FASE 2. ACTIVIDAD COLABORATIVA

Conceptos generales unidad 1

(Sistemas embebidos 208006_3 )

POR

JOSE PABLO SALAMANCA PLAZAS

C.C. 74.080.769

JHONSON DIAZ TORRES

C.C. 74183561

JAIDER LEONARDO CARDENAS MACIAS

C.C. 74378510

DIEGO DIAZ GUTIERREZ

1057590736

Presentado al Tutor:

OSCAR IVAN VALDERRAMA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

CEAD SOGAMOSO

15 de marzo de 2015

INTRODUCCION

Mediante este aporte se busca hacer entender de la manera más clara la importancia de los sistemas embebidos en nuestra vida diaria, indagar sobre en qué clase de equipos los podemos encontrar, las características de los elementos que los componen.

Los sistemas embebidos son considerados como el área de aplicación de mayor importancia de la tecnología de la información en el transcurso de los años venideros gracias a esta expectativa que ha venido creciendo alrededor de estos sistemas, surge un término conocido como la era post-PC, éste denota el hecho de que en el futuro los computadores personales estándares se convertirán en los sistemas hardware menos dominantes. En este trabajo conoceremos los aspectos más importantes sobre los sistemas embebidos ya que contribuyen en el aprendizaje, Debemos tener muy claro que los avances en la tecnología, la utilización de nuevos materiales y el gran avance en las comunicaciones hacen posible que hoy en día la electrónica esté presente en casi todas nuestras actividades diarias haciendo más practica nuestras vidas y a su vez más productivas a las personas.

El avance actual de la microelectrónica implica grandes modificaciones en los sistemas digitales con aplicaciones industriales. La programación de sistemas embebidos es parte cotidiana de nuestras vidas porque permite el correcto funcionamiento de dispositivos electrónicos basados en microcontroladores como teléfonos, televisores, hornos microondas, juguetes, computadoras, dispositivos industriales, automóviles entre muchos otros

Debido a la infinidad de aplicaciones basadas en microcontroladores es de suma relevancia como ingeniero electrónico aprender y contar con una adecuada formación en el uso de programación y conocimiento de los sistemas embebidos, por eso atreves del desarrollo de este taller aprenderemos y conoceremos acerca algunos conceptos que nos ayudaran a entender mejor los sistemas embebidos

OBJETIVOS

La asignatura de Sistemas Embebidos,  tiene por objetivo la formación en el diseño y construcción de sistemas basados en microprocesador especialmente pensados para su uso en un amplio rango de aplicaciones industriales y de gran consumo como dispositivos embebidos.

Familiarizarnos con las principales características componentes y aplicaciones de los sistemas embebidos y darnos cuenta de la importancia que tienen en el mundo actual

Conocer como están construidos los sistemas embebidos y cómo funcionan para describir sus componentes y analizar como interviene cada uno de ellos en el sistema.

Se encuentra enfocada al aprendizaje de las técnicas y metodologías de programación de microcontroladores, dada la generalización de su uso en el diseño de sistemas embebidos, aunque también se muestra una visión del hardware electrónico con el que se construyen los permitiendo así una formación integral en todo el proceso de concepción y diseño del sistema.

El objetivo es entonces que el estudiante se empape de los conceptos y técnicas actuales que envuelven el desarrollo de sistemas embebidos para que entre a detectar las falencias y posibles mejoras que puedan ser aportadas en la optimización del diseño y desarrollo de estos sistemas.

Estudiar los principales conceptos de la unidad uno para conocer a fondo los conceptos más relevantes de los sistemas embebidos que nos llevara a conocer su funcionamiento, donde se encuentran, características y sus distintas aplicaciones ya sea en el hogar o en las diferentes plantas industriales.

ACTIVIDAD COLABORATIVA

Fase 1. Sistemas embebidos

Describa el significado, historia, características, componentes y aplicaciones de los sistemas embebidos. Consulte fuentes diferentes al módulo del curso.

QUE ES UN SITEMA EMBEBIDO

Se entiende por sistemas embebidos a una combinación de hardware y software de computadora, sumado tal vez a algunas piezas mecánicas o de otro tipo, diseñado para tener una función específica. Es común el uso de estos dispositivos pero pocos se dan cuenta que hay un procesador y un programa ejecutándose que les permite funcionar.

