sábado, 21 de febrero de 2009

CUESTIONARIO

La memoria RAM
Se denomina memoria a los circuitos que permiten almacenar y recuperar la información. En un sentido más amplio, puede referirse también a sistemas externos de almacenamiento, como las unidades de disco o de cinta. Memoria de acceso aleatorio o RAM (Random Access Memory) es la memoria basada en semiconductores que puede ser leída y escrita por el microprocesador u otros dispositivos de hardware. El acceso a las posiciones de almacenamiento se puede realizar en cualquier orden.
Un sistema de memoria se puede clasificar en función de muy diversas características. Entre ellas podemos destacar las siguientes: localización de la memoria, capacidad, método de acceso y velocidad de acceso. En el caso de la memoria RAM (también denominada memoria principal o primaria) se puede realizar la siguiente clasificación:





Localización: Interna (se encuentra en la placa base)
Capacidad: Hoy en día no es raro encontrar ordenadores PC equipados con 64, 128 ó 256 Mb de memoria RAM.
Método de acceso: La RAM es una memoria de acceso aleatorio. Esto significa que una palabra o byte se puede encontrar de forma directa, sin tener en cuenta los bytes almacenados antes o después de dicha palabra (al contrario que las memorias en cinta, que requieren de un acceso secuencial). Además, la RAM permite el acceso para lectura y escritura de información.
Velocidad de acceso: Actualmente se pueden encontrar sistemas de memoria RAM capaces de realizar transferencias a frecuencias del orden de los Gbps (gigabits por segundo). También es importante anotar que la RAM es una memoria volátil, es decir, requiere de alimentación eléctrica para mantener la información. En otras palabras, la RAM pierde toda la información al desconectar el ordenador.
Hemos de tener muy en cuenta que esta memoria es la que mantiene los programas funcionando y abiertos, por lo que al ser Windows 95/98/Me/2000 un sistema operativo multitarea, estaremos a merced de la cantidad de memoria RAM que tengamos dispuesta en el ordenador. En la actualidad hemos de disponer de la mayor cantidad posible de ésta, ya que estamos supeditados al funcionamiento más rápido o más lento de nuestras aplicaciones diarias. La memoria RAM hace unos años era muy cara, pero hoy en día su precio ha bajado considerablemente.
La memoria de acceso aleatorio, (en
inglés: Random Access Memory cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador.[1] Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada caché, pero ésta sólo es una copia de acceso rápido de la memoria principal almacenada en los módulos de RAM.[1] Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, se compone de integrados soldados sobre un circuito impreso.
Se trata de una memoria de
estado sólido tipo DRAM en la que se puede tanto leer como escribir información. Se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo. Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible.



La frase memoria RAM se utiliza frecuentemente para referirse a los módulos de memoria que se usan en los computadores personales y
servidores. En el sentido estricto, estos dispositivos contienen un tipo entre varios de memoria de acceso aleatorio , ya que las ROM, memorias Flash , caché (SRAM) , los registros en procesadores y otras unidades de procesamiento también poseen la cualidad de presentar retardos de acceso iguales para cualquier posición.
MEMORIAS PROGRAMABLES
MEMORIA ROM (READ ONLY MEMORY)
· Es una memoria de sólo lectura que se programan mediante máscaras. Es decir, el contenido de las celdas de memoria se almacena durante el
proceso de fabricación para mantenerse después de forma irrevocable. Desde el instante en que el fabricante grabo las instrucciones en el Chip, por lo tanto la escritura de este tipo de memorias ocurre una sola vez y queda grabado su contenido aunque se le retire la energía.
Las características fundamentales de las memorias ROM son:
· 1. Alta densidad: la estructura de la celda básica es muy sencilla y permite altas integraciones.
· 2. No volátiles: el contenido de la memoria permanece si se quita la
alimentación.
· 3. Coste: dado que la
programación se realiza a nivel de máscaras durante el proceso de fabricación, resultan baratas en grandes tiradas, de modo que el coste de fabricación se reparte en muchas unidades y el coste unitario es baja.
· 4. Sólo lectura: únicamente son programables a nivel de máscara durante su fabricación.
· Su contenido, una vez fabricada, no se puede modificar.


