otros). CONTROLADOR(1): Es un circuito electrónico que controla una aplicación específica.

CONTROLADOR(2): Driver o archivo informático que configura un hardware de la PC. Por ejemplocontrolador para la tarjeta de sonido o vídeo. CORRIENTE DE FUGAS (I LEAKAGE)

CPU (UNIDAD CENTRAL DE PROCESAMIENTO):Es el procesador de un microprocesador. CRACK: Aplicación o programa informático que genera un código, clave o licencia para conv




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ilícitamente un programa tipo shareware en una versión legal con todas sus opciones. CRACKER: Dícese de la persona que diseña los crack.

CRISTAL DE CUARZO: Dispositivo electrónico que oscila a una frecuencia determinada con una debpolarización, suele emplearse para generar la señal de reloj (velocidad de ejecución del programa) demicrocontrolador o un circuito secuencial. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UN CIRCUITO INTEGRADO:En la selección de una familia o tecnolode un CI, deben considerarse los siguientes aspectos:

1. INMUNIDAD A DESCARGAS ELECTROSTATICAS (ESD) DE UN CI: La tecnología CMOS es meinmune que la familia TTL. Lo microcontroladores y la serie B de CI CMOS (40XXB, 45XXB) trae protecccontra ESD mediante un diodo zener en paralelo con las entradas, esto minimiza notablementevulnerabilidad a descargas electrostáticas pero disminuye la impedancia de entrada lo cual no es ventajos

2. INMUNIDAD AL RUIDO ELECTROMAGNETICO (EMI) DE UN CI: Mide la sensibilidad de un circuitruido electromagnético ambiental. Es importante en aplicaciones que deben operar en ambientes ruidocomo automóviles, máquinas, circuitos de control industrial, etc. La tecnología CMOS es más inmune quTTL, lo cual convierte a los µC en una buena opción a la hora de un control industrial.

3. CONSUMO DE POTENCIA (POWER) DE UN CI: Cantidad de corriente o potencia (voltaje x corriente)

consume un circuito en operación. Importante en el diseño de aplicaciones portátiles alimentadas a bateLa tecnología CMOS consume menos potencia que la tecnología TTL. Un circuito integrado CMOsreposo consume alrededor de 10nW.

4. CONFIABILIDAD DE UN CI:Mide el período útil de servicio de un circuito, es decir, cuánto tiempo se espque trabaje sin fallar.

5. VELOCIDAD (SPEEED) DE UN CI: Mide la rapidez de respuesta de un Circuito ante cualquier cambiosus entradas. Importante en aplicaciones de alta frecuencia como algoritmos matemáticos, procesamientoseñales de audio y vídeo. La tecnología bipolar (TTL, ECL) suele ser más veloz que la tecnología CMOSfamilia TTL suele operar en el orden de los 20 a 80 MHz mientras que los CMOS 40XXB opera alrededor10 MHz.

6. TIEMPO DE PROPAGACION DE UN CI: Es el tiempo que toma un cambio lógico en la entradapropagarse a través de un dispositivo y producir un cambio lógico en la salida.CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access /Collision Detection

CTDMA: Concurrent Time Domain, Multiple Access.

DAC: (DIGITAL ANALOG/CONVERTER)

DATA SHEET: (HOJA DE DATOS) Es un documento que contiene todas las especificaciones deproducto, por ejemplo el manual de uso de un µC proporcionado por la empresa microchip, usualmenteencuentra en formato PDF. DCE: Equipos Terminal de Circuito de Datos

DDE: El intercambio de datos dinámico (DDE) es un protocolo de comunicación desarrollado por Micropara permitir usos en Windows de los datos send/receive y las instrucciones to/from. Pone una relaciónservidor en ejecución de cliente entre dos usos concurrentemente de funcionamiento. El uso del servproporciona los datos y acepta peticiones de cualquier otro uso interesado en sus datos. Solicitando use llaman los clientes. Algunos usos tales como Wonderware InTouch y Microsoft sobresalen puesimultáneamente ser un cliente y un servidor.

DEMODULAR: DIAC.(DIODO DE CORRIENTE ALTERNA)

DIODO: (DISPOSITIVO SEMICONDUCTOR DE 2 TERMINALES ANODO-CATODO) que permitecirculación de corriente en un solo sentido

DIRECCIONALIDAD: Entre dos dispositivos los datos pueden transmitirse en una única direcc




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(comunicación unilateral o simplex). También pueden transmitirse en dos direcciones, pero en fosimultánea (comunicación bilateral alternada o half dúplex. Finalmente pueden transmitirse en amdirecciones y simultáneamente (comunicación bilateral simultánea o full dúplex).

DLL (DYNAMIC LINK LIBRARY) (léase dainamic link laibrary) : Biblioteca de vínculos dinámiPara enviar y recibir datos al puerto paralelo de comunicaciones del computador es necesario disponeun grupo de instrucciones en lenguaje assembler (ensamblador) los cuales suelen implementarse en

clase especial de archivos compilados denominados dll. Dll es la sigla de ‘biblioteca de vínculos dinámi(dynamic link library). Es un archivo con extensión .dll el cual contiene una o más funciones que compiladas, vinculadas y cargadas independientes al proceso que la ha invocado. Usualmente se guaren el directorio Windows/System, de tal forma que el sistema conozca de antemano la ubicación dobuscarla. Mediante el llamado o invocación de una DLL que contenga las funciones que controlan el pueparalelo, es posible enviar y recibir datos entre un circuito externo y el computador. Para poder invocallamar una DLL en una aplicación de Visual Basic es necesario una previa declaración en un móduloprograma, por ejemplo:

DMA: ACCESO DINAMICO DE MEMORIA

DOMÓTICA: Es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones del hogar. Una vivienda sDomótica si incluye una infraestructura de cableado y los equipos necesarios para disponer de serviavanzados en la misma; El conjunto de servicios de la vivienda está garantizado por sistemas que real

varias funciones, las cuales están conectadas entre si mediante redes interiores y exteriores comunicación, que gracias a ellos se obtiene un notable ahorro de energía, alto grado de comodidadnivel de seguridad y una buena comunicación con el interior y/o el exterior de la vivienda.

DRIVER DE COMUNICACIÓN. Es el "traductor" entre el sistema SCADA-MMI y el PLC. El drivercomunicación es un programa de software diferente al del SCADA y hace que el PC y el PLC"entiendan" a través de la tarjeta de comunicación PC-PLC. Básicamente el programa SCADA crea base de datos con los parámetros del proceso (TAGS) y el driver es el encargado de leer y escribir esdatos en el PLC. En este caso es sumamente recomendable utilizar tarjetas de comunicación del misfabricante que el PLC para evitar problemas de comunicación o evitar el eludir responsabilidades por pde los fabricantes, ya que según ellos su equipo siempre trabaja perfectamente.

DRIVER(1) (CONTROLADOR) (léase draiver) : Circuito integrado o transistorizado que puede utilizado como acoplador o amplificador de corriente. Por ejemplo el ULN2803 para control de moto

paso paso unipolar. DRIVER(2): CONTROLADOR: pequeño programa cuya función es controlar el funcionamiento dedispositivo del ordenador bajo un determinado sistema operativo. Programa que controla la forma en se comunica la computadora con un determinado dispositivo, como puede ser una impresora o un MouPor ejemplo, el controlador de impresora traduce la información procedente de la computadora pconvertirla en información que pueda entender la impresora. DTE: Equipo terminal de datos (es el computador o microcontrolador) en una transmisión RS232

DTL: (Lógica de diodo a transistor) Familia lógica bipolar. Técnica de fabricación de circuitos integracon transistores bipolares

ECL: (Lógica de emisor acoplado) Familia lógica bipolar. Útil en aplicaciones de muy alta frecuenTécnica de fabricación de circuitos integrados con transistores bipolares. EFECTO ALIASING: se produce cuando la frecuencia de muestreo es menor que la de la señal que se muestrea,

refiere al hecho de que podemos interpretar de una manera no exacta la señal, apareciendo un "alias" de la señalahí el término).

EIA regula protocolos tales como RS-232, RS-422 o RS-485

ELECTRICIDAD ESTATICA: Está siempre presente en cualquier ambiente de trabajo, se genera cada que se frotan dos materiales diferentes. Cuando caminamos a través de una alfombra en un día secopueden generar hasta 35000 voltios (35KV), manipulando una bolsa plástica se generan hasta 20voltios (20KV).ELECTRONICA DIGITAL: Parte de la electrónica que estudia los dispositivos, circuitos y sistemdigitales, binarios o lógicos, sólo se permiten dos niveles de voltaje (cero y uno lógico) (0,1). Pu




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clasificarse en circuitos combinacionales, secuenciales, programables. EMI (INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA): Perturbación o ruido electromagnética indeseable encircuito electrónico, ocasionada por motores, bobinas, sistemas de control por conmutación, aparaeléctricos, líneas de transmisión, descargas atmosféricas, etc. EMISOR COMUN (EMITTER COMMON) Configuración de transistores bipolares también conocida coinversor o conmutador, se caracteriza por trabajar en régimen de saturación y corte.

ENIAC (ELECTRONIC NUMERIC INTEGRAL AND CALCULATOR) MAIN FRAME:Colosal computadde mediados de los años 40 del siglo XX. Ocupaba un cuarto con refrigeración especial, 1500 relé17000 válvulas de vacío, consumía 150KVA, solo almacenaba 80 caracteres. Para cambiarprogramación y un grupo de ingenieros debían reconectar manualmente unos 6000 cables. ENTRADA FLOTANTE (INPUT FLOAT): Consiste en dejar una entrada de un dispositivo electródigital o analógico al aire. Si el circuito integrado digital está construido con tecnología TTL entoninterpretará dicho estado como “1” lógico debido a su baja impedancia de entrada. Si el CI es tecnoloCMOS (por ejemplo el PIC, CI 40XX, 45XXX, etc) entonces interpretará dicho estado como ruido (estno definido 1 ó 0) debido a su alta impedancia de entrada. En resumen, no se debe dejar una entrCMOS al aire, debe mandarse a tierra o VCC mediante ua resistencia de arrastre pull down o pull Todas las entradas de un CI (por ejemplo un PIC) que no se estén utilizando deben enviarse a tierVCC.

ERRATA SHEET: Es un artículo generalmente corto que especifica los errores o modificaciones etransición de una versión de un documento a otro.

ESD: (Discharge Electro Static) Descarga electrostática: Es la creación consciente o inconsciente de avoltajes (electricidad estática) en la superficie de un material aislante por efecto de fricción o rozamiento

ESPECTRO BETTA

ESPECTRO GAMMA

ESPECTRO INFRAROJO

ESPECTRO LUZ VISIBLE

ESPECTRO ULTRAVIOLETA

EUSART: ENHANCED USART (USART AVANZADO). EXTRANET.-- Unión de dos o más intranets. Esta unión puede realizarse mediante líneas dedica

(RDSI, X.25, frame relay, punto a punto, etc.) o a través de Internet.FAMILIA LOGICA BIPOLAR: RTL, DTL, TTL, ECL, I L

FAMILIA LOGICA: Grupo de circuitos integrados o módulos funcionales, fabricados de acuerdo a la mistecnología y eléctricamente compatibles. FAN IN (ABANICO DE ENTRADA):Mide el efecto de carga que presenta una entrada a una salida. Essuma importancia en el diseño de aplicaciones con tecnología TTL debido a la baja impedancia de entr(alta corriente).

FAN OUT (ABANICO DE SALIDA):Mide la capacidad de una salida de manejar unao más entradas.

FastDDE: proporciona medios de embalar muchos mensajes propietarios DDE de Wonderware en un smensaje del DDE de Microsoft. Este embalaje entre mejora eficacia y funcionamiento reduciendonúmero total de las transacciones DDE requeridas un cliente y un servidor. Aunque FastDDEWonderware ha ampliado la utilidad DDE para nuestra industria, esta extensión se está empujando a

apremios de funcionamiento en ambientes distribuidos. El acoplamiento del Suite del servidor FESTO y la versión DDE apoya la versión 3 de FastDDE -- una extensión a la versión propietaria 2 de WonderwFastDDE. Esta extensión apoya la transferencia de la información de la calidad del tiempo del valor (VTEl DDE y los formatos originales de la versión 2 de FastDDE todavía se apoyan, proveyendocompatibilidad hacia atrás completa más viejos clientes del DDE. La versión 3 de FastDDE trabaja ensistemas de Windows 9x así como sistemas de Windows NT.FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

FDM: MULTIPLEXACION POR DIVISION DE PRECUENCIA

FET: (FIELD EFFECT TRANSISTOR) TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO (UJT)




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FFD: FULL FULL DUPLEX (INTERNET) FIBRA ÓPTICA (OPTIC FIBER): MULTIMODO, MONOMODO

FIREWALL (PARED DE FUEGO): Es un software o hardware para proteger el PC de ataques de virusla red. FIREWIRE: (CONDUCTOR DE FUEGO): Moderno periférico como puerto externo y conector de la PCcaracteriza por tener 6 hilos. Soporta mayor velocidad de transmisión de datos que el USB, maneja corriente para alimentar dispositivos externos. FIRMWARE: Nombre que recibe el código fuente de un programa cuando se encuentra en la memoriaprograma de un microcontrolador.