Esto ofrece un contraste con la computadora personal, que si bien también está formada por una combinación de hardware y software más algunas piezas mecánicas (discos rígidos, por ejemplo). Sin embargo la computadora personal no es diseñada para un uso específico. Si no que es posible darle muchos usos diferentes. Muchas veces un sistema embebido es un componente de un sistema mucho más grande, como por ejemplo los sistemas de frenos o el sistema de inyección de combustible, en automóviles actuales son sistemas embebidos. Esta combinación de software y hardware puede ser remplazada en muchos casos por un circuito integrado que realice la misma tarea. Pero una de las ventajas de los sistemas embebidos es su flexibilidad. Ya que a la hora de realizar alguna modificación resulta mucho más sencillo modificar una línea de código al software del sistema embebido que remplazar todo el circuito integrado. Un uso muy común de los sistemas embebidos es en los sistemas de tiempo real, entendiéndose por sistemas en tiempo real a aquellos sistemas en los que el control del tiempo es vital para el correcto funcionamiento. Los sistemas en tiempo real necesitan realizar ciertas operaciones o cálculos en un límite de tiempo. Donde ese limite de tiempo resulta crucial.

Se sabe que un consumidor promedio interactúa con un alrededor de 400 micro controladores por día, este número tiende a crecer significativamente cada dia, considerando que los procesadores son cada vez pequeños consumen menos energía y el precio es menor gracias a la economía de escala aplicada a la fabricación, aspectos q ayudad a reemplazar en mayor proporción los sistemas lógicos.

La programación embebida va siempre orientada a aplicaciones portables o compactas alimentadas por batería o por una fuente de poder de baja capacidad de corriente, menor disipación y muy económica. Lo anterior aplica a tener una aplicación final de tamaño reducido y de bajo consto, sin embargo es propio de los sistemas embebidos su robustez. Esta característica se debe al gran rango de aplicaciones y ambientes que cubren: industriales, automotriz, y electrodomésticos donde el equipo final puede estar sometido a ambientes y situaciones muy exigentes como puede ser el polvo, la humedad, la vibración, rotaciones de alta velocidad, situaciones extremas de presión y de temperatura.

¿En dónde encuentro sistemas embebidos?

En todas partes, pues un sistema embebido es un ordenador más, que a diferencia de un Personal Computer, por ejemplo, carece de teclado y pantalla en la mayoría de los casos. Dicho de otra manera, un sistema embebido consiste de una electrónica programable especialmente diseñada para soluciones específicas.

Estas pueden ser:

Aplicaciones

Robótica Domótica Hogar Consumo Comunicaciones Transporte Medicina Otros

Estamos pasando por una etapa, en que vivir sin la presencia de un sistema empotrado es inevitable, la tecnología está avanzando, y a nosotros no nos queda más remedio que adaptarnos a ella. Es por eso razón que encontramos

sistemas empotrados por todos lados, en donde cada uno se le da su diverso uso. A continuación mencionaremos algunos:

Consumibles electrónicos (teléfonos celulares, pagers, cámaras digitales, video juegos portátiles, calculadoras, PDAs, etc.)

Electrodomésticos (hornos microondas, máquinas contestadoras, termostatos, lavadoras, etc.)

Equipos de oficina (fax, copiadoras, impresoras, scanners)

Equipos de negocios (caja registradora, sistemas de alarma, lectores de tarjeta y cajeros automáticos)

Automóviles (control de transmisión, control de viaje, inyección de combustible, ABS, etc.)

Podría decirse que prácticamente cualquier dispositivo que se ejecute con electricidad o ya tiene un sistema computacional embebido o próximamente lo tendrá.

¿Cómo están construidos los sistemas embebidos?

Los Sistemas Embebidos suelen tener en una de sus partes una computadora con características especiales conocida como micro controlador que viene a ser el cerebro del sistema. Este no es más que un microprocesador que incluye interfaces de entrada/salida en el mismo chip. Normalmente estos sistemas poseen una interfaz externa para efectuar un monitoreo del estado y hacer un diagnóstico del sistema.

En la parte central se encuentra el microprocesador, microcontrolador, DSP, etc. Es decir la CPU o unidad que aporta inteligencia al sistema. Según el sistema puede incluir memoria interna o externa, un micro con arquitectura especifica según sea el caso.

Características de los sistemas embebidos:

Los sistemas embebidos poseen ciertas características que los distinguen de otros sistemas de cómputo, a continuación estudiaremos las más importantes

1. Funcionamiento específico. Un sistema embebido usualmente ejecuta un programa específico de forma repetitiva. En contraste, un sistema de escritorio ejecuta una amplia variedad de programas, como hojas de cálculo, juegos, etc.; además nuevos programas son añadidos frecuentemente. Por supuesto pueden haber excepciones, podría ocurrir que el programa del sistema embebido fuese actualizado a una nueva versión. Por ejemplo, un teléfono celular podría actualizarse de alguna manera.

2. Fuertes limitaciones. Todos los sistemas de computación poseen limitaciones en sus métricas de diseño, pero en los sistemas embebidos son muy fuertes. Una métrica de diseño es una medida de algunas características de implementación, como: costo, tamaño, desempeño, y consumo de energía. Los sistemas embebidos generalmente deben ser poco costosos, poseer un tamaño reducido, tener un buen desempeño para procesar datos en tiempo real, y además consumir un mínimo de energía para extender el tiempo de vida de las baterías o prevenir la necesidad de elementos adicionales de enfriamiento.

3. Reactivos y tiempo real. Muchos sistemas embebidos deben ser reactivos o reaccionar ante cambios en el ambiente, además de realizar algunos cálculos en tiempo real sin ningún retraso, es decir, se deben tener resultados en tiempos fijos ante cualquier eventualidad. Por ejemplo, el módulo de control de viaje de un automóvil continuamente monitorea la velocidad y los sensores de frenos, reaccionando ante cualquier eventualidad. Ante un estímulo anormal, el módulo de control debe realizar los cálculos de forma precisa y acelerada para garantizar la entrega de los resultados dentro de un tiempo límite, una violación en este tiempo podría ocasionar la pérdida del control del automóvil. En contraste, un sistema de escritorio se enfoca en realizar cálculos con una frecuencia no determinada y la demora de los mismos no producen fallas en el sistema.

4. Un Sistema Embebido está conformado por un microprocesador y un software que se ejecuta sobre él mismo. Sin embargo, este software necesita un lugar donde pueda guardarse para luego ser ejecutado por el procesador. Esto podría tomar la forma de memoria RAM o ROM, la cual cierta cantidad es utilizada por el Sistema Embebido.

5. Los sistemas embebidos se caracterizan normalmente por la necesidad de dispositivos de E/S especiales. Cuando se opta por diseñar el sistema embebido partiendo de una placa con un microcomputador también es necesario comprobar o diseñar placas de E/S adicionales para cumplir con los requisitos de la aplicación completa.

HISTORIA DE LOS CIRCUITOS EMBEBIDOS

Los sistemas embebidos han estado presentes a lo largo de la historia pero se han vuelto más visibles con el desarrollo de la electrónica. Estos son independientes, por lo que requiere de un sistema operativo para dicho sistema. Por esta razón la historia de los sistemas empotrados podría dividirse en 2 aspectos importantes: El software y Hardware.

El desarrollo de los sistemas embebidos tiene sus raíces en la invención del circuito integrado, el desarrollo constante en el campo de la electrónica digital ha dado lugar a dispositivos cada vez más complejos. Entre ellos los microprocesadores y los microcontroladores, núcleos principales de cualquier sistema embebido.

SOFTWARE Y HARDWARE

Es comúnmente aceptado que la historia de la computación moderna comienza con Charles Babbage, en 1822, sin embargo las primeras computadoras mecánicas y eléctricas no contaban con un lenguaje de programación tal como lo conocemos ahora, la mayoría de ellas era construida para llevar a cabo una tarea específica; por lo tanto la forma de programarla era particular a cada computadora.

Componentes principales de un sistema embebido

Un sistema embebido posee hardware de computador junto con software embebido como uno de sus componentes más importantes. Es un sistema computacional dedicado para aplicaciones o productos. Puede ser un sistema independiente o parte de un sistema mayor, y dado que usualmente su software está embebido en ROM (Read Only Memory) no necesita memoria secundaria como un computador.

Un sistema embebido tiene tres componentes principales:

1. Hardware

2. Un software primario o aplicación principal. Este software o aplicación lleva a cabo una tarea en particular, o en algunas ocasiones una serie de tareas.

3. Un sistema operativo que permite supervisar la(s) aplicación(es), además de proveer los mecanismos para la ejecución de procesos. En muchos sistemas embebidos es requerido que el sistema operativo posea características de tiempo real.

En resumen los componentes de un sistema embebido simple contarán con un microprocesador, memoria, unos pocos periféricos de E/S y un programa dedicado a una aplicación concreta almacenado permanentemente en la memoria.

Hardware:

El término hardware en cualquier sistema se refiere a los componentes físicos que lo forman o constituyen; estos componentes permiten realizar un conjunto de tareas al ejecutar programas o software. Los componentes físicos de un sistema embebido por lo general difieren en algunos aspectos de los que conforman un sistema de propósito general, como un computador de escritorio en: tamaño, capacidad de cómputo, requerimientos de energía, etc. Por esta razón es de gran importancia conocer el funcionamiento del hardware para poder desarrollar sistemas embebidos y las aplicaciones que se ejecutarán en él. A continuación se estudiarán los aspectos más relevantes del hardware comúnmente utilizado en sistemas embebidos.

Procesadores de propósito general:

Un procesador de propósito general o microprocesador es un dispositivo programable adaptable a una gran variedad de aplicaciones. Una característica de ellos es que poseen memoria para la ejecución de programas, este componente es necesario ya que no se conoce a priori cuál programa será ejecutado. Otra característica es que poseen un camino de datos genérico, conformado por varios registros y una o varias ULAs (Unidad Lógica Aritmética). Todo esto hace posible la ejecución de aplicaciones de diversos propósitos.

Microcontrolador

Un microcontrolador es un circuito integrado que consiste en muchas de las mismas cualidades que una computadora de escritorio, tales como CPU (Central Process Unit), la memoria, etc., pero no incluye ningún dispositivo de comunicación con humanos (monitor, teclado, etc.)

Es un dispositivo programable con capacidad de ejecutar operaciones, tareas y procesos a gran velocidad, lo que permite su uso en aplicaciones en tiempo real, como sensores, sistemas remotos, automatismos, sistemas de control en máquinas y aplicaciones industriales.

Sensores

Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas en valores medibles de dicha magnitud. Los sensores van a aportar información tanto del entorno como del estado interno del componente que mide.

La señal medida usualmente debe transformarse para poder ser interpretada. Este proceso se realiza en tres fases:

• Un fenómeno físico es captado por un sensor, como consecuencia, muestra en su salida una señal eléctrica equivalente al fenómeno captado.

• La señal eléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje que será convertido usando un convertidor analógico/digital (A/D) para ser tratado.

• El convertidor A/D es sensible sólo a rangos limitados de tensiones, frecuentemente 0 a 5V. El convertidor hace que la salida continua se convierta en una salida discreta. En sistemas embebidos suelen utilizarse diversos tipos de sensores como por ejemplo, sensores de luz, sensores de contacto, sensores de temperatura, etc.

Memoria

Cualquiera de las funcionalidades de los sistemas embebidos está compuesta de tres aspectos:

Procesamiento, almacenamiento y comunicación. El procesamiento es la transformación de los datos, el almacenamiento es la retención de los datos para su posterior uso, y la comunicación es la transferencia de los datos. Cada uno de estos aspectos debe ser implementado. Se usan procesadores para el procesamiento, memoria para el almacenamiento, y buses para la comunicación.

Tipos de memoria A continuación se describen los dos tipos de memoria (RAM y ROM), junto con algunas de sus variantes.

Memoria RAM Una de las características distintivas de las RAM (Random Access Memory) es la posibilidad de leer datos, como escribirlos rápidamente. La otra característica distintiva es que una RAM es volátil. Una RAM debe estar siempre alimentada por corriente eléctrica, si se interrumpe la alimentación se pierden los datos

Memoria ROM Una memoria de sólo lectura (ROM – Read Only Memory) contiene un patrón permanente de datos que no puede alterarse. Una ROM es no volátil. Además suele ser utilizada para almacenar subrutinas de bibliotecas para funciones de uso frecuente, programas del sistema, etc.

Lenguajes e Programación shortcode

En 1949, aparece el primer lenguaje que se usó en computadoras electrónicas: “Shortcode”, requería que el programador convirtiera (compilara) su programa a 0's y 1's de manera manual.

A-0Fue hasta el año de 1951, que Grace Hopper trabajando para Remington Rand, comienza a desarrollar el primer compilador, lo que trajo consigo una programación más rápida.

FortranEs en el año de 1957 cuando aparece el primero de los grandes lenguajes de programación de uso aun actualmente. Fue desarrollado por IBM para cómputo científico. El lenguaje original solo incluía FOR, DO y GOTO. También definió los tipos de datos básicos: TRUE, FALSE, integer, real, double presicion.

LISPEn el año de 1958, el profesor John McCarthy del M.I.T. comenzó a desarrollar la teoría de un lenguaje de de procesamiento de listas. Es importante hacer notar que McCarthy no solo marco un hito en la historia los lenguajes de programación sino que creó un modelo de programación que ha demostrado ser superior, tanto que podemos decir que en la actualidad existen dos grandes modelos de programación el de C y el de Lisp, y podemos notar que los lenguajes del modelo C tratan de parecerse cada vez más a Lisp.

ALGOLEs en 1960 cuando aparece el lenguaje ALGOL 6.0 el primer lenguaje estructurado en bloques. Este lenguaje fue muy popular en el segundo lustro de los 60's. Su principal contribución es ser la raíz del árbol que ha producido lenguajes tales como pascal, C, C++, y Java.

COBOLEn 1959, Conference on Data Systems and Languages (CODASYL) crea COBOL, un lenguaje para negocios; que fuera fácil de aprender para gente que no tuviera formación en ciencias de la computación. Sus únicos tipos de datos fueron cadenas y números.

DESARROLLO DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACION

Basados en los primeros lenguajes de programación han surgido muchos otros lenguajes, pero solo se hace referencia a los más conocidos.

BasicInventado en 1964, fue diseñado para personas que no fueran del área de ciencias de la computación. El lenguaje se baso en Fortran y Algol 6.0

PascalDiseñado como una herramienta de enseñanza de la programación. Sus desarrolladores se concentraron en desarrollar buenas herramientas que contribuyeran a la enseñanza, tal como un buen debugger, y un buen editor.

PrologDiseñado en 1970 en la universidad de Aix-Marseille por los profesores Alain Colmerauer y Phillipe Roussel.

Ada (lenguaje de programación)

Ada es un lenguaje de programación orientado a objetos y fuertemente tipado de forma estática. Ada se usa principalmente en entornos en los que se necesita una gran seguridad y fiabilidad como la defensa, la aeronáutica. El nombre se eligió en conmemoración de lady Ada Augusta Byron (1815-1852) Condesa de Lovelace, hija del poeta Lord George Byron, a quien se considera la primera programadora de la Historia.

“C”Fue diseñado en 1971, por Dennis Ritchie y Ken Thompson mientras trabajaban para los Laboratorios Bell, y se baso en los lenguajes de programación B y BCPL.

C es comúnmente usado para programación de nivel de sistema en UNIX, Linux y Mac.

C++A finales de los 70's y principio de los 80's un nuevo modelo de de programación fue desarrollado, la programación orientada a objetos, inicialmente se llamo C con clases, para posteriormente tomar su nombre definitivo C++ cuando fue publicado en 1983.

PythonEs un lenguaje interpretado e interactivo, creado por Guido Van Rossum en 1991. Es completamente tipeado dinámicamente, usa manejo automático de memoria. Tomo varias de sus características de Lisp. Los usuarios de Python consideran a éste mucho más limpio y elegante para programar. Sin embargo esto es más un punto de vista de sus usuarios que una realidad.Su facilidad de aprendizaje, su orientación a programadores promedio, su limpieza de código, hacen que sea uno de los lenguajes más exitosos al momento de escribir el presente trabajo.

RubyEs un lenguaje de programación interpretado, orientado a objetos, con una sintaxis inspirada por Perl y Ada, que también tomo ideas de Lisp, Python, Dylan y CLU. Fue creado por Yukihiro Matsumoto, quien comenzó su desarrollo en 1993, y lo público en 1995. El nombre Ruby fue elegido para reflejar su herencia de Perl.

Java“Java es una plataforma de software desarrollada por Sun Microsystems, de tal manera que los programas creados en ella puedan ejecutarse sin cambios en diferentes tipos de arquitecturas y dispositivos computacionales.El lenguaje de programación fue desarrollado pensado originalmente como un reemplazo de C++. Java también es presentado muchas veces como un lenguaje Libre lo cual no es completamente cierto. Conocer la historia del desarrollo de cualquier campo del saber humano es de gran importancia para aquellos que planeen desenvolverse en dicho campo, ya que tiene cuando menos dos beneficios: Conocer el estado promedio del arte y evitar cometer errores ya cometidos. Como dijo el filósofo español Gorge Santayana “El que no conoce la historia está condenado a repetirla”.

Los sistemas embebidos han estado presentes a lo largo de la historia pero se han vuelto más visibles con el desarrollo de la electrónica. Como se mencionó anteriormente, estos son independientes, por lo que requiere de un sistema operativo para dicho sistema. Por esta razón la historia de los sistemas empotrados podría dividirse en 2 aspectos importantes: El software y Hardware.

Sistemas operativos embebidos:

Un sistema operativo es un programa que se ejecuta continuamente en un dispositivo, brindando una capa de abstracción para los usuarios facilitándole el uso del dispositivo; además de ocultar el hardware del sistema y encargarse de la administración de sus recursos. Un sistema operativo embebido es un sistema operativo que se ejecuta sobre un sistema embebido, los cuales han sido descritos previamente. Los sistemas operativos embebidos generalmente se ejecutan sobre dispositivos que difieren de un computador común, como

televisores, hornos microondas, y teléfonos móviles. Usualmente tienen algunas características de sistemas de tiempo real, pero a la vez tienen restricciones de tamaño, memoria y energía que los hacen especiales.

A continuación nombraremos algunos sistemas operativos importantes para sistemas embebidos.

ANDROID

La aparición de Android en dispositivos poco comunes es un paso natural en su evolución como sistema operativo libre. La empresa Touch Revolution desarrolló hace unos meses el panel Nimble NIM1000, que puede incrustarse en todo tipo de electrodomésticos: desde teléfonos fijos a microondas y lavadoras.

OS/2

Desarrollado a medias entre Microsoft e IBM como posible sucesor de PC DOS, el OS/2 sufrió un batacazo comercial en favor de la versión 3.0 de Windows. No obstante, su orientación a sistemas embebidos fue muy popular durante los 90 y hoy en día aún sigue implementado en expendedores públicos en su versión original o en la derivada, de nombre eComStation

WINDOWS CE

Windows CE fue diseñado con un núcleo totalmente nuevo, distinto al del resto de sus sistemas y optimizado para dispositivos con evidentes limitaciones técnicas. Aspectos como la interfaz gráfica quedaban en un segundo plano y podían ser modificados por las empresas que hacían uso de él. Como desarrollo interno, dio lugar a sistemas operativos para Pocket PC y fue el precursor del de Zune y de Windows Phone. Actualmente ha quedado en desuso en favor de Windows XP Embedded y de Windows Embedded Standard, usado en la mayoría de cajeros y terminales públicos hoy en día.

WINDOWS EMBEDDED AUTOMOTIVE

Pensar en sistemas operativos para automóviles es cada vez más frecuente, pero a Microsoft ya le vino esta idea a mediados de los noventa, cuando comenzó a idear un sistema derivado de Windows CE que funcionaría en los paneles de navegación de todo tipo de vehículos. Hoy en día, muchos sistemas de comunicación por Bluetooth integrados (manos libres, GPS, reproducción de música...) llevan detrás esta tecnología. Su última versión se basa Windows 7.

VX WORKS

Desarrollado por la empresa Wind River Systems, este sistema operativo en tiempo real (RTOS) ha sido llevado a infinidad de dispositivos. Incluso ha controlado el cerebro de varios vehículos espaciales como el Sojourner, el rastreador enviado a Marte, convirtiéndose en el SO que más lejos ha viajado en la historia de la Informática.

FREE BSD

Aunque FreeBSD es un sistema operativo completo, son varios los proyectos que han derivado para portarse a sistemas embebidos. Como curiosidad, cabe destacar que es la base sobre la que se apoya CellOS, el sistema que rige Playstation 3 y su Cross Media Bar (XMB)

THREADX

Como vxWorks, es un sistema operativo en tiempo real, es decir, que ha sido diseñado específicamente para trabajar en condiciones de rápida respuesta. Una de las empresas que ha apostado recientemente por su uso es HP, que lo incluye para gestionar la mayoría de modelos de sus impresoras de tinta y láser.

Fase 2. Microprocesadores

Realice una investigación sobre los más recientes microprocesadores, donde describa sus características, componentes y arquitecturas.

MICROPROCESADOR

Es un circuito electrónico que actúa como unidad central de proceso de un ordenador, proporcionando el control de las operaciones de cálculo. Los microprocesadores también se utilizan en otros sistemas informáticos avanzados, como impresoras, automóviles o aviones. En 1995 se produjeron unos 4.000 millones de microprocesadores en todo el mundo.

El microprocesador es un tipo de circuito sumamente integrado. Los circuitos integrados, también conocidos como microchips o chips, son circuitos electrónicos complejos formados por componentes extremadamente pequeños formados en una única pieza plana de poco espesor de un material conocido como semiconductor. Los microprocesadores modernos incorporan hasta 10 millones de transistores (que actúan como amplificadores electrónicos, osciladores o, más a menudo, como conmutadores), además de otros componentes como resistencias, diodos, condensadores y conexiones, todo ello en una superficie comparable a la de un sello postal.

Un microprocesador consta de varias secciones diferentes. La unidad aritmético-lógica (ALU, siglas en inglés) efectúa cálculos con números y toma decisiones lógicas; los registros son zonas de memoria especiales para almacenar información temporalmente; la unidad de control descodifica los programas; los buses transportan información digital a través del chip y de la computadora; la memoria local se emplea para los cómputos realizados en el mismo chip. Los microprocesadores más complejos contienen a menudo otras secciones; por ejemplo, secciones de memoria especializada denominada memoria cache, que sirven para acelerar el acceso a los dispositivos externos de almacenamiento de datos. Los microprocesadores modernos funcionan con una anchura de bus de 64 bits (un bit es un dígito binario, una unidad de información que puede ser un uno o un cero): esto significa que pueden transmitirse simultáneamente 64 bits de datos.

Un cristal oscilante situado en el ordenador proporciona una señal de sincronización, o señal de reloj, para coordinar todas las actividades del microprocesador. La velocidad de reloj de los microprocesadores más avanzados es de unos 300 megahercios (MHz) —unos 300 millones de ciclos por segundo—, lo que permite ejecutar unos 1.000 millones de instrucciones cada segundo.

Memoria de computadora

Como el microprocesador no es capaz por sí solo de albergar la gran cantidad de memoria necesaria para almacenar instrucciones y datos de programa (por ejemplo, el texto de un programa de tratamiento de texto), pueden emplearse transistores como elementos de memoria en combinación con el microprocesador. Para proporcionar la memoria necesaria se emplean otros circuitos integrados llamados chips de memoria de acceso aleatorio (RAM, siglas en inglés), que contienen grandes cantidades de transistores. Existen diversos tipos de memoria de acceso aleatorio. La RAM estática (SRAM) conserva la información mientras esté conectada la tensión de alimentación, y suele emplearse como memoria cache porque funciona a gran velocidad. Otro tipo de memoria, la RAM dinámica (DRAM), es más lenta que la SRAM y debe recibir electricidad periódicamente para no borrarse. La DRAM resulta más económica que la SRAM y se emplea como elemento principal de memoria en la mayoría de las computadoras.

PARTES DE UN MICROPROCESADOR

LOS TIPOS DE MICROPROCESAORES MÁS MODERNOS

AMD e Intel son los únicos dos tipos de chips que abarcan la diversidad en el mercado.

Las características más importantes son:

números de núcleos: entre más núcleo un microprocesador, mayor cantidad de información será procesada al mismo tiempo.

memoria cache: es una memoria ultrarrápida utilizada por el microprocesador.

bus de datos frontal: un bus son líneas (cables), trazadas sobre una placa, y se encarga de transporte de diferentes tipos de información.

velocidad del procesador: se mide en mega Hertz o en giga Hertz. consumo de energía: mencionare los diferentes tipos de procesador

actuales

INTEL CELERON

El equipo portátil: es apta para las necesidades informáticas básicas como procesar textos.

Características

64 bits del proceso 1mb de memoria cache bus de datos frontal de 800 mshz un procesador con velocidad de hasta 2.2 GHz ahorra energía de acuerdo con las normas establecidas

INTEL CORE 2 DUO

El equipo portátil y computadora de escritorio: este procesador brinda el desempeño necesario para ejecutar múltiples tareas al mismo tiempo.

Características:

memoria 2 núcleos de procesamiento memoria cache de 2mb hasta 6mb bus total frontal. en este caso, dependiendo el número de procesador, el

ancho de banda puede ser de 533 mhz, 800 mