Control
Si consideramos, un problema
de control sencillo, como la secuencia de las luces rojas, amarilla y verde del
semáforo de un crucero, hasta recurrir a un sistema de control electrónico que
contenga circuitos integrados, de lógica combinatoria y de lógica secuencial.
En el caso de una situación mas compleja la solución mas sencilla en este caso
no es construir un sistema basado en la interconexión de circuitos integradores
de lógica combinatoria y secuencial, sino del uso de un microprocesador para
que el software realice las funciones correspondientes.
Estructura de una microcomputadora
Las computadoras constan de
tres secciones: la unidad central de proceso (CPU), la cual reconoce y ejecuta
las instrucciones de un programa; los circuitos de interfase de entrada y
salida, los cuales controlan las comunicaciones entre la computadora y el mundo
exterior, y la memoria donde se almacenan las instrucciones y datos de un
programa. Las señales digitales se desplazan de una sección a otra a través de
vías llamadas buses.
Los datos necesarios para
las instrucciones de procesamiento de la CPU se transportan a través del bus de
datos, la dirección de una localidad de la memoria especifica para accesar a
los datos almacenados se transporta por el bus de dirección y las señales de
las acciones de control viajan por el bus de control.
CPU
La CPU es la sección del
procesador en la que se procesan los datos, se traen instrucciones de la
memoria que se decodifican y se ejecutan. Consta de una unidad de control, una
unidad lógica y aritmética (ALU) y de registros.
La unidad de control define
la duración y secuencia de las operaciones. Produce las señales de reloj
utilizadas para traer de la memoria una instrucción del programa y ejecutarla.
La unidad aritmética y lógica se ocupa de las operaciones con los datos. Los
datos internos que en un momento dado utiliza CPU se guardan en forma temporal
en un grupo de registros mientras se ejecutan las instrucciones.
Memoria
En la unidad de memoria se
guardan datos de tipo binaria: físicamente esta formada por uno o varios
circuitos integrados. Los datos pueden ser códigos de instrucciones de un
programa, o números con los que se realizan las operaciones.
Existen varios tipos de
unidad de memora:
1.- ROM
Cuando se guardan datos en
forma permanente, se utiliza un dispositivo de memoria conocido como memoria de
solo lectura (ROM). Las memorias ROM se programan con el contenido que se
requiere durante la fabricación del circuito integrado.
2.- PROM
El termino PROM programable
(PROM) se refiere a las memorias ROM que puede programar el usuario. En un
principio, las celdas de memoria tienen un fusible como eslabón que mantiene su
memoria en 0. Al hacer pasar una corriente a través del fusible, este se abre
de manera permanente, y así el valor combina de 0 a 1.
3.- EPROM
El termino ROM borrable y
programable (EPROM) se refiere a las memorias ROM que es posible programar y
modificar. Un chip de EPROM típico contiene una serie de pequeños circuitos
electrónicos, celdas, donde se almacena una carga. Para almacenar el programa
se aplican voltajes a las terminales del circuito integrado y se produce una
configuración de celdas cargadas y no cargadas.
4.- EEPROM
La PROM eléctricamente
borrable (EEPROM) es similar a las EPROM, pero para el borrado se utiliza un
voltaje relativamente alto, en vez de la luz ultravioleta.
5.- RAM
Los datos temporales, es
decir, aquellos con los que en un momento dado se realizan operaciones, se
guardan en una memoria de lectura/escritura conocida como memoria de acceso
aleatorio (RAM) es la que se puede leer y escribir.
Microcontroladores
Para que un microprocesador
pueda funcionar como un sistema de microcomputadora aplicado al control, son
necesarios chips adicionales, por ejemplo, dispositivos de memoria para
almacenar programas y datos. El microcontrolador consiste en la integración de
un chip de un microprocesador con memoria, interfase de entrada/salida y otros
dispositivos periféricos como temporizadores.
No hay comentarios:
Publicar un comentario