FLAGS (BANDERAS) Indicadores de estado de un uP

FLANCO DE BAJADA (FALLING EDGE): Es un pulso o señal de voltaje con transición o cambio denivel alto (1 lógico) a un nivel bajo (0 lógico).

FLANCO DE SUBIDA (RISING EDGE): Es un pulso o señal de voltaje con transición o cambio de un nbajo (0 lógico) a un nivel alto (1 lógico). FLIP FLOP (SUBE-BAJA): Unidad mínima de memoria digital (1/0)

FLOW CHART (DIAGRAMA DE FLUJO): Es la representación gráfica de un algoritmo para la resolude un programa.

FOTO DIODO: FOTO TRANSISTOR:

FPAA: FIELD PROGRAM ANALOG ARRAY

FPGA: FIELD PROGRAM GATE ARRAY

FRECUENCIA (F): Se mide en Hertz (Hz) o ciclos por segundo e indica cuántas veces se repite la obásica en una unidad de tiempo. Se define como el inverso del período. F = 1/T

FREE DOWNLOAD (léase fri daun load ): DESCARGA LIBRE: Se atribuye a los freeware.

FREEWARE: Programa informático de libre distribución FREE DOWNLOAD.

GAIN: ganancia

GAL: GATE ARRAY LOGIC :ARREGLO LOGICO DE COMPUERTAS

GPS:(GLOBAL POSITION SYSTEM) (SISTEMA DE POSICIONAMIETO GLOBAL)GSM: GLOBAL SYSTEM MOVIL

GTB (Gestión Técnica del Edificio) en inmótica

GTC (Gestión Técnica Centralizada) en inmótica

GTP (Gestión Técnica de Proceso) en inmótica

GFSK La modulación por desplazamiento de frecuencia gausiana (en inglés Gaussian Frequency SKeying o GFSK) es un tipo de modulación donde un 1 lógico es representado mediante una desviacpositiva (incremento) de la frecuencia de la onda portadora, y un 0 mediante una desviación nega(decremento) de la misma. GFSK es una versión mejorada de la modulación por desplazamientofrecuencia (FSK). En GFSK la información es pasada por un filtro gausiano antes de modular la señal. Ese traduce en un espectro de energía más estrecho de la señal modulada, lo cual permite mayovelocidades de transferencia sobre un mismo canal.




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Principio del filtro gausiano sobre la banda base en GFSK

CLK ClockCRC Cyclic Redundancy CheckCS Chip SelectCE Chip EnableDR Data Ready

GFSK Gaussian Frequency Shift KeyingISM Industrial-Scientific-MedicalMCU Micro controllerOD OverdrivePWR_DWN Power DownPWR_UP Power UpRX ReceiveST_BY StandbyTX Transmit

ISM Industrial-Scientific-Medical

GMSK Modulación de fase mínima gausiana

HAKER: Programador experto de computadoras que usualmente diseña aplicaciones que afectancorrecto funcionamiento de las PC. HALF DUPLEX: SEMI DUPLEX: (RADIOTELEFONO)

HARDWARE: Parte física de una aplicación, el circuito como tal.

HDL: (LENGUAJE DE DESCRIPCION DE HARDWARE)

HELP DESK: AYUDA DE ESCRITORIO)

HEX: (Hexadecimal) Es la extensión resultante de la compilación de un archivo .asm en el códfuente de un PIC

HOPING CODE: CODIGO SALTARIN: SISTEMA DE SEGURIDAD EN TX DE RF

I2C PROTOCOLO (INTERFAZ DE CIRCUITOS INTEGRADOS)

I L: (Lógica de inyección integrada) Familia lógica bipolar. Útil aplicaciones de control. Usualmente dispositivos híbridos (controlan señales análogas y digitales) IBM: INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES (EL GIGANTE AZUL)

ICONTEC:

IDLE: Modo reposo en una transmisión de datos

IEEE: INSTITUTO DE INGENIEROS ELECTRICOS Y ELECTRÓNICOS

IMPEDANCIA DE ENTRADA (ZIN): Resistencia a tierra que percibe la entrada de un disposelectrónico. Tiende a infinito en los dispositivos diseñados con tecnología CMOS o transistores unipolares.




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IMPEDANCIA DE SALIDA (ZOUT): Resistencia en serie que percibe la salida de un dispositivo electrónic

INMOTICA: AUTOMATIZACION DE EDIFICIOS: La más alta tecnología es utilizada en edificacioconvirtiéndolas en inteligentes. Edificios pensantes que ha base de una central inteligente (generalmeuna PC), controla básicamente todos los sistemas instalados, para reducir el consumo de energíaumentar el confort; En pocas palabras es la automatización de edificios corporativos, hoteleempresariales y similares.

INPUT FLOAT: Alude a una entrada al aire o flotando en un circuito integrado.

INTEGRACION LSI (LARGE SCALE INTEGRATION) (INTEGRACION EN ALTA ESCALA)100 A 10compuertas: memorias, unidades aritméticas lógicas (ALU), microprocesadores de 8 y 16 bits.

INTEGRACION SSI (SMALL SCALE INTEGRATION) (INTEGRACION A PEQUE A ESCALA)Menos13 compuertas. Compuertas, flip flops. INTEGRACION VLSI (VERY LARGE SCALE INTEGRATION) (INTEGRACION EN MUY ALTA ESCAMás de 1000 compuertas. Microprocesadores de 32 bits, microcontroladores.

INTEL: (INTELLIGENT) Empresa líder en diseño de microprocesadores para PC (Pentium, 8086, etc)

INTELIGENCIA ARTIFICIAL: (IA) Sistemas que buscan emular el comportamiento de una red n eurohumana. Tiene 3 grandes divisiones: ALGORITMO GENETICO, LOGICA DIFUSA (FUSSY LOGICREDES NEURONALES. INTRANET.-- Red privada que utiliza los protocolos TCP/IP. Puede tener salida a Internet o no. En el cde tener salida a Internet, el direccionamiento IP permite que los hosts con direcciones IP privadas puedsalir a Internet pero impide el acceso a los hosts internos desde Internet. Dentro de una intranet se pueconfigurar todos los servicios típicos de Internet (web, correo, mensajería instantánea, etc.) medianteinstalación de los correspondientes servidores. La idea es que las intranets son como "internets"miniatura o lo que es lo mismo, Internet es una intranet pública gigantesca.IRQs (INTERRUPTION REQUEST) PETICIÓN DE INTERRUPCIÓN

ISO: ORGANIZATION STANDARDS INTERNACIONALES (ORGANIZACIÓN DE ESTANDARINTERNACIONALES. JAVA: Lenguaje de programación con sintaxis de c++ multiplataforma (Linux, Windows)

JFET: (JUNCTION FIELD EFFEC TRANSISTOR) TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO

UNIJUNTURA DE CANAL N / PLABORATORIOS BELL: Diseñaron el primer transistor.

LASER (LÉASE LÉISER) (LIGHT AMPLIFIED STIMULATED EMITTER AND REFLECT)

LED (DIODO EMISOR DE LUZ)

LIFO: LAST INPUT FIRST OUTPUT Alude a la dinámica de los datos registrados en la memoria de la de un microcontrolador. LSB (LEAST SIGNIFICANT BIT) BIT MENOS SIGNIFICATIVO

LEY DE AMPERE: indica, que la línea integral de un campo magnético en una trayectoria arbitrariamente eleges proporcional a la corriente eléctrica neta adjunta a la trayectoria. En otras palabras, si hacemos circular corriente en un conductor colocado paralelamente sobre una aguja imantada y en una dirección de norte a supunta de la aguja que señala al norte, se moverá hacia la derecha, este movimiento indica que las líneas

mueven de izquierda a derecha, por debajo del conductor, y de derecha a izquierda sobre el conductor.

LEY DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA DE FARADAY (o simplemente Ley de Faraday) se basa en experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerradodirectamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superfcualquiera con el circuito como borde:




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donde es el campo eléctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es la densidad de cam

magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de están da

por la regla de la mano derecha.La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficieintegración no cambie con el tiempo.

LEY DE LENZ: nos dice que las fuerzas electromotrices o las corrientes inducidas serán de un sentido tal queopongan a la variación del flujo magnético que las produjeron. Esta ley es una consecuencia del principioconservación de la energía.La polaridad de una FEM inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opsiempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

Donde:

Φ = Flujo magnético. La unidad en el S.I. es el weber (Wb).B = Inducción magnética. La unidad en el S.I. es el tesla (T).S = Superficie del conductor.α = Ángulo que forman el conductor y la dirección del campo. Si el conductor está en movimiento el valor del flujserá: Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

MAIN FRAME IBM: computadora gigante desarrollada por IBM que funcionaba con relay y tubos al vací

MAP (Manufacturing Automation Protocol) en inmótica

MÁQUINA DE TURING: 1935: PROPUESTA POR ALAN TURING: Es una máquina para calcularpropósito general a la que se podría instruir para trabajar con casi todo tipo de información. MEMORIA EEPROM (E2PROM): MEMORY ONLY READ PROGRAMMABLE ERASER ELECTRICAL

MEMORIA EPROM (UVPROM): MEMORY ONLY READ PROGRAMMABLE ERASER UV

MEMORIA FLASH EEPROM (E2PROM F): MEMORY ONLY READ PROGRAMMABLE ERASELECTRICAL TIPO FLASH (Mayor velocidad, menor tiempo de acceso en procesos de escritura/lectprogramación In Circuit al no requerir alto voltaje). MEMORIA PROM: MEMORY ONLY READ PROGRAMMABLE

MEMORIA RAM-D: MEMORY ACCESS RANDOM DYNAMIC (MEMORIA DE ACCESO ALEATODINAMICA) MEMORIA RAM-S: MEMORY ACCESS RANDOM STATIC (MEMORIA DE ACCESO ALEATOESTATICA)

MEMORIA ROM: MEMORY ONLY READ

MEMORIAS DIGITALES: Circuitos integrados digitales que almacenan información binaria (0Internamente está organizada mediante direcciones y bit de datos, por ejemplo: la memoria EEPROMMicrochip 28C64A es de 8164 direcciones (address) por 8 bit de datos, es decir, 8K x 8bit = 64KPueden ser tipo RAM-STATIC, RAM-DINAMICA, ROM, PROM, UVPROM, EEPROM, FLASH EEPROM

MICROBOTICA: Un microrobot o microbot es un pequeño robot de investigación que normalmentecontrola con un microcontrolador y que está diseñado para realizar tareas concretas. Al planteaconstrucción de un microbot es importante conocer la clasificación que hace la empresa MICROBOTIuna de las pioneras en este campo en España. Esta clasificación está basada en la torre de Bo




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“TORREBOT” que tiene 6 niveles, cada uno de los cuales diferencia un paso en el diseño y construcciónmicrorobot.

MICROCONTROLADOR (1): Es un circuito integrado cerrado y programable que contiene todoselementos necesarios para controlar un sistema.

MICROCONTROLADOR (2): C onsiste en un sencillo pero completo computador contenido en el cora(chip) de un circuito integrado.

MICROCONTROLADOR (3): Es un circuito integrado de alta escala de integración que incorpora la maparte de los elementos que configuran un controlador.

MICROPROCESADOR: es un circuito integrado abierto que contiene la Unidad Central de Proceso (CPtambién llamada procesador. La CPU está formada por la Unidad de Control, que interpreta instrucciones, y el Camino de Datos, que las ejecuta. Los pines de un microprocesador sacan al exteriorlíneas de sus buses de direcciones, datos y control, que permiten conectar la Memoria, los MódulosE/S.

MIPS: MILLONES DE INSTRUCCIONES POR SEGUNDO

MMI(Man Machine Interface) es el interfaz de unión entre el operario y la máquina. Puede ser un paneoperador o una computadora (PC), pero en ambos casos comunican y transmiten datos a y desde el PL

MODBUS: PROTOCOLO INDUSTRIAL

MODEM: MODULADOR-DEMODULADOR

MODULACION ANALOGA PM:PHASE MODULATION

MODULACION ANALOGA AM: AMPLITUD MODULATION

MODULACION ANALOGA FM: FRECUENCY MODULATION

MODULACION DIGITAL ASK: AMPLITUD SHIFT KEY

MODULACION DIGITAL FSK: FRECUENCY SHIFT KEY

MODULACION DIGITAL PSK: PHASE SHIFT KEY

MODULACION DIGITAL QPSK: QUAD PHASE SHIFT KEY

MODULAR: ES ACONDICIONAR UNA SEÑAL PARA SU OPTIMA TRANSMISIÓN MOS (METAL OXIDE SEMICONDUCTOR): Técnica de fabricación de transistores y circuitos integraopuesto a la tecnología con transistores bipolares (TTL, RTL, DTL)

MOS/SOS: (METAL OXIDE SEMICONDUCTOR SOBRE SUSTRATO DE ZAFIRO): Tecnologíafabricación de circuitos integrados MOS. MOSFET: (METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR) CANAL ENRIQUECIMIENTO (INCREMENTAL) O EMPOBRECIMIENTO (DECREMENTAL)

MOTOROLA ( freescale semiconductors es el nuevo nombre de la sección de motorola que fabrica µC y dsp’s): significa Sonido en movimiento en japonés.

MS DOS: MICRO SOFT DISK OPERATIVE SYSTEM (SISTEMA OPERATIVO DE DISCO MICROSOFT): Sistema operativo de computadora predecesor de windows.

MSB (MOST SIGNIFICANT BIT) BIT MAS SIGNIFICATIVO MSI (MEDIUM SCALE INTEGRATION) (INTEGRACION A MEDIANA ESCALA) 13 a 100 compuerCodificadores, contadores, registros, multiplexores, decodificadores. MULTIPLATAFORMA: Capacidad de un lenguaje de programación para ejecutar satisfactoriamente aplicación bajo múltiples sistemas operativos

MULTITAREA: Capacidad de un sistema operativo de ejecutar simultaneidad de aplicaciones o program

NetDDE: amplía la funcionalidad estándar del DDE de Windows para incluir redes de área local excedente de la comunicación y a través de puertos seriales. Las extensiones de red están disponipara permitir acoplamientos DDE entre los usos que funcionan en diversas computadoras conectadas




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redes o módems. Por ejemplo, el DDE de las ayudas de NetDDE entre los usos que funcionaban encomputadoras compatibles de la IBM conectadas vía el LAN o el módem y los usos DDE-enterados funcionaban en la no-PC baso plataformas bajo ambientes de funcionamiento tales como VMS y UNIX.NETWORK: RED

NEWELL Y SIMON : (SI … ENTONCES) Cualquier conocimiento se puede representar en la forma propusieron Newell y Simon, así: SI la planta es terrestre y no tiene hojas y si tiene espo

ENTONCES El género es Wullschlaegelia.

NIC (number identication card) Tarjeta de redNIVELES DE CORRIENTE CMOS - LEVEL CURRENT (LÉASE LEVOeL CORREiN) CMOS PARA

SERIE DE CI 40XXB, 45XXB

CORRIENTE DE SALIDA EN BAJO (MODE SINK): IOL = 6mACORRIENTE DE SALIDA EN ALTO: (MODE SOURCE): IOH = 6mA

CORRIENTE DE ENTRADA EN BAJO: IIL = 1µA CORRIENTE DE ENTRADA EN ALTO: IIH = 1µA

NOTA: Los PIC’s no se rigen por los niveles de corriente CMOS, por el contrario, tienen sus proniveles:

NIVELES DE CORRIENTE PARA LOS PIC GAMA MEDIA Y ALTA

CORRIENTE DE SALIDA EN BAJO (MODE SINK): IOL = 25mACORRIENTE DE SALIDA EN ALTO: (MODE SOURCE): IOH = 25mA

CORRIENTE DE ENTRADA EN BAJO: IIL = 1µA CORRIENTE DE ENTRADA EN ALTO: IIH = 1µA

NOTA: Los PIC no se rigen por los niveles de corriente CMOS ni TTL.

NIVELES DE CORRIENTE TTL - LEVEL CURRENT TTL- LS (SCHOTTKY LOW POWER )

CORRIENTE DE SALIDA EN BAJO (MODE SINK): IOL = 8mACORRIENTE DE SALIDA EN ALTO: (MODE SOURCE): IOH = 0.4mA = 400µA

CORRIENTE DE ENTRADA EN BAJO: IIL = 20µA CORRIENTE DE ENTRADA EN ALTO: IIH = 0.4mA =400µA

NOTA: Los PIC’s no se rigen por los niveles de corriente TTL, por el contrario, tienen sus proniveles:

NIVELES DE VOLTAJE CMOS (LEVEL VOLTAGE CMOS) PARA LA SERIE DE CI 40XXB, 45XXBVDD = 3V A 18V

VOLTAJE DE SALIDA EN BAJO: VOL = VSS = 0VVOLTAJE DE SALIDA EN ALTO: VOH = VDDVOLTAJE DE ENTRADA EN BAJO: VIL = 0 a 0.3VDDVOLTAJE DE ENTRADA EN ALTO: VIH = 0.7VDD a VDD

NIVELES DE VOLTAJE PARA PIC GAMA MEDIA ALTA (LEVEL VOLTAGE PIC): VDD = 5V




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VOLTAJE DE SALIDA EN BAJO: VOL = VSS = 0VVOLTAJE DE SALIDA EN ALTO: VOH = VDDVOLTAJE DE ENTRADA EN BAJO: VIL = 0 a 0.8VVOLTAJE DE ENTRADA EN ALTO: VIH = 2.4V a 5V

NOTA: LOS PIC’S OPERAN CON NIVELES TTL DE VOLTAJE DE ENTRADA PERO CON NIVELCMOS DE VOLTAJE DE SALIDA, LA ALIMENTACION DE UN PIC GAMA MEDIA Y ALTA ESTA ENT2.0V A 5.5V.NOTA: LOS VOLTAJES DE ENTRADA ENTRE 0.8V Y 2.4V SE CONOCEN COMO VOLTAJES DEBANDA PROHIBIDA.

NIVELES DE VOLTAJE RS 232:

VOLTAJE DE SALIDA EN BAJO: VOL = +5V a +15VVOLTAJE DE SALIDA EN ALTO: VOH = -5V a -15VVOLTAJE DE ENTRADA EN BAJO: VIL = +3 A +25VVOLTAJE DE ENTRADA EN ALTO: VIH = -3V A -25V

NOTA: LOS VOLTAJES DE ENTRADA ENTRE -3V Y +3V SE CONOCEN COMO VOLTAJES DE BANDA PROHIBIDA.

NIVELES DE VOLTAJE TTL (LEVEL VOLTAGE TTL): VCC= 5V

VOLTAJE DE SALIDA EN BAJO: VOL = 0 A 0.5V TYP : 0.35VVOLTAJE DE SALIDA EN ALTO: VOH = 2.7V A 5V, TYP: 3.4VVOLTAJE DE ENTRADA EN BAJO: VIL = 0 a 0.8VVOLTAJE DE ENTRADA EN ALTO: VIH = 2.4V a 5V

NOTA: LOS PIC’S OPERAN CON NIVELES TTL DE VOLTAJE DE ENTRADA PERO CON NIVELCMOS DE VOLTAJE DE SALIDANOTA: LOS VOLTAJES DE ENTRADA ENTRE 0.8V Y 2.4V SE CONOCEN COMO VOLTAJES DEBANDA PROHIBIDA.

NMOS: (CHANNEL N METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) TECNICA DE FABRICACION DE CIRCUIINTEGRADOS MOS

NPN: TRANSISTOR BIPOLAR

ONDAS DIGITALES: Es una sucesión continua de pulsos cuyo nivel pasa alternativamente del estbajo a alto y viceversa. Cuando la señal permanece en bajo el mismo tiempo que en alto, se dice queonda digital es cuadrada, cuando son diferentes entonces la onda es asimétrica o pulso. Las ondigitales se caracterizan por poseer una FRECUENCIA, un PERIODO, un CICLO ÚTIL (DUTY CYCLuna AMPLITUD. La amplitud es el equivalente al nivel LOGICO 1 o ALTO (HIGH).

OPAMPS (OPERATIONAL AMPLIFIERS) AMPLIFICADORES OPERACIONALES

OPEN CODE: Son aplicaciones o proyectos informáticos sin ánimo de lucro cuyo código fuente es de ldistribución con el objetivo de aunar esfuerzos y entre todos desarrollar el mejor código fuente. Un ejemes el sistema operativo LINUX. OPTOACOPLADOR (OPTO COUPLER) circuito integrado compuesto por un LED emisor y un disposreceptor que sirve para acoplar la etapa de control de la etapa de potencia en un circuito.

OPTODIAC: Acoplador mediante un DIAC para excitar un TRIAC o circuito de AC

OPTOMUX,: PROTOCOLO INDUSTRIAL

OPTOTRANSISTOR: acoplador mediante un transistor para excitar un transistor o circuito de DC

OPTOTRIAC: ACOPLADOR MEDIATE UN TRIAC




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OSI:

PACKAGE DIP (DUAL IN LINE PACKAGE) ENCAPSULADO EN DOBLE LINEA (Léase dual in peiquish): Es el encapsulado tradicional de doble línea de 8, 14, 16, 24, 18, 28, 40,64 pines.

PACKAGE QFN (Los pines son superficiales pero debajo del cuerpo del integrado)

PACKAGE SOICPACKAGE SMD (Montaje superficial) PACKAGE TQFP

PAL: LOGIC ARRAY PROGRAM

PAM: MODULACION AMPLITUD DE PULSO

PCM: MODULACION POR CODIGO DE PULSO

PDF (FORMATO DE DOCUMENTOS PORTÁTILES): Es un formato para documentos científicos vartambién se entiende como PDF la extensión de archivos informáticos que designa este tipo documentos. Usualmente se emplea el editor ADOBE ACROBAT READER para abrir dichos archivodocumentos.

PERIFERICOS DE ENTRADA DE UN MICROCONTROLADOR:Son dispositivos que se conectan en

pines configurados como entrada en un microcontrolador, por ejemplo PERIFERICOS DE SALIDA DE UN MICROCONTROLADOR

PERIFERICOS DEL COMPUTADOR: Alude a los dispositivos externos que se pueden conectar a unamediante sus puertos e interfaces. PERIODO (T): Se mide en segundos (seg) y se refiere al tiempo que dura un solo ciclo de la onda.define como el inverso de la frecuencia. T = 1/F

PIC: “PERIPHERAL INTERFACE CONTROLLER ” (Controlador de Interfaz de periféricos)

PID provienen de los tres parámetros de ajuste más importantes, que son: la ganancia proporcional (Ptiempo integral (I) y el tiempo derivativo (D).

PIONEROS DE LA COMPUTACION:1. CHARLES BABBAGE: 1830: Profesor inglés de matemáticas de la universidad de cambridge: Concibi

posibilidad de construir un aparato mecánico capaz de efectuar una cadena de cálculos relacionados.2. ALAN TURING: 1935: Matemático británico formado en Cambridge, propuso la “Máquina de Turing” 3. CLAUDE SHANNON:1939: Demostró que una máquina que ejecutase instrucciones lógicas po

manipular información. Introdujo la concepción de números binarios para representar estado de un circeléctrico: 1: cerrado, 0:abierto. Pionero en la concepción de la compresión de información. Postuló“Teoría de la Información”: Información es reducir la incertidumbre. Como ejemplo está el caso de la letla cual siempre estará acompañada de la u.

4. JOHN VON NEUMANN: 1945: Americano de origen húngaro. Formuló la arquitectura microprocesadores “Von Neumann” PISO (PARALEL INPUT SERIAL OUT)

PLC (1): CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

PLC (2): POWER LINE COMUNICATIONS (PROTOCOLO X10), POWER LINE CARRIER

PLD: DISPOSITIVO LÓGICO PROGRAMABLE

PLL (PHASE LOCKED LOOP) ENGANCHE POR AMARRE DE FASE

PMOS: (CHANNEL P METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) TECNICA DE FABRICACION DE CIRCUINTEGRADOS MOS. Los dispositivos de esta familia se caracterizan por el bajo consumo de potencia, escala de integración y alta inmunidad al ruido. Su desventaja es su relativa baja velocidad comparación con la tecnología bipolar) y su vulnerabilidad a las cargas electrostáticas. PNP: TRANSISTOR BIPOLAR

PORTADORA (CARRIER).

PROGRAMA DE COMPUTACION: “Conjunto de reglas que se dan a una máquina para instruirla e




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modo de realizar tares particulares”. PROLOG (PROGRAMACIÓN LÓGICA): ES UN LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL

PROTOCOLO AS-I (ACTUADOR SENSOR-INTERFACE):Es un bus de sensores y actuadores binarpuede conectarse a distintos tipos de controladores lógico. Programable (PLC), controladores numéricocomputadores (PC). El sistema de comunicación es bididireccional entre un maestro y nodos esclav

Está limitado hasta 100 metros (300 metros con un repetidor) y pueden conectarse de 1 a 31 esclavos segmentos. El maestro AS-i interroga un esclavo por vez y para el máximo numero tarda en total 5 msun protocolo abierto y hay varios proveedores que suministran todos los elementos para la instalacConstituye un bus de muy bajo costo para reemplazar el tradicional árbol de cables en paralelo.

PROTOCOLO DEVICENET: Resulta adecuado para conectar dispositivos simples como sensoresfotoeléctricos, sensores magnéticos, pulsadores, etc. Provee información adicional sobre el estado de lared para las interfaces del usuario.

PROTOCOLO ETHERNET INDUSTRIAL: La aceptación mundial de Ethernet en los entornos industrialede oficina ha generado el deseo de expandir su aplicación a la planta. Es posible que con los avances dEthenet y la emergente tecnología Fast Ethenet se pueda aplicar también al manejo de aplicacionescríticas de control, actualmente implementadas con otras redes específicamente industriales existentescomo las que aquí se mencionan. Subnivel-LLC ( logical link control) se refiere al control lógico sobre lalínea. Subnivel-MCA ( Media Access Control) se refiere al modo de Acceso a la línea y comprende tressistemas en vigencia CSMA/CD /TOKEN BUS /TOKEN RING. ISA (International Society forMeasurement and Control) y la IEC (International Electrotechnic Commitees) Hay varios paquetes decalidad: Fix, Intouch , Factory, Taurus, Realflex, Genesis , LabView ,por nombrar proveedoresindependientes, que no son fabricantes de equipos de medición y control. OLE (Object Linking andEmbedding) denominada OPC (OLE for Process Control),

WAN («Wide Area Network» o red a gran distancia): cubre necesidades internacionales (servicios de reseaérea) o nacionales (servicios de la Seguridad Social).

MAN («Metropolitan Area Network» o red ciudadana): cubre necesidades a escala de una ciudad (gestión deedificios municipales).

LAN («Local Area Network» o red local): cubre necesidades limitadas a uno o varios edificios próximos entreque pueden ser de uso industrial, terciario o doméstico).

PROTOCOLO ETHERNET(2): Ethernet es el protocolo por el cual se comunican las computadores enentorno LOCAL de red. El cable que se inserta atrás de la computadora y parece un "jack" de teléfgrande es utilizado para enviar información en este protocolo, la computadora utiliza una tarjeta ("Network Interface Card") para realizar la comunicación. Cada tarjeta NIC contiene una dirección M(única) , esta dirección MAC corresponde a la dirección física "Hardware" de la computadora, esto seríequivalente al "Nivel 2" del modelo OSI. Ahora bien, Ethernet como protocolo es considerado CSMA("Carrier Sense Multiple Acces Collision Detect"), lo cual significa que por su cable solo puede transmitida una sola señal a cierto punto en el tiempo, esto es, si a un cable se encuentran conectadaso 20 PC's, sólo una puede transmitir información a la vez, las demás deben esperar a que finalicetransmisión. Además de esta característica CSMA/CD, el protocolo "Ethernet" también utiliza lo quedenominado "Broadcast" o "Transmisión a todas las terminales", considerando el ejemplo anterior, lo ocurre cuando una PC envía información es que las otras 9 o 19 recibirán esta misma información, lo sucede posteriormente es que solo la PC con la dirección MAC especificada acepta la información,restantes la descartan. Llega un punto en el uso de una red en que estos "Broadcasts" son excesivaunado a la característica "CSMA/CD" que sólo una PC puede transmitir a la vez; la transmisión información ("throughput") en la red (LAN) empieza a decaer, y la forma mas común de evitar esproblemas es mediante un "Switch", aunque también pudiera ser utilizado un Router, pero esto dependde situaciones especificas.

Tipos de Ethernet

Cable Coaxial




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Este tipo de medio fue el primero en utilizarse para Ethernet y puede ser de dos tipos:

Thinnet: Grosor de 1/4" o menor, comúnmente utilizado en diseños 10Base2 para ambientes ARCDistancia Máxima de 185 mt , el cableado utilizado para Thinnet es por lo general tipo RG-58.

Thicknet: Comúnmente utilizado para "backbones" su tamaño es de 3/8 " (.375 pulgadas), utilizado

backbones de televisión y en diseños 10Base5, su distancia máxima entre centrales es de 500 mt.

Cable Empalmado "Twisted Pair"

Este tipo de cableado es el que se encuentra en mayor uso y puede ser de 5 tipos:

Categoría 1 : (UTP) Apto únicamente para voz , utilizado para transmisiones comunes de telefonía Categoría 2 : (UTP) No es muy utilizado, su velocidad máxima de transmisión es 4 Mbps. Categoría 3 : (UTP o STP) Optimo para transmisiones 10BaseT ,velocidad máxima hasta 10 Mbps. Categoría 4 : (UTP o STP) Velocidad máxima 16 Mbps, comúnmente utilizado en un ambiente Token R

de IBM. Categoría 5 : (UTP o STP) Alcanza velocidades de 100 Mbps, utilizado para FastEthernet.

UTP : Significa que el cable no tiene capa protectora, UTP puede extenderse a una distancia máxima de metros, es utilizado primordialmente para Ethernet

STP : Utiliza un capa protectora para cada cable para limitar interferencia, permite una mayor distancia que U(aunque limitadas) , comúnmente utilizado en ARCnet o Redes IBM.

PROTOCOLO FIELDBUS (BUS DE CAMPO): es un término genérico el cual denomina a un nuevo tiporedes de comunicaciones digitales. Estas redes son usadas para conectar dispositivos aislados tales cocontroladores, transductores, actuadores y sensores. La principal innovación es el cambio de un concentralizado por un control con redes distribuidas. Cada periférico es un dispositivo activo que puede telas funciones de control, mantenimiento y diagnóstico, lo cual aumenta la eficiencia del sistema complet

Estándares: Se acordó obtener un estándar internacional entre las siguientes organizaciones:

ISA (Instrument Society of America). IEC (International Electrotechnical Commission). Profibus (Estandar nacional Alemán). FIP (Estandar nacional Frances)

PROTOCOLO FIELDBUS FOUNDATION (FF): Esta desarrollada a partir del modelo de comunicaciode siete niveles IS/OSI (International Standards /Open Systen Interconnet) Es un protocolo para reindustriales, específicamente para aplicaciones de control distribuido Puede comunicar grandes volúme

de información, ideal para aplicaciones con varios lazos complejos de control de procesos automatización de la fabricación, Provee bloques de función: IA, ID, OA, OD, PID, que pueintercambiarse entre la estación maestra (Host) y los dispositivos de campo. La longitud máxima mensaje es de 256 bytes, lo que permite transferir funciones de control con el concepto de objetos

PROTOCOLO HART: HART (Highway Addressable Remote Transducer): Es un protocolo de fines1980, que proporciona una señal digital que se superpone a la señal analógica de medición en 4-20 mPermite conectar varios dispositivos sobre un mismo cable o bus (Multidrop), alimentación de dispositivos, mensajes de diagnósticos y acceso remoto de los datos del dispositivo, sin afectar la seanalógica de medición. La mayor limitación es su velocidad (1200 baudios), normalmente se pued




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obtener 2 respuestas por segundo. La alimentación se suministra por el mismo cable y puede sopohasta 15 dispositivos

PROTOCOLO LONWORKS: Echelon presentó la tecnología LonWorks en el año 1992, desde entonmultitud de empresas viene usando esta tecnología para implementar redes de control distribuidaautomatización. Aunque está diseñada para cubrir los requisitos de la mayoría de las aplicaciones

control, sólo ha tenido éxito de implantación en edificios de oficinas, hoteles o industrias. Pero, debido acoste, los dispositivos Lonworks no han tenido una implantación masiva en los hogares, sobretodo porexistían otras tecnologías de prestaciones similares mucho más baratas. El éxito que ha tenido Lonwoen instalaciones profesionales, en las que importa mucho más la fiabilidad y robustez que el precio,debe a que desde su origen ofrece una solución con arquitectura descentralizada, extremo-a-extremo, permite distribuir la inteligencia entre los sensores y los actuadores instalados en la vivienda y que cudesde el nivel físico al nivel de aplicación de la mayoría de los proyectos de redes de control. SeEchelon, su arquitectura es un sistema abierto a cualquier fabricante que quiera usar esta tecnologíadepender de sistemas propietarios, que permite reducir los costes y aumentar la flexibilidad de la aplicacde control distribuida. Aunque Echelon usa el concepto de "sistema abierto", realmente no es tecnología que pueda implementarse si no es con un circuito integrado registrado por Echelon.

PROTOCOLO MODBUS: Es un protocolo utilizado en comunicaciones vía móden-radio, para cubrir

grandes distancia a los dispositivos de medición y control, como el caso de pozos de petróleo, gas y aguVelocidad a 1200 baudios por radio y mayores por cable. Es un estándar de facto (acogido en la prácticano por decreto)

PROTOCOLO PROFIBUS: Esta desarrollada a partir del modelo de comunicaciones de siete niveIS/OSI (International Standard /Open Systen Interconnet). La base del especificación del estándar Proffue un proyecto de investigación (1987-1990) llevado a cabo por los siguientes participantes: ABB, ABosch, Honeywell, Moeller, Landis & Gyr, Phoenix Contact, Rheinmetall, RMP, Sauter-cumulus, SchleicSiemens y cinco institutos alemanes de investigación. Hubo además una pequeña esponsorización parte del gobierno alemán. El resultado de este proyecto fue el primer borrador de la norma DIN 19245estándar Profibus, partes 1 y 2. La parte 3, Profibus-DP, se definió en 1993. Recientes estudiosmercado llevados a cabo por empresas ajenas a la Organización de Usuarios de Profibus señalan a écomo el bus con más futuro en el campo de los procesos industriales. Soporta una gran variedad

equipos que van desde PC´s y PLC´s hasta robots, pasando por todo tipo de elementos de campomayoría de las aplicaciones industriales gracias a las tres posibilidades que ofrece Profibus (FMS, DPA). Desde máquinas sencillas, pasando por aplicaciones a nivel de célula hasta nivel de proceso Profibus-PA.PROTOCOLO RS422: trabaja en forma diferencial con las líneas que transmite y recibe, el circuito tsolo dos hilos sin que exista una línea de masa común. Los unos y ceros lógicos se establecen en funde la diferencia de tensión ambos conductores del circuito. Resulta una interface serie con una ginmunidad al ruido y una mayor distancia de conexión a los dispositivos, preferible a la interfaces sRS-232 para operar en las condiciones difíciles que siempre se presentan en los entornos industriapermite la transmisión en entornos perturbados o a distancias importantes; también se emplea puniones multipunto (máximo 10 receptores);

PROTOCOLO RS485: es una leve modificación de la RS-422, redefiniendo características eléctr

para asegurar un nivel de tensión adecuado a la máxima carga, incrementándose él numero de dispositde 10 a 32 (multidrop), los que se conectan en paralelo a los dos conductores, sin necesidad de módCon esta capacidad y una alta inmunidad al ruido se pueden crear redes de dispositivos de adquisicióndatos y control, conectados a una simple puerta serie RS-485 de un PC.

PROTOCOLO TCP/IP :PROTOCOLO DE INTERNET

PROTOCOLO X10: POWER LINE COMUNICATIONS, COMUNICACION POR LA LINEA DE POTENC

PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: El protocolo constituye el conjunto de reglas y convenciones eentes comunicantes. El objetivo es establecer una conexión entre DTE, identificando el emisor y




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receptor, asegurando que todos los mensajes se transfieran correctamente, controlando todatransferencia de información. Una vez definida la conexión física para poder transferir información entredispositivos o sistemas debe existir un formato para los datos y una estrategia de sincronización de cose envía y recepcionan los mensajes, incluyendo la detección y corrección de los errores.PUENTE H (BRIDGE H) :Circuito integrado o transistorizado driver para el control de velocidad y sende giro de motores de DC o control de motores paso paso bipolares.

PULL DOWN/PULL UP: (RESISTENCIA DE ARRASTRE HACIA TIERRA O VCC): Consiste en resistencia de (1K a 100K generalmente) que se conecta entre una entrada al aire (usualmente dedispositivo CMOS como un PIC) hacia tierra (Pull Down) o VCC (Pull Up).

PULSO DE RECONOCIMIENTO (ACKNOWLEDGE PULSE). PWM: Pulse Wide Modulation

R:2R : (LADDER-ESCALERA) Configuración para la implementación de conversores digital a analógicoRED LAN:.NETWORK AREA LOCAL

RED MAN:NETWORK AREA METROPOLITAN

RED WAN:NETWORK AREA WIDE

REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO (Shift Registers): Circuito integrado con lógica digital secuen(SIPO, PIPO, PISO, SISO)

RELE REED. RELE MAGNETICO RELE SSR (STATE SOLID RELAY) RELE DE ESTADO SÓLIDO

RELE: RELAY:.RELE ELECTROMAGNÉTICO

ROBOT: El diccionario define “ROBOT” como un dispositivo automático que realiza funciones propiashumanos, o una maquina con forma de humano. La palabra robot fue propuesta por el escritor checo KaCapek y significa trabajo forzado, las obras de teatro de este escritor plantean la deshumanizaciónhombre en una civilización Tecnológica. El termino “robótica”, se refiere al estudio y uso de los robotspalabra fue acuñada por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov.

En la práctica no hay un acuerdo universal sobre que es un robot. Algunos piensan que un robot es maquina antropomorfa, otros consideran que un robot es un manipulador en una línea de ensamble, oatribuyen ese nombre a una maquina móvil, otros consideran que un robot es una maquina que realiza

función ejecutada por un ser humano. En este ultimo sentido se puede decir que el piloto automático deavión es un robot.

La robótica es un área de investigación multidisciplinaria. El diseño de robots requiere conocer estructumateriales, cinemática, dinámica, actuadores, sensores, control y programación. La integración de vadestrezas es la esencia de la robótica.

La robótica es una tecnología o un conjunto de tecnologías que prometen resolver problemas que difíciles, aburridos, o peligrosos para humanos. Los robots son visibles en tareas de manufactactividades peligrosas como exploración submarina, terrestre o espacial, desarme de bombas, limpiezaresiduos radioactivos o nucleares. En ingles se dice que los robots son adecuados para trabajos D(Dull, Dumb, Dangerous), esto es, trabajos aburridos, estúpidos y peligrosos.

La tele operación es el abuelo de la robótica y se desarrollo por la necesidad de la manipulación robóde materiales radioactivos. La tele operación ha permanecido importante por su papel en la exploraespacial y mejoras en los sensores.

La robótica ha avanzado considerablemente desde sus inicios, hoy día se consiguen en el comemanipuladores programables, robots que caminan, aprenden e interactúan entre si, también se han hegrandes avances en los componentes de robots, en visión, sensores, materiales y algoritmos en control.

La noción de robots como herramientas es una perspectiva que puede enriquecer nuestra visión robótica. Usando técnicas de robótica podemos aumentar la capacidad de las herramientas, velocid




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potencia, precisión.La habilidad para responder comandos verbales es una función útil que se esta incorporando en robindustriales.

Los primeros robots fueron desarrollados por Joe Engel Berger en los años 1950s para aplicacioindustriales. Engel Berger creo Unimation y fue el primero en vender robots, como resultado, ha sllamado el “padre de la robótica”

LEYES DE LA ROBÓTICA: Isaac Asimov propuso en sus obras de ciencia ficción, las siguientes lepara un robot:

Ley Cero:Un robot no debe atentar contra la humanidad, o, por inacción, permitir que la humanidad lastimada.

Ley uno: Un robot no lastimara a un ser humano, o, por inacción, permitir que un humano sea lastimadomenos que este viole una ley de mayor jerarquía.

Ley Dos: Un robot debe obedecer órdenes dadas por humanos, excepto cuando estas órdenes entranconflicto con una ley de mayor jerarquía.

RS232: Protocolo de comunicación serial asincrónica.

RS485: Protocolo de comunicación serial entre dos puntos distantes (hasta 1500 mts)

RTL: (Lógica de resistor a transistor) Familia lógica bipolar. Técnica de fabricación de circuitos integracon transistores bipolares

SALIDA DE COLECTOR/DRENADOR ABIERTO ◊ (OPEN COLLECTOR/DRAIN OUTPUT) ◊ :salidas de un circuito integrado mediante el colector/drenador de un transistor en configuración emcomún al aire, por lo tanto son salidas incapaces de trabajar en modo source (no envían 1 lógicorequieren una resistencia de Pull UP externa (1K aproximadamente). La ventaja de estas salidas esposibilidad de poder conectar varias de ellas en paralelo. Un ejemplo de salida de drenador abierto espin de entrada/salida PTA4 del PIC. El símbolo representativo según ANSI e IEEE es el diamasubrayado ◊ .

SALIDA TRES ESTADOS: OUT TRI STATE : LOGICA DE TRES ESTADOS:Es una compuerta coposibles estados de salida: High, Low or High Z (alta impedancia). Este tipo de salidas es una maregistrada de National Semiconductor. Se caracterizan por tener un tercer terminal de control (habilitadolínea de inhibición) de la opción alta impedancia. Por ejemplo 74LS240. El símbolo representativo se

ANSI e IEEE es . Un ejemplo de estos dispositivos es el CMOS 40106 que tiene 6 inversores schtrigger.

HISTÉRESIS: La característica de histéresis significa que los dispositivos schmitt trigger sólo responcuando los voltajes aplicados a sus entradas superan unos valores límites pre-establecidos llamaumbrales. Con una tensión de 5VDC es voltaje de histéresis es típicamente VH = 0.6V, el umbral superi

positivo VTH= 2.6V y el inferior o negativo VTL= 2.0V.

SALIDAS TOTEM-POLE: (poste totémico): es ampliamente utilizada en circuitos integrados digitales, ppermite operar a altas velocidades. No se permite conectar dos ó más salidas totem pole en paralelo.caracteriza por tener dos transistores en serie en su salida, cuando uno conduce el otro está en corviceversa. Es la salida típica de los CI TTL.

SAMPLE & HOLD (MUESTRA Y RETENCION): Circuito conformado por un swich analógico de velocidad, un condensador de baja capacitancia y un amplificador operacional en configuración seguidotensión. Suele emplearse en la etapa de entrada de un conversor A/D.




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SAMPLE AND HOLD: MUESTREO Y RETENCION

SAMPLING SWITCH: SW MUESTREO

SAMPLING SWITCH: SW MUESTREO

SAR (REGISTRO DE APROXIMACIONES SUCESIVAS) Técnica empleado en el diseño de conversoanálogo digital de bajo costo y altas prestaciones, por ejemplo los conversores A/D de un µC.

SCADA: proviene de las siglas de Supervisory Control And Data Acquisition (Adquisición de datoSupervisión de Control). Es una aplicación software de control de producción, que se comunica condispositivos de campo y controla el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenaProporciona información del proceso a diversos usuarios: operadores, supervisores de control de calidsupervisión y mantenimiento.

SCI: INTERFAZ DE COMUNICACIÓN SERIAL= USART

SCR: RECTIFICADOR CONTROLADO DE SILICIO

SEGUIDOR DE VOLTAJE: Configuración de un amplificador operacional (OPAMPS)

SENSIBILIDAD A LAS CARGAS ELECTROSTÁTICAS: Fenómeno que experimentan los dispositfabricados con tecnología MOS. Debido a su alta impedancia de entrada se desarrollan fácilmente voltaprohibitivos capaces de destruir la delgada capa de óxido que separa la compuerta del canal en transistores de esos dispositivos. Un circuito integrado CMOS se destruye con voltajes estáticos entre

y 3000 voltios cuando es manipulado un ser humano le puede aplicar hasta 6000 voltios entre dos de terminales. El efecto inmediato de una descarga electrostática (ESD) en un circuito CMOS esdestrucción definitiva o el deterioro a corto o largo plazo de la capa de óxido aislante que separacompuerta del canal en sus transistores MOSFET de entrada. Esta filosofía también es aplicable adispositivos construidos con tecnología TTL Schottky. Mediante espumas y fundas antiestáticas protegen estos dispositivos de la ESD. La clave general de protección es mantener todos los pinemismo potencial, introducirlos en un icopor forrado con papel aluminio es una buena medida de protecci

SE ALES DE AUDIOSONIDOS: 20Hz a 20KHz

SE ALES DE INFRASONIDOS: menores de 20Hz

SEÑALES DE MICROONDAS:

SE ALES DE RADIOFRECUENCIAS:

SE ALES DE ULTRASONIDOS:20KHz a 40KHz

SETUP BIOS : (SETUP BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM)SHAREWARE (LITE, TRIAL, DEMO): SOFTWARE O PROGRAMA INFORMATICO CON LIMITACIODE OPCIONES (LITE, DEMO), LIMITACIONES DE TIEMPO DE USO (TRIAL).

SIPO (SERIAL INPUT PARALEL OUTPUT) Registro de desplazamiento

SISO (SERIAL INPUT SERIAL OUTPUT) Registro de desplazamiento

SISTEMA OPERATIVO (OPERATIVE SYSTEM): Programa básico de una PC para poder ejeccualquier otro aplicativo informático. Por ejemplo: Windows, Linux, Solaris. SISTEMAS EMBEBIDOS: Son sistemas cuyo programa se ejecuta directamente desde un circintegrado compacto sin intervención de una PC, por ejemplo, FPGA, DSP, µC. SISTEMAS HÍBRIDOS: Son sistemas que manejan tanto señales digitales como analógicas.

SLEW RATE (velocidad de cambio en amplificadores operacionales Voltios/uS)

SMD (SURFACE MOUNT DUAL IN LINE PACKAGE):montaje superficial de doble línea. SMT (SURFACE MOUNT TECHNOLOGY):Tecnología de montaje superficial.

SNUBBER:

SOCKET ZIF: Socket cero esfuerzo. SOCKET: Base para el montaje de circuitos integrados.

SOFTWARE: Es un programa o aplicación informática para ejecutarse en una PC con un sistema operadeterminado. SPAM: CORREO ELECTRÓNICO BASURA




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SPOOLER: (léase espuler): programa informático el que hace la misión de buffer de almacenamieintermedio para los datos que se envían a la impresora,SPYWARE: (programa espía)

TCP/IP: Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicación por red de datos parasistemas UNIX. El más ampliamente utilizado es el Internet Protocol Suite, comúnmente conocido coTCP / IP. Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes

nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Control Proto(TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidoseste conjunto. El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilidiferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre rede área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 podepartamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área extedel departamento de defensa.TDM: (MULTIPLEXACION POR DIVISION DE TIEMPO)

TDMA: ACCESO POR MULTIPLEXACION DE DIVISION DE TIEMPO

TEOREMA DE NYQUIST O TEOREMA DE MUESTREO: El objetivo fundamental de la adquisición epoder reconstruir la señal muestreada de una manera fiel. Este teorema nos dice que la frecuencia mínde muestreo para poder reconstruir la señal ha de ser el doble de la frecuencia de la señal a medir. P

ojo, para que la reconstrucción sea fiable, deberemos tomar muestras a una frecuencia unas 10 vesuperior a la de la señal a evaluar.

THRESHOLD VOLTAGE: TENSION UMBRAL

TIRISTOR: PUERTA SEMICONDUCTORA (SCR, TRIAC, ETC)

TOPOLOGIA DE UNA RED: Alude a la forma en que se interconectan los diferentes dispositivos de red. Entre las topologías de redes de destacan: (Centralizada y Distribuida) Topología estrella, malla, anbus, árbol, híbridas.

TOPOLOGIA MESH (MALLA)

TRANSISTOR: (TRANS – RESISTOR) TRANSFERENCIA DE RESISTENCIA: DISPOSITSEMICONDUCTOR BIPOLAR O UNIPOLAR

TRIAC: TRIODO DE CORRIENTE ALTERNA

TRIGGER (DISPARO)

TTL (ALS) SHOTTKY ADVANCED LOW POWER: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TTL (AS) SHOTTKY ADVANCED: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TTL (H) HIGH SPEED: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TTL (L) LOW POWER: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TTL (Lógica de transistor a transistor) Familia lógica bipolar. Tecnología de fabricación de circuintegrados mediante transistores bipolares, por ejemplo las compuertas digitales 7400, etc. Se caracterpor su alta velocidad, alto consumo de potencia y baja impedancia de entrada. TTL (LS) SHOTTKY LOW POWER: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TTL (S) SHOTTKY: Familia de circuitos integrados TTL bipolares.

TUBOS AL VACIO: Dispositivos electrónicos predecesores de los transistores, se caracterizaban por

elevado consumo de potencia y disipación de calor. UART: UNIVERSAL ASYNCRONOUS RECEPTOR TRANSMITTER

UJT: (TRANSISTOR JUNCTION UNIPOLAR)

UPLOAD: Proceso inverso a download. Usualmente se aplica al proceso de leer el código de la memde programa de un dispositivo programable como PLC, microcontrolador, DSP, etc.

USART: UNIVERSAL SYNCRONOUS ASYNCRONOUS RECEPTOR TRANSMITTER

USB: BUS SERIAL UNIVERSAL

USRT: UNIVERSAL SYNCRONOUS RECEPTOR TRANSMITTER




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VHDL: LENGUAJE DE DESCRIPCION DE HARDWARE VERILOG

VMOS: MOS TIPO V (ALTA POTENCIA)

VOLTAJE DE DIRECTA DC - DV (DIRECT CURRENT – DIRECT VOLTAGE)Corriente Directa – Vode Directa: Toma un único valor positivo o negativo en el dominio del tiempo, por ejemplo el voltaje de batería AA ó AAA (1.5VDC). VOLTAJE / CORRIENTE DE ALTERNA (AC – AV) (ATERNATUM CURRENT – ALTERNAVOLTAGE) Corriente alterna – Voltaje alterno: Toma valores positivos y negativos en el dominio tiempo, por ejemplo la tensión senoidal de la red de 120VAC de los hogares. VOLTAJE PULSANTE: Toma valores de 0 voltios a un nivel positivo o negativo en el dominio del tiempor ejemplo una onda cuadrada de un CI 555 oscilante entre 0V y 5VDC.

VPN: VIRTUAL PRIVATE NETWORK.

WIBREE: Al igual que Zigbee tienen intención de proporcionar conexiones inalámbricas de bajo consupor lo que podríamos estar hablando de baterías que duran años en vez de horas. Sin embargo, Zigestá reinventando la rueda con sus requerimientos para un chip de radio compatible y router/concentrador. Wibree, por el contrario, utiliza el hardware existente que proporciona Bluetooth coel radio (a 2.4 GHz) y la antena. Por lo que tendrá suficiente con obtener soporte para Wibree y Bluetoen teléfonos móviles normales. Lo bueno de este acercamiento, asegura Hunn, es que millones de móvnormales podrás actuar como “routers” con los sensores de Wibree, que podrán establecer la conexió

través de 3G o incluso de GPRS (2.5G). Si echas un vistazo a los defensores de Wibree (Broadcom, CEpson, Nokia y Nordic Semiconductor) verás que cubren toda la experiencia necesaria para perfecciolas especificaciones de Wibree.WIFI:

WIMAX:

WIRELESS: INALAMBRICO

WLAN: LAN INALAMBRICA

WPANs: REDES INALÁMBRICAS DE ÁREA PERSONAL

YES (1): Es una compuerta lógica tipo buffer (amplificador de corriente), por ejemplo CD4050B

ZIGBEE (ZUMBIDO DE ABEJA): es un protocolo de comunicaciones inalámbrico, similar al bluetootbasado en el estándar para redes inalámbricas de área personal (WPANs) IEEE_802.15.4. Surge del f

de una alianza, sin ánimo de lucro, de más de 100 empresas, la mayoría de ellas fabricantessemiconductores, con el objetivo de conseguir el desarrollo e implantación de una tecnología inalámbde bajo coste. Destacan empresas como Invensys, Mitsubishi, Honeywell, Philips y Motorola que trabapara crear un sistema estándar de comunicaciones, vía radio y bidireccional. Los miembros de esta alia

justifican el desarrollo de este estándar para cubrir el vacío que se produce por debajo del BluetoPrincipalmente, el ámbito en el que se usará será la domótica, debido a su bajo consumo, su sistemacomunicaciones vía radio (con topología MESH) y su fácil integración (se pueden fabricar nodos con mpoca electrónica).




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CODIGO ASCII(Código Estándar Americano para Intercambio de Información)

(American Standard Code Interchange Information)

CODIGO ASCII STANDARD (CÓDIGOS 0 – 127)000 (nul) 016 (dle) 032 sp 048 0 064 @ 080 P 096 112 p001 (soh) 017 (dc1) 033 ! 049 1 065 A 081 Q 097 a 113 q002 (stx) 018 (dc2) 034 “ 050 2 066 B 082 R 098 b 114 r 003 (etx) 019 (dc3) 035 # 051 3 067 C 083 S 099 c 115 s 004 (eot) 020 ¶ (dc4) 036 $ 052 4 068 D 084 T 100 d 116 t005 (enq) 021 § (nak) 037 % 053 5 069 E 085 U 101 e 117 u006 (ack) 022 (syn) 038 & 054 6 070 F 086 V 102 f 118 v007 (bel) 023 (etb) 039 ‘ 055 7 071 G 087 W 103 g 119 w008 (bs) 024 (can) 040 ( 056 8 072 H 088 X 104 h 120 x009 (tab) 025 (em) 041 ) 057 9 073 I 089 Y 105 i 121 y010 (lf) 026 (eof) 042 * 058 : 074 J 090 Z 106 j 122 z011 (vt) 027 (esc) 043 + 059 ; 075 K 091 [ 107 k 123 012 (np) 028 (fs) 044 , 060 < 076 L 092 \ 108 l 124 |013 (cr) 029 (gs) 045 - 061 = 077 M 093 ] 109 m 125 014 (so) 030 – (rs) 046 . 062 > 078 N 094 ^ 110 n 126 ~015 ¤ (si) 031 (us) 047 / 063 ? 079 O 095 _ 111 o 127

CODIGO ASCII EXTENDIDO (CÓDIGOS 128 – 255)

128 Ç 143 Å 158 × 172 ¼ 186 ¦ 200 + 214 Í 228 õ 242129 ü 144 É 159 ƒ 173 ¡ 187 + 201 + 215 Î 229 Õ 243 ¾130 é 145 æ 160 á 174 « 188 + 202 - 216 Ï 230 µ 244 ¶131 â 146 Æ 161 í 175 » 189 ¢ 203 - 217 + 231 þ 245 §132 ä 147 ô 162 ó 176 _ 190 ¥ 204 ¦ 218 + 232 Þ 246 ÷133 à 148 ö 163 ú 177 _ 191 + 205 - 219 _ 233 Ú 247 ¸134 å 149 ò 164 ñ 178 _ 192 + 206 + 220 _ 234 Û 248 °135 ç 150 û 165 Ñ 179 ¦ 193 - 207 ¤ 221 ¦ 235 Ù 249 ¨136 ê 151 ù 166 ª 180 ¦ 194 - 208 ð 222 Ì 236 ý 250 ·137 ë 152 ÿ 167 º 181 Á 195 + 209 Ð 223 _ 237 Ý 251 ¹138 è 153 Ö 168 ¿ 182 Â 196 - 210 Ê 224 Ó 238 ¯ 252 ³139 ï 154 Ü 169 ® 183 À 197 + 211 Ë 225 ß 239 ´ 253 ²140 î 155 ø 170 ¬ 184 © 198 ã 212 È 226 Ô 240 254

141 ì 156 £ 171 ½ 185 ¦ 199 Ã 213 i 227 Ò 241 ± 255142 Ä 157 Ø




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SOFTWARE Y HARDWARE PARA EL DESARROLLO DEPROYECTOS MICROCONTROLADOS

No

Artículo Cant Descripción deArtículo

1

Computador genérico para desarrollar las

aplicaciones

1 Procesador Pentium

933MHz, puerto serpuerto USB, 4 GB duro libre, 256 lector CD-ROM, sisoperativo WIN XP SSP2

2 Software MPLAB IDE v. 7.1(Léase empiláb aidi i)(LABoratorio de Microcontroladores PIC conentorno de desarrollo Integrado)

1 Mplab IDE v. 7.1 edcompilador (MPASMassembler de distribución de empresa MicrTechnologies)

3Software Proteus profesional 6.7 1 Proteus profesiona

(simulador microcontroladores bajo licencia autoriza

4Software IC Prog 1.05D o WIN PIC 3.59 1 Software carg

(loadder) de c(firmware) de PIC’libre distribución.

5Software proton PIC basic professional (Opcional) 1 Editor de program

para PIC con lBasic bajo licautorizada

6

Software MicroBasic profesional (Opcional) 1 Editor de program

para PIC con lBasic bajo licautorizada

7Software Compilador C ++ para PIC profesional(Opcional)

1 Editor de programpara PIC con lógica bajo licencia autoriza

8Software Eagle profesional 1 Diseño de circ

impresos bajo licautorizada

9Software Visual Basic 6.0 Edición profesional oempresarial

1 Software Visual BasEdición profesionaempresarial bajo lic

autorizada

10Software Visual Basic .NET Edición profesional oempresarial (Opcional)

1 Software Visual Edición profesionaempresarial bajo licautorizada

11 Programador JDM serial IC-Prog 1 Hardware programde PIC’s gama altlibre distribución

12 Protoboard de 2 secciones mínimo 1 Protoboard para mo




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de prácticas

13 Fuente de 5V/500 mA 1 Fuente de alimentregulada para alimel microcontrolador

14 Fuente de 5V/2 Amp, 12V/2Amp(Opcional)

1 Fuente de alimentregulada para alimperiféricos del PIC

15 Multímetro digital convencional 1 Multímetro dconvencional voltímetro ACamperímetro óhmetro, continutest diodo.

16 PIC 18F452 ó 18F252 ó 18F442 ó 18F242 1 Microcontrolador Microchip gama alt16 bit

17 PIC 18F2455/2550/4455/4550 1 Microcontrolador Microchip gama alt

16 bit con módulo integrado y oscinterno

HERRAMIENTAS Y MATERIALES No


1 Pinza cortafrío pequeña 1 Pinza cortafrío pequ

2 Alicate pequeño 1 Alicate pequeño

3 Kit de destornilladores pequeños tipo relojería 1 Kit de destornilladpequeños de paestría

4 Cinta de enmascarar delgada (1 cm) 1 Cinta de enmascara

5 Cautín punta fina de 40Watt 1 Cautín punta fina de40Watt

6 Estaño delgado con alma de resina 1 Estaño delgado con

de resina7 Crema solderín 1 Crema solderín

8 Alambre para puentes en protoboard de 4 colores 2m c/u Alambre para puenteprotoboard de 4 colo

9 Terminal con caimán pequeño en ambos extremos 5 Caimán para conexio

10 Cable plano ribbon gris o de colores de 16 hilos 2 m Cable ribbon plano dhilos




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ELEMENTOS Y DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

No


1Resistencias 1/4 Watt : 100Ω, 220Ω, 330Ω, 1kΩ,2.0kΩ, 4.7kΩ, 10kΩ, 20kΩ, 100kΩ, 300KΩ,1MΩ 10 c/u

Resistencia de propgeneral

2 Potenciómetro 3 pines: 10KΩ, 100Ω, 500kΩ 1 c/u

Potenciómetro propósito general

3 Condensador cerámico a 25V : 104pF 10 Condensador propósito general

Nota:104pF=0.1uF=100nFpass

4 Condensador cerámico a 16V : 27pF 2 Condensador propósito generalPara oscilador de PI

5 Condensadores electrolíticos (polarizados) a 16V:0.1µF, 1µF, 4.7µF, 10µF, 100µF, 220µF,470 µF 5 c/u

Condensador propósito general

6 Condensadores electrolíticos (polarizados) a 25V:1000µF, 2200µF, 4700µF 2 c/u

Condensador propósito general

7 Diodos 1N 4007 10 Diodos Rectificadoresilicio a 1Amp y 1tensión inversa pico

8 Diodos Zéner 1 Watt a 5.1V2

Diodo Zéner de propgeneral

9 Diodos Zéner 1 Watt a 12V2

Diodo Zéner de propgeneral

10 Diodos 1N4148 ó 1N914 10 Diodo alta velocidbaja potencia de silic

11 Puente rectificador de 1 Amp 1 Puente Rectificadore1Amp y 100V teinversa pico

12 Pulsador NA (normal mente abierto para

protoboard) 4

Pulsador NA (n

mente abierto protoboard)

13 Led de propósito general de 3 ó 5mm Rojo 5 Led de propósito gen

14 Led de propósito general de 3 ó 5mm Verde 5 Led de propósito gen

15 Led emisor Infra Rojo de 3 ó 5mm SHF 4510,SHF4515

2 Led IR de control reImax= 500mA, 30 mLT1062:2 Amp pico




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16 OPTOACOPLADOR OPTOTRIACMOC 3010=MOC 3020MOC 3021=MOC 3022MOC 3040=MOC 3041

2OPTOTRIAC 6 PINE

17 OPTOACOPLADOR OPTOTRANSISTORMCT2=4N254N26=4N27=4N28 2

OPTOTRANSISTORPINES

18 Transistor NPN 2N2222 5 Transistor BJT NPbaja potencia (IC_max=800mA,Frec_max=300MHz,Ganancia hFEECG123A,VCE_max=40V,VBEmax=6V,VCBmax=75V

19 Transistor NPN 2N3904 =BC548 5 Transistor BJT NPbaja potencia (IC_max=600mA,Frec_max = 300

ganancia hFEECG123AP,VCEmax=40V,VBEmax=6V,VCBmax=75V complementario=2N3

20 Transistor PNP 2N3906=BC558 5 Transistor BJT PNbaja potencia (IC_max=600mA,Frec_max 200ganancia hFEVCEmax=80V,VBEmax=5V,

VCBmax=75V, ECGparcomplementario=2N3

21 Transistor NPN TIP 41C 1 Transistor BJT NPmedia potencia(BCE) IC max=1.5 A

22 Transistor UJT MOSFET CANAL N IRF 830 1 Transistor IRF 830, media potencia, velocidad, MOSCANAL N, CorrientDrenador máx. = 5 ECG 2398 (Gpackage T41, TO220

23 Relé 12V 2 Contactos 8 pines 1 Relé electromagnéticpropósito general maneje hasta 6 AmAC/DC

24 Relé 12V 1 Contacto 5 pines 2 Relé electromagnéticpropósito general maneje hasta 10 AmAC/DC




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25 Triac BT138 1 Triodo de coralterna TRIAC BT1315 Amp y 600V MT2-GATE, TO220, 56008, IHOLD_40mA, Von Máx.=140ºC – 125ºC

26 SCR C106 1 Rectificador Contrde Silicio de propgeneral, ECD 400V/4 Amp, min.=200µA, Ihold m3mA. -40ºC a 1package TO202

27 Pantalla alfanumérica LCD 2x16Pantalla alfanumérica LCD 2x20Pantalla alfanumérica LCD 4x20

1 Pantalla alfanumérica verde /con o sin back light

28 Pantalla gráfica 64 x 32 pixeles Pantalla gráfica 128x 64 pixeles

Pantalla gráfica 240 x 64 pixeles

1 Pantalla gráfica blannegro con contro

KS 0105 a KS010829 Display de 7 segmentos matricial de 3 dígitos 1 Matriz 8x3 con 3 d

en display desegmentos con separador de dígitos

30 ISD 2560, ISD2590 ó ISD 25120 1 Chip grabreproductor de voz da 120 segundos dfamilia WIN BONDinterfaz sincrónica

31 Motor DC 12V/1Amp 1 Motor de directa depotencia

32 Motor paso a paso unipolar 1 Step Motor unipolara 12VDC con resolde 1.2 a 3 grados

33 Servomotor FITUBA, HITEC HS305, HOBBICO 1 Servomotor aeromodelismo de 5ideal para prácticarobótica

34 MT 8870 Decodificador de Tono telefónico 1 Decodificador DTMTono telefónico automatización por telefónica o celular

35 MAX 232 1 Adaptador de niRS232 a TTL

36 SP485CS, MAX 485 1 Adaptador de niRS485 1500 mts

37 DS1307 1 Time Keeper genede fecha y hora protsincrónico Dato,CK

38 DS1302 (Opcional) 1 Time Keeper genede fecha y hora protI2C




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39 ULN 2803 1 8 Driver motor papaso un500mA/50V

40 ULN 2003 1 7 Driver motor papaso un500mA/50V

41 LM 567 1 Detector de tono42 Puente H L293B 1 Driver motor paso –

bipolar de 1Amdirección en motor DL298: puente H 4 A

43 Regulador LM317 1 Regulador de vpositivo variable de 37V a 1.5Amp

44 Regulador LM7805 1 Regulador de voltajde 5V/1 Amp

45 Regulador LM7812 1 Regulador de voltajde 12V/1 Amp

46 CD 4066B (CD 4016B) 1 Circuito integrado Cinterruptor análogo control digital

47 CD 4015B (74LS164, 74LS273) 1 Circuito integrado CSIPO 8 out

48 TL084 1 Amplificador Operacde uso general entrada JFET

49 CD4021B (74LS165 – 74ls273) 1 Circuito integrado CPISO 8 input

50 XTAL 20MHz, 12MHz (USB) 1 Oscilador

microcontrolador51 XTAL 3.579545 MHz 1 Oscilador para decodificador de DTMF 8870

52 XTAL 32768 Hz 1 Oscilador para el beeper DS1307 DS1302

53 Teclado matricial 4x4 1 Teclado para práccon PIC

54 Teclado de computadora PS2 dim ó minidim 1 Teclado de computa

55 Buzzer Piezoeléctrico

Star PMX-04B

1 Buzzer para ge

tonos con microcontrolador

56 Buzzer VCM 1 Buzzer con predefinido




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57 Parlante de 0.5Watt a 8 ohm 1 Para escuchar grabdel ISD 25XXX

58 Micrófono electret 1 Micrófono para graben ISD 25XXX

DISPOSITIVOS DE SENSORICA 1 Sensor Bumpers Terminal de carrera 2 Terminal de carrera

terminales

2 Sensor LDR de Luminosidad Fotorresistencia 1 (Light DepeResistor)

3 Sensor Receptor control remoto Infra RojoIntegrado SFH5110 de 3 pines y encapsuladometálico ó plástico

1 Receptor IR IntegSHARP de TV de 3 (+5V, GND, Dato)encapsulado metáli

plástico4 Sensor temperatura analógico

LM 351 Sensor de temper

integrado en gcentígrados 10m0ºC a 100ºC Vcc= 5

5 Sensor temperatura analógicoLM 335

1 Sensor de temperintegrado en gcentígrados 10mV/ºC40 a 100ºC Vcc= 5V




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6 Sensor digital de temperatura DS1820, DS18S20 1 Sensor digital temperatura por buun solo hilo de Dsemiconductor -55+125 ºC, resolució0.5ºC y tiempo conversión de 20

800mS $15K7 sensor de presión analógico

MPX 41151 Sensor de pr

integrado 2.18 a 16., 15 a 115 KpVCC= 5VMPXM2102:0-100kP0.2V a 4.8V $30KMPX 2200

8 sensor de humedad HS1101 capacitivo 1 sensor de humHS1101 $50K

9 Sensor ultrasónico módulo integrado TX y RX 1 Sensores ultrasóintegrados

40TR12B:$40k 3mtsSRF04:3mtsSRF05 :1.7cm a 4mtSRF08:6mts

10 Sensor cápsula ultrasónica de bajo costo 1 Sensor cáultrasónica

11 Sensor óptico automático de proximidad IS471Fde SHARP Corporation

1 SENSOR PROX CNOPB703, OPBOPB705 son meque el CNY70 perocostosos

12 Sensor óptico de proximidad CNY70 VishayTelefunken Seminconductors www.vishay.com

1 SENSOR PROX CNOPB703, OPBOPB705 son meque el CNY70 perocostosos

13 Sensor óptico de barrera H21A1 1 Sensor óptico de baH21A1www.isocom.com,www.fairchildsemi.co

14 Sensor PSD (Detector de posición lineal portriangulación infra roja) Infra Rojo SharpGP2D12=GP2Y0A21YK

1 Mide distancia con con valor de 0 a 3 vdependiendo de distancia.GP2D05:10 a 0 cm:1 bit




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GP2D02:10 a 80out:8 bitGP2D15:24cm:1bitGP2Y0D21YK= GP2http://sharp-world.co

15 Sensor Pirosensor PIR de calor por infrarrojo 1 Sensor PIR Phase Red de 3 pines (GND OUT)

16 Acelerómetro MMA7260Q, acelerómetro ADXL213de Analog

1 Acelerómetro de esólido

17 Sensor de corriente (transformador de corriente avoltaje a baja frecuencia de 50 a 400Hz)CSE 187-L

1 SENSA de 0.1 A a expresándolo a 110típicamente

18 Sensor de corriente de efecto Hall 1 SENSA de 0.1 A a expresándolo a 110típicamente

19 Optoacoplador sensor tipo herradura para encogeroptico 1 Para contar númerpasos o vueltasmotores de DC

DISPOSITIVOS ESPECIALES

1 POTENCIOMETRO DIGITAL X9C102/103/104/503 1 POTENCIOMETRODIGITALX9C102/103/104/503

2 XR2206 Modulador FSK sinusoidal 1 XR2206 Modulador sinusoidal

3 XR2211 Demodulador FSK sinusoidal 1 XR2211 DemoduFSK sinusoidal

4 TDA 2003 AMPLIFIDADOR DE AUDIO 1 TDA AMPLIFIDADOR AUDIO

5 DAC 0809 CONVERSOR DIGITAL ANALOGO 8BIT

1 DAC 0809 CONVERDIGITAL ANALOGBIT

6 L293D PUENTEH PARA MOTORES DE DIRECTA 1 L293D PUENTEH PMOTORES DE DIRE

7 HT 9200A generador DTMF 1 HT 9200 geneDTMF

8 LF353 amplificador de bajo ruido 1 LF353 amplificoperacional de bajo JFET

9 UL 8038 GENERADOR DE FUNCIONES 1 UL 8038 GENERADE FUNCIONES

10 Kit Reconocedor de voz Sensory Voice Direct 364de estado sólido

1 www.voiceactivationVOICE DIRECT




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DOLARES EN EEUU

11 Kit receptor y software decodificador RF ID con 10tarjetas

1 ERICEL (091-40417$350K colombiaPropuesta dinámica 4121290)Semiconix (091-3418Suconel (094-51278

12 GPS de propósito general con interfaz RS232 acircuitos microcontrolados

1 GPS de propgeneral con inRS232 a circmicrocontrolados

PG31-MMCX: $250K13 Alambre muscular Nitinol LT de propósito general 20 cm Alambre muscular N

LT de propósito gen

14 Transmisor Receptor RF ASK/PSK de datos coninterfaz a microcontroladores

1 TX + RX = TLP418A, RL100MTS ASK 433.92TRF2.4GHZ:“Transceiver 280 2.5ghZ $70k

15 LCD Touch Screen 320x240 pixeles blanco ynegro

1 PowerTyp Technolog

16 MAX 187 Conversor A/D 12 bit serial SPI. 1 0 to 5V

17 24LC256 Memoria EEPROM serial 32Kbytes x 8 bit 1 Memoria EEPmicrochip protocolode 8 pines 256Kbmillón de ciclos R/WA 5.5V, stand by = 1

18 PCF 8591 ADC Y DAC I2C de 8 bit de 4 channel

19 PCF 8574 Expansor de bus I2C




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20 DS1624 TERMOMETRO DIGITAL I2C

21 SAA 1064 DRIVER DISPLAY 7 SEG DE 4DIGITOS I2C

22 PCF 8576 DRIVER DISPLAY 7 SEG DE 4DIGITOS I2C

23 LM76 TERMOMETRO DIGITAL Y TERMOSTATOI2C

24 Brújula magnética

CMPS03: Este compás ha sido diseñadoespecíficamente para la implementaciónde Robots o como ayuda de navegación.Tiene una interfaz I2C que permiteobtener una lectura digital que consistede un número único que representa adirección a la que está mirando el robot.Consume 20 mA @ 5V. Tamaño: 32mm x35mm Precio: $169.998

25 Efecto Hall

A1302EUA: Sensor deEfecto Hall con salidalineal proporcional a loscambios en el flujomagnético. Ideal paraaplicaciones de detecciónde movimiento, sensorde proximidad o sensorde movimiento en los

dientes de los piñones.Precio: $3.016

A3212EUA: Sensor deefecto hall con salidaconmutada o digital, quecambia de cero a unológico con la presenciade un campo magnéticosin importar supolaridad. Precio:$3.480

UGN3503: Sensor deEfecto Hall con salidalineal proporcional a loscambios en el flujomagnético. Ideal paraaplicaciones de detecciónde movimiento, sensorde proximidad o sensor




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de movimiento en losdientes de los piñones.Precio: $4.002

25 Calor

TPA

81:Es unarreglo deocho “Thermopile” quedetectan

ondas infrarrojas en el rango de 2 a 22µm que esla longitud de onda del calorradiante, por lo tanto puede ser usado enaplicaciones de termómetros infrarrojossin contacto. El TPA81 puede medir latemperatura de 8 puntos adyacentessimultáneamente, además puedecontrolar un servo que mueve el módulopara obtener una imagen térmica. ElTPA81 puede detectar la llama de unavela a una distancia de dos metros y susmediciones no se afectan con la luzambiente. La comunicación con el TPA81es a través de un puerto I2C. Precio:

$324.800 25 Distancia

GP2D12: Entrega un voltaje proporcionala la distancia de un objeto. Funciona enun rango de 10 a 80 cm. Precio:$36.400

GP2D120: Entrega un voltajeproporcional a la distancia de un objeto.Funciona en un rango de 10 a 30 cm.Precio: $36.400

GP2Y0A02: Entrega una salida digitalcon la medición de la distancia de unobjeto. Funciona en un rango de 20 a 150cm. Precio: $40.600

GP2Y0D02: Entrega una salida digitalcon la medición de la distancia de unobjeto. Funciona en un rango de 20 a 150




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cm. Precio: $ 35.003

25 SRF04: Usadopara medirdistancia en unrango de 3 cm a

3 metros,enviando untren de pulsosultrasónicos que

al regresar generanun pulso, cuyo anchoes proporcional a ladistancia del objeto.Consume 30 mA @5V. Tamaño: 43mmx 20mm x 17mmPrecio: $116.000

SRF05: Usado paramedir distancia en unrango de 1 cm a 4metros, enviando untren de pulsos

ultrasónicos que al regresar generan unpulso, cuyo ancho es proporcional a ladistancia del objeto. Consume 4 mA @ 5V.Tamaño: 43mm x 20mm x 17mm Precio:$92.800

SRF08: Usado para medir distancia en unrango de 3 cm a 6 metros, enviando un trende pulsos ultrasónicos que al regresargeneran un pulso, cuyo ancho esproporcional a la distancia del objeto.Consume 15 mA @ 5V. Tamaño: 43mm x20mm x 17mm Precio: $197.200

SRF10: Usado para medir distancia en unrango de 3 cm a 6 metros, enviando un trende pulsos ultrasónicos que al regresar

generan un pulso, cuyo ancho esproporcional a la distancia del objeto.Consume 15 mA @ 5V. Tamaño: 32mm x15mm x 10mm, es el más pequeño en elmercado. Precio: $197.200

SRF235: Usado para medir distancia en unrango de 10 cm a 1.2 metros, enviando untren de pulsos ultrasónicos a 235 Khz. que alregresar generan un pulso, cuyo ancho es




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proporcional a la distancia del objeto, y loentrega a la salida a través de una interfaceI2C. Tiene un ancho de haz de 15° que lohace muy directivo. Consume 15 mA @ 5V.Tamaño: 34mm x 20mm x 19mm. Precio: $430.012

SOPORTE SRF10: Permite asegurar elSRF10 en cualquier superficie metálica o demadera por medio de tornillos dándole unaexcelente presentación y funcionalidad.Precio: $23.200




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# Proveedor Teléfono-Dirección e-mail - URL Productos

1 Sigma Electrónica Carrera 24 No.59-67PBX 3482059 - FAX

3466185Bogotá - Colombia -

Sudamérica

[email protected] www.sigmaelectronica.com

Electrónica variosCircuitos integradMódulos TX RX R

GPS

2 Suconel 094-5127830-Medellín

www.suconel.com Electrónica variosCircuitos integradMódulos TX RX R

3 Propuesta dinámica 091-3418069 -Medellín

www.propuestadinamica.com Electrónica variosCircuitos integrad

motorola

4 Semiconix 094-4121290-Bogotá Electrónica varios

Circuitos integrad

5 Electrónica DC 097-6525426-Bucaramanga

Electrónica variosCircuitos integrad

importaciones

6 Electrónica Senel 6311689 – 6307077Cr 44 No 70-36

FAX 6307099Bogotá


7 Plintec -Bogotá091-3340915

091-2835707


MODEM gprs, gp

8 Dynamo Dynamo (300 -4788207) (312-3278157)

-BucaramangaC.C. Acrópolis

Robótica

9 Mundo Electrónica 091-3422977Bogotá


10 La red electrónica Bogotá031-2845294


11 Canaris Medellín094-4133185094-4133148


12 Casa Hermes Bucaramanga037-6308888


13 Electrotelefónica Bucaramanga037-6339097097-6305044


15 Electrónica JameyCúcuta

037-5714418311-4754729




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INAS WEB RECOMENDADAS

URL Contenidowww.electronicayservicio.com

www.todoexpertos.com

www.lawebdelprogramador.com

www.ecgsemiconductors.com

www.mercadolibre.com

www.monografias.com

www.datasheetcatalog.com Data sheet

www.todopic.com.arg pic

www.compugreif.com

www.dynamoelectronics.comwww.pablin.com

www.microchip.com

www.freescale.com

www.ee.washinton.edu/eeca Galería de circuitos electrónicos:

www.arrakis.es/~/dr2000/manny/circuitos/ Galería de circuitos electrónicos:

www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ (Motores paso a paso)

16 Electrónica Maruel Bucaramanga037-6334090


17 CompuGreif Bogotá www.compugreif.com Elementos decomputación y red

18 Hobbies $ Cosas Bogotá091-6364340091-2562476

www.hobbyservices.com,www.hobbico.com Robótica sercomoto

19 CEKIT Pereira33525753252653

kit de CEKIT, revistvídeos

20 TEC100 Bogotá 091-308888 Elementos decomputación y red

21 ELECTRÓNICA AZ Bucaramanga

Bucacentro097-6301673

Electrónica vari

Circuitos integradmódulos zigbemontaje superfi

22 Teleradio Cúcuta Electrónica variCircuitos integra




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www.kidscience.miningco.com/ (Proyectos para niños)

1. www.4qd.co.uk/ccts/index.html (Circuitos para aficionados)

www.4justnet.ne.jp/~sei.inoue/e_menu.htm

www.picpoint.com (Proyecto de microcontroladores)

www.seattlerobotics.org/encoder/index.html (Robótica)

www.xs4all.nl/~ganswijk/chipdir/chipdir.html (Todos los fabricantes)

www.ti.com/sc/5016 (Texas Instruments)

www.burr-brown.com/www.scenix.com/ (Scenix), fabricación de microcontroladores.www.microchip.com (Microchip), fabricación de microcontroladores.www.siemens.de/semiconductor (Siemens Semiconductor)

www.infineon.com (Antigua Siemens Semiconductor)www.dalsemi.com/ (Dallas Semiconductor)www.national.com (National semiconductor)http://ella.swin.net/ (Circuitosd integrados varios)www.crhc.uiuc.edu/~dburke/databoockshelf.html (Hoja de datos deintegrados).www.toshiba.com (Toshiba semiconductor)www.Sanyo.com (Sanyo)www.amd.com (Circuitos integrados Análogos)

(Burr-Brown corporation)

Dirección de SOFTWARE1. www.cadsoftusa.com (Software de EAGLE)

Reparación de aparatos eléctricos y electrónicos:1. www.paranoia.com/~filipg/HTML/REPAIR/2. www.anatekcorp.com/index.htm3. www.torch-usa.com/ (Reparación de computadoras)4. www.teleline.es/personal/pacoalv/5. http://members.xoom.com/ELECTRÓNICOs/6. http://home.coqui.net/demi/

http://www.usb.org/http://www.everythingusb.com/http://www.semiconductors.philips.com/buses/usb/http://www.monografias.com/trabajos11/usbmem/usbmem.shtml

http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpyVFplyFkUxOgPmDT.phphttp://electronics.howstuffworks.com/usb.htm/printablehttp://www.carsoft.com.ar/usb.htmhttp://cipres.cec.uchile.cl/~el54d/trabajos_exposiciones/USB/USB.htmhttp://www.hardwarebook.net/http://www.pchardware.org/http://www.multingles.net/docs/alezito_usb.htmhttp://www.nicatech.com.ni/quees.shtmlhttp://www.semiconductors.philips.com/buses/usb/products/otg/

(Burr-Brown corporation)




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Google

Teoría de Electrónica1. www.bdinteractive.com/history/ahistory.html (Historia de la

telecomunicaciones)

Buscadores1. Altavista2. Infoseek3. Trovator4. Metacrawler5. Ecg products

YahooGoogle

ALGORITMOS Y FUNDAMENTOS DE PROGRAMACION II. JUSTIFICACIÓN

Es importante que el estudiante de ingeniería obtenga y desarrolle destrezas y habilidades en la solución de problemas mecomputadores a partir de conceptos básicos de algoritmos, siendo esta una asignatura básica, que permite al alumconstrucción adecuada y eficiente en el desarrollo de software.

III . OBJETIVO GENERAL

Desarrollar en el estudiante la lógica en la solución de problemas cotidianos y complejos a trde métodos algorítmicos y las herramientas computacionales.

IV. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Impartir a los estudiantes los conceptos básicos (teóricos y prácticos) para la soluciónproblemas con la ayuda de los computadores.




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Orientar al estudiante la forma de definir y analizar un problema Diseñar algoritmos para la solución de problemas con la ayuda de los computadores Aprender a estructurar un programa computacional Determinar si los algoritmos desarrollados dan las soluciones adecuadas

V. CONTENIDO DE LA ASIGNATURA

NUM.

TEMAS SUBTEMAS

1 INTRODUCCIÓN A LAINFORMÁTICA

1.1. definiciones1.1.1. Datos, información e Informática1.1.2. Sistemas1.1.3. Sistema de Procesamiento de Datos

1.2. Componentes básicos de un sistema de procesamiede datos.1.2.1. Hardware1.2.2. Software

2 ALGORITMOS, CONCEPTOSBÁSICOS

2.1. Etapas para la solución de problemas por computado2.2. Algoritmos2.2.1. Conceptos de seudocódigo, tipos de diagramas.2.2.2. Tipos de Algoritmos2.3. Datos, Tipos de datos Simples.2.4. Constantes2.5. Variables2.6. Expresiones

2.6.1. Operadores Aritméticos, Lógicos y Relaciónales2.6.2. Prioridades de los Operadores.2.6.3. Expresiones Aritméticas2.6.4. Expresiones Booleanas2.7. Algunas funciones Internas




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3 PRIMITIVAS

ALGORITMICAS

3.1. Elementos Básicos de un Algoritmo3.1.1 Inicio - Fin3.2 Operación de Asignación3.3. Primitiva de entrada / Salida de Información3.4. Primitivas para bloques condicionales no repetiti3.4.1. Si-Fin-Si, Si-Sino-, Fin Si

3.5. Contadores3.6. Acumuladores3.7 Interruptores y Switch3.8. Estructuras Anidadas3.9 Registro identificador y Registro centinela3.10 Bucles y ciclos3.11 Primitivas Bloques condicionales repetitivos3.11.1 Hacer Para3.11.2 Hacer Mientras Que3.11.3 Repita - Hasta Que

4 ARREGLOS 4.1 Vectores ó Arreglos unidimensionales

4.2 Matrices o Arreglos multidimensionales

VI. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS

La asignatura será dirigida por el docente, teniendo en cuenta los lineamientos establecidos por la dirección del progratravés de tres estrategias:

Docencia Directa:

Esta estrategia corresponde a clases presenciales, donde el docente, expondrá los conceptos principales detema, fomentando el interés, la participación y la investigación del estudiante, mediante el diseño y direcciproyectos, talleres, debates, seminarios, sustentaciones, lecturas autorreguladas, mapas conceptuales y ensa

Trabajo Independiente:

Esta estrategia corresponde al autoaprendizaje por parte del estudiante. Para ello, el estudiante documentarse y preparar los diferentes temas de la asignatura con anticipación; teniendo en cuenta el cony las fuentes bibliográficas suministradas por el docente y utilizando las franjas de usuario programadas salas de informática para el componente practico.

Horas de Asesoría:

Esta estrategia corresponde a la asesoría que debe brindar el docente aestudiantes, sobre las tareas asignadas, en el sitio y hora concertados.

VII . SISTEMA DE EVALUACIÓN

La asignatura se evaluará a través de dos parciales y un examen final, tal como lo estla Universidad de la siguiente manera:

Parcial Valor Temas FechaPrimero 30% Conceptos básicos. El




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proceso de la programación.

Segundo 30% Estructuras de controllógico. Subprogramas.

Examen Final 40% Arreglos

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADALIBRO Contenido

Diseño Electrónico. Circuitos y sistemas. Savant, Roden yCarpenter. 2ª. Edition. Addison Wesley Data sheet microcontroladores microchip

Tutorial MPLAB IDE versión 7.1 de Microchip

App Notes de Microchip (www.microchip.com) MICROELECTRONIC CIRCUITS. Adel. S. Sedra & K. C.Smith. Editorial OXFORD UNINERSITY PREES

USB - Hardware & Software por John Garney, Ed Solari,Kosar Jaff y otros (Ed. Annabooks)

VII I. BIBLIOGRAFÍA

CAIRÓ, Osvaldo. Metodología de la programación. Algoritmos, diagramas de flujo y Programas.

Tomo I. Alafaomega.

ALCALDE LANCHARRO, Eduardo y GARCIA LOPEZ, Miguel. Informática básica. 3ra ed. McGraw-

JOYANES AGUILAR, Luis. Fundamentos de programación. Algoritmos y estructuras de datos.

ed., McGraw-Hill, Madrid, 1996.

JOYANES AGUILAR, Luis. Problemas de metodología de la programación. 2da ed., McGraw

Madrid, 1995.

HERRERA MORALES, Edgar Enrique. Informática. Curso básico de introducción a los computad

CEAP. Bucaramanga, 1995.

PEREZ PEREZ, José. Algoritmos. Estructuras básicas. Manual Teórico-Práctico para estudiantes

Informática. Ediciones UNINORTE. 1993.

CARRILLO RINCÓN, Elberto. Introducción a los computadores. Problemario. Solucionario. Escue

de Ingeniería de Sistemas e Informática. Universidad Industrial de Santander. 1995.

LONG, Larry. Introducción a las computadoras y al procesamiento de la información. McGraw

1990.

CORREA, Guillermo. Desarrollo de algoritmos. McGraw-Hill. 1990




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TREMBLAY, Jeany y BURT, Richard. Introducción a la ciencia de los computadores. Un enfoqu

algorítmico. McGraw-Hill 1988.

LOZANO, Letvin. Diagramación y Programación. Ejercicios Propuestos y resueltos.

seccion 1- teoria de micro control adores abril-2010

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