Se usa para almacenar información vital para el funcionamiento del sistema: en la
gestión del proceso de arranque, el chequeo inicial del sistema, carga del sistema operativo y diversas rutinas de control de dispositivos de entrada/salida suelen ser las tareas encargadas a los programas grabados en ROM. Estos programas forman la llamada BIOS (Basic Input Output System). Junto a la BIOS se encuentra el chip de CMOS donde se almacenan los valores que determinan la configuración hardware del sistema, como tipos de unidades, parámetros de los discos duros, fecha y hora del sistema... esta información no se pierde al apagar la computadora. Estos valores se pueden modificar por medio del SETUP.
La ventaja de tener los programas fundamentales del computador almacenados en la ROM es que están allí implementados en el interior del computador y no hay necesidad de cargarlos en la memoria desde el disco de la misma forma en que se carga el DOS. Debido a que están siempre residentes, los programas en ROM son muy a menudo los cimientos sobre los que se construye el resto de los programas (incluyendo el DOS).
Estas memorias, cuyo nombre procede de las iniciales de Read Only Memory son solo de lectura. Dentro de un proceso de elaboración de datos de una
computadora, no es posible grabar ningún dato en las memorias ROM. Son memorias perfectas para guardar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversión, generación de caracteres etc.

Ø MEMORIA PROM (PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORIES)
Una alternativa para
proyectos pequeños es el uso de una de las memorias de sólo lectura programables o PROM (programmable read only memories), memoria basada en semiconductores que contiene instrucciones o datos. Éstas existen en muchas variantes, pero todas permiten que el usuario programe el dispositivo por si mismo, ahorrándose el alto costo de la producción de la máscara. En la PROM (programable ROM), o memoria programable de sólo lectura los contenidos pueden ser leídos pero no modificados por un programa de usuario. Sus contenidos no se construyen, como la ROM, directamente en el procesador cuando éste se fabrica, sino que se crean por medio de un tipo especial "programación", ya sea por el fabricante, o por especialistas técnicos de programación del usuario. El proceso de programación es destructivo: una vez grabada, es como si fuese una ROM normal.
Las operaciones muy importantes o largas que se habían estado ejecutando mediante programas, se pueden convertir en microprogramas y grabarse permanentemente en una pastilla de memoria programable sólo de lectura. Una vez que están en forma de circuitos electrónicos, estas tareas se pueden realizar casi siempre en una fracción del
tiempo que requerían antes. La flexibilidad adicional que se obtiene con la PROM puede convertirse en una desventaja si en la unidad PROM se programa un error que no se puede corregir. Para superar esta desventaja, se desarrolló la EPROM, o memoria de solo lectura reprográmale.
MEMORIA EPROM
Las EPROM, o Memorias sólo de Lectura Reprogramables, se programan mediante impulsos eléctricos y su contenido se borra exponiéndolas a la luz ultravioleta (de ahí la ventanita que suelen incorporar este tipo de circuitos), de manera tal que estos rayos atraen los elementos fotosensibles, modificando su estado.
Recordemos que son memorias de acceso aleatorio, generalmente leídas y eventualmente borradas y reescritas.
Una vez grabada una EPROM con la información pertinente, por medio de un dispositivo especial que se explicará luego, la misma es instalada en el sistema correspondiente donde efectivamente será utilizada como dispositivo de lectura solamente. Eventualmente, ante la necesidad de realizar alguna modificación en la información contenida o bien para ser utilizada en otra aplicación, la EPROM es retirada del sistema, borrada mediante la
exposición a luz ultravioleta con una longitud de onda de 2537 Angstroms (unidad de longitud por la cual 1 A = 10-10 m), programada con los nuevos datos, y vuelta a instalar para volver a comportarse como una memoria de lectura solamente. Por esa exposición para su borrado es que es encapsulada con una ventana transparente de cuarzo sobre la pastilla o "die" de la EPROM.
Es atinente aclarar que una EPROM no puede ser borrada parcial o selectivamente; de ahí que por más pequeña que fuese la eventual modificación a realizar en su contenido, inevitablemente se deberá borrar y reprogramar en su totalidad.
Los tiempos
medios de borrado de una EPROM, por exposición a la luz ultravioleta, oscilan entre 10 y 30 minutos.
MEMORIA EEPROM (ELECTRICAL ERASABLE PROGRAMMABLE READ ONLY MEMORY)
La memoria EEPROM es programable y borrable eléctricamente y su nombre proviene de la sigla en
inglés Electrical Erasable Programmable Read Only Memory. Actualmente estas memorias se construyen con transistores de tecnología MOS (Metal Oxide Silice) y MNOS (Metal Nitride-Oxide Silicon).
Las celdas de memoria en las EEPROM son similares a las celdas EPROM y la diferencia básica se encuentra en la capa aislante alrededor de cada compuesta flotante, la cual es más delgada y no es fotosensible.
Las memorias EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) son memorias no volátiles y eléctricamente borrables a nivel de bytes. La posibilidad de programar y borrar las memorias a nivel de bytes supone una gran flexibilidad, pero también una celda de memoria más compleja. Además del transistor de puerta flotante anterior, es preciso un segundo transistor de selección. El tener 2 transistores por celda hace que las memorias EEPROM sean de baja
densidad y mayor coste. La programación requiere de tiempos que oscilan entre 157 s y 625 s=byte. Frente a las memorias EPROM, presenta la ventaja de permitir su borrado y programación en placa, aunque tienen mayor coste debido a sus dos transistores por celda.


