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Desde
muy temprano en la mañana al levantarse, cada persona sin tener conocimientos
previos interactúa con una diversidad infinita de microcontroladores, puesto
que los encontramos en el interior de nuestros aparatos electrónicos de nuestra
vida cotidiana, muchas veces uno se pregunta cómo es que funciona nuestro reloj
digital que suena a cada hora que nosotros deseamos despertar, creerán que es
un microcontrolador el que va marcando el segundo o minuto de cada hora de
nuestro día, creerán que es muy parecido al microondas de nuestra cocina, si
estimados, es un microcontralor el que está funcionando para los parámetros que
se le indicaron y es él, el que nos facilita nuestra rutina diaria.
Un microcontrolador es un
circuito integrado de alta escala de integración que incorpora la mayor parte
de los elementos que configuran a un controlador, además cabe decir que el
funcionamiento de los microcontroladores dependerá de las diversas periféricas
se le instale para llevar a cabo el uso que se le requiera dar.
En los últimos años la gran demanda de los microcontroladores
a aumentado de manera infinita puesta que se tamaño es reducido y su bajo coste
permite que sea mas accesible a cualquier persona con capacidades de innovar y
crear nuevos diseños para la electrónica, aunque en el mercado de la
microinformática se ven en su gran mayoría los microprocesadores, este primero
se vende cien veces a uno.
Dentro de los microcontroladores podemos encontrar en su gran
mayoría microcontroladores de 4, 8, 16, y 32 bits, aunque la capacidades del
microcontrolador de 16 y 32 bits supera al de 4 y 8, este ultimo es el que domina
en el mercado, el de 4 bits intenta de no desaparecer del mercado ya que su
capacidad es limitada a diferencia del resto, la razón de porque utilizar un
microcontrolador de 4 o 8 y no de 16 o 32 bits es simplemente que las
aplicaciones en las cuales se instalará y configurará el microcontrolador no
requiere de mayor capacidad, además que aumentara el coste de este, por lo cual
no es conveniente económicamente.
Uno de los sectores que mas requiere de microcontroladores en
el mercado es el campo automovilismo, puesto que en la actualidad la tecnología
que se implementa dentro de estos vehículos es de alta calidad, además que
estos microcontroladores deben ser diseñados para condiciones extremas puesto
que se encuentran a una alta probabilidad de choques y vibraciones, además que
deben ser fiables al cliente para no fallar dentro de condiciones y usos
normales de su vehículo.
Según la empresa Microchip sus
productos son vendidos principalmente a Asia con un 43%, seguido por America
con 29% y Europa con 28%.
Hablando de los segmentos de mercado que utilizan los PICs el área de Eléctronica
de Consumo tiene un 35%, seguida por la industria automotriz con un 18%.
Inicialmente los
microcontroladores eran fabricados con la arquitectura clásica de von Neumann,
en cambio, en la actualidad se utiliza
mayormente la arquitectura Harvard. La arquitectura van Neumann está basada en una
unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria única donde se
guardan las instrucciones del programa y los datos.
La arquitectura Harvard se diferencia de la
arquitectura Von Neumann porque utiliza un sistema de almacenamiento separado
físicamente para datos y instrucciones. Las instrucciones y los datos se
almacenan de manera separada en la memoria.
Inicialmente los
microcontroladores eran fabricados con la arquitectura clásica de von Neumann,
hoy en día se utiliza de gran manera la arquitectura Harvard, esto se debe a
que la arquitectura de Harvard tiene una ventaja en la frecuencia de lectura de
las instrucciones y los datos son aproximadamente los mismo, por lo tanto este
tipo de arquitectura los encontramos en los microcontroladores de audio y
video, además que “El tamaño de las
instrucciones no esta relacionado con
los de los datos, y por lo tanto puede ser optimizado para que cualquier
instrucción de la memoria ocupe una sola posición de memoria de programa
logrando así una mayor velocidad menor
longitud de programa, por otro lado el tiempo de acceso a las instrucciones
puede superponerse con los de los datos, logrando una mayor velocidad de
operación”. Citado de Fernando Angulo, Septiembre 2013.
Por otra parte, la arquitectura Von
Neumann Es una familia de computadores que utilizan el mismo
dispositivo de almacenamiento para las instrucciones como para los datos.
Normalmente casi todos los microcontroladores se basan en la arquitectura Von
Neumann.
Básicamente utiliza un bus de direcciones y un
bus de datos para acceso a la memoria. Aunque ambas disponen de sus respectivos
sistemas de buses de acceso y es posible realizar operaciones de acceso
simultáneamente en ambas memorias.