¿Qué es un microcontrolador?
El siguiente diagrama muestra los componentes básicos de un microcontrolador. Un microcontrolador puede considerarse como una microcomputadora (o una computadora en un chip), ya que todos los componentes (y algunos otros) están integrados en un solo chip (circuito integrado - IC).
CPU (Unidad Central de Procesamiento)
Es el corazón del microcontrolador y está compuesto principalmente por componentes importantes como la Unidad Aritmético Lógica (ALU) y la Unidad de Control (CU) . La CPU es el dispositivo principal que se comunica con dispositivos periféricos como memoria, entrada y salida.
Como su nombre indica, la ALU o Unidad Lógica Aritmética realiza operaciones aritméticas y lógicas. La CU o unidad de control es responsable de la sincronización de los procesos de comunicación entre la CPU y sus periféricos.
Memoria de programa
Las instrucciones de la CPU se almacenan en la memoria de programa. Por lo general, se implementa como memoria de solo lectura o ROM, y los programas escritos en ella se conservan incluso si se corta la energía o se reinicia el sistema.
Los módulos de memoria de programas modernos suelen consistir en EEPROM (Memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente), que es un tipo de memoria no volátil.
En este tipo de memoria los datos se pueden borrar y reprogramar mediante señales de programación especiales.
Cuando el microcontrolador se enciende o se reinicia manualmente, el procesador ejecuta un conjunto de instrucciones desde una ubicación de almacenamiento predefinida (dirección) en la memoria del programa.
Memoria de datos
La memoria de datos de un microcontrolador se encarga de almacenar valores de variables, datos temporales, resultados intermedios y otros datos para que el programa pueda ejecutarse correctamente.
La memoria de datos, a menudo denominada RAM (Random Access Memory), es un tipo de memoria volátil. Por lo general, está organizado en registros, incluidos registros de funciones especiales (SFR) y ubicaciones de memoria accesibles para el usuario.
Puertos de entrada y salida
Los puertos de E/S o puertos de entrada/salida proporcionan al microcontrolador una conexión física con el mundo exterior. Los puertos de entrada proporcionan una puerta de entrada para pasar datos del mundo exterior con la ayuda de sensores.
Los datos del puerto de entrada se procesan (dependiendo de la aplicación) y determinarán los datos del puerto de salida.
Los puertos de salida permiten al microcontrolador controlar dispositivos externos como motores y LED. Generalmente, todos los puertos de un microcontrolador tienen doble funcionalidad, es decir, pueden actuar como puertos de entrada y salida (pero no ambos al mismo tiempo).