Ø Puertos de entrada y salida [
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El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El
chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones de transmisión de la información entre el microprocesador, la memoria, el sistema gráfico y demás periféricos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PC.
El chipset esta conformado por dos partes:
El
NorthBridge o puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o PCI Express, y las comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.
El
SouthBridge o puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI Express 1x y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

Ø OSCILADOR PARA EL PIC16F84
Todo microprocesador o microcontrolador requiere de un circuito que le indique a que velocidad debe trabajar. Este circuito es conocido por todos como un oscilador de frecuencia. Este oscilador es como el motor del microcontrolador por lo tanto, este pequeño circuito no debe faltar. En el caso del microcontrolador PIC16F84 el pin 15 y el pin 16 son utilizados para introducir la frecuencia de reloj. Existen microcontroladores que tienen su oscilador internamente y no requieren de pequeños circuitos electrónicos externos. El microcontrolador PIC16F84 requiere de un circuito externo de oscilación o generador de pulsos de reloj. La frecuencia de reloj máxima es de 20 MHz; sin embargo, te recomiendo que comiences a trabajar con una frecuencia de reloj de 4 MHz, ya que es más práctico y está más extendido, sobre todo en los ejemplos aquí expuestos ;).El PIC16F84 puede utilizar cuatro tipo diferentes de reloj oscilador externos. El tipo de oscilador dependerá de la precisión, velocidad y potencia que requiramos; por otro lado, el coste también es una aspecto a tener en cuenta a la hora de elegir un oscilador u otro.
Oscilador tipo "XT" (XTal) para frecuencias no mayores de 4 Mhz.Después tenemos el oscilador tipo "XT" para frecuencias no mayores de 4 Mhz. En la imagen de la figura 27 podemos observar la configuración del circuito.
La condición básica importante para que este oscilador funcione es que los condensadores C1 y C2 deberán ser iguales. En la tabla de la figura 28 están reflejados algunos valores básicos de los condensadores C1 y C2.
- Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 MHzEste oscilador es igual que el anterior, con la diferencia de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente.
- Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias comprendidas entre 4 y 20 MHzHabremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz La conexión es la misma que la de un cristal normal, a no ser que usemos un circuito oscilador como el relatado unas líneas más abajo, en la sección de Otras configuraciones.
- Oscilador tipo "RC" (Resistor/Capacitor) para frecuencias no mayores de 5.5 MHz Por último tenemos el oscilador tipo RC que es el más económico por que tan solo se utiliza un condensador no polarizado y una resistencia. Este tipo de oscilador proporciona una estabilidad mediocre en la frecuencia generada y podrá ser utilizado para aquellos proyectos que no requieran precisión.
- Oscilador externoEn ciertas ocasiones disponemos una fuente de reloj que proviene de una fuente externa como puede ser un oscilador TTL o CMOS. La onda generada por esta fuente externa puede servir para poner en funcionamiento el PIC. En la siguiente figura tenemos la forma de conexionar la entrada digital a travçes de un inversor lógico.
. Conexión de una fuente de señal externa. Como se puede observar, todos los circuitos oscilatorios que se conectan al PIC a través de una sola patilla, van conectadas a la entrada OSC1, dejando la entrada OSC2 abierta.
- Oscilador TTL
Este tipo de oscilador está basado en un Cristal que contiene toda la circuitería para generar una onda cuadrada. Este ha de ser conectado como si de un generador de señal externa se tratase. Al incluir toda la circuitería esto lo convierte en la opción más costosa; pero representa la forma más práctica por la cantidad de conexiones y por la precisión en la señal de reloj emitida. En la imagen de la figura 35 se muestra como debe conectarse al microcontrolador y las características del cristal.

miércoles, 18 de febrero de 2009

antecedentes historicos del microprocesador y microcontrolador

La primera arquitectura incorporada a los sistemas de procesado de datos fue la arquitectura Von Newman. Era un sistema donde existe un solo bus de datos llamado sistema, a travez del cual se comunica y controla el cpu y su comunicacion con memorias externas y equipos perifericos.
La siguiente arquitectura producida fue la arquitectura Harvard, desarrollada por Howard H. Aiken en la universidad de harvard y la computadora se llamo Harvard Marki.Esta computadora tenia mas buises de direccionamiento que la Von Newman.¿Que es un microprocesador?Es un dispositivo capaz electronico capaz de procesar la informacion de acuerdo a un programa o secuencia de instrucciones que lo gobiernan.
La Arquitectura mayormente utilizada es la Von Newman.¿Que es un microcontrolador(uC)?Es un dispositivo electronico que en su interior posee todas las herramientas necesarias para que su procesador interno ralice todas las funciones de control que le son encomendadas. La arquitectura que poseen los micorcontroladores puede ser Harvard o Von Newman.
El ams utilizado es el PIC16F84A.Eb todo uC es necesario saber cual es su mapa de memoria para ubicar:-Registros de configuracion-Localidades de memoria diosponibles.MicrocontroladoresUn microcontrolador es un dispositivo electronico capaz de llevar a cabo procesos logicos. Cuando no existian los microprocesadores las personas diseñaban sus circuitos electronicos y los resultados estaban expresados con diseños electronicos.En el año de 1971 aparece el pirmer microprocesador.Diferencias entre microcontrolador y micro procesador.
El microprocesador tenia un bus de datos que contenia todas las operaciones de un cpu. El microcontrolador tiene mas funciones que un microcoprocesador. El microcontrolador contiene en un solo integrado la memoria Ram Rom y el cpu.Estructura de el microcontrolador En la arquitectura Von newman es en la que el area central de proceso esta conectada a la memoria.La consecuencia de un solo bus es que el micro es mas lento en su respuesta.Limitaciones de la arquitectura Von Newman-limitacion de la longitud de las instrucciones-limitacion de la velocidad de la las operacionesEn la arquitectura harvard Se puede comunicar el cpu con dos memorias y 2 buses.
Los buses son totalmente independientes.Los buses independientes pueden hacer que el cpu ejecute mas acciones simultaneamente.Ventajas de la arquitectura harvard-El tamaño de las instrucciones-El tiempo de acceso a las instruccionesDesventajaDeben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores.
El PICUn PIC micro es un circuito integrado programable; microchip su fabircante lo define como Programable Integrated Circuit.Este PIC puede adaptarse a nuestras necesidades con determinadas instrucciones y con un programa.Aplicaciones de los PIC-Pantallas de LCD-Control de taclados-Control de Temperatura-Contol de Robots-Control de motores-EtcConocimientos Basicos-Sistema de numeracion Hex, Decimal y binario-Circuitos de CD-Nociones de Programacion.

viernes, 13 de febrero de 2009

Automatización

Para comenzar ha hablar de este tema muy importante de la materia de microcontroladores se dará una definición de automatizacion industrial o en las empresas.Automatización Industrial (automatización; del griego antiguo: guiado por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos.Bueno ya visto esto se toma en cuenta que la automatizacion es el futuro pero el cual tiene sus ventajas y desventajas para la misma empresa como para los obreros y trabajadores.Bueno la automatizacion, consta básicamente de mecanismos de los procesos que realiza el ser humano en la fabrica con el objetivo de ahorrarle trabajo extra o aquello que puede ser peligroso.Ventajas de la automatizacion son algunas de estas:1-ahorran trabajo pesado que el ser humano no puede hacer.2-realizan trabajos peligrosos para el ser humano.3-producción mas rápida.4-un margen de error mínimo.5-en ciertos casos mas barato.Y estas son algunas de las desventajas de la automatizacion:1-pueden dejar sin trabajo a personas.2-en caso de daño sale caro su reparación.3-personal altamente calificado para reparar daños.4-Complejos diseños y difícil de manejar algunos procesos.5-no son tan flexibles como el ser humano al hacer cambios en los procesos etc.Considerando estos puntos se puede decir que la automatizacion sin duda es el futuro de las empresas y del mundo ya que emplea tecnología de punta y en en computación que nos facilita y trabajo haciéndolo mas eficaz y fuerte a la vanguardia de la petición humana.Toda empresa se tiene que adaptar a estos cambios para no quedarse atrás del avance en la industria.Tiene mas ventajas la automatizacion que desventajas así que es un muy buen recurso de usar y que sigue avanzando a pasos gigantes.El futuro esta en las maquinas y en las personas que las controlan.Su importancia es enorme ya que gracias a estos procesos con sensores, transmisores de campo, sistema de control computarizado, control de calidad etc. mejora los productos de la necesidad humana en el mundo.Así que la automatizacion es el mejor recurso hasta ahora para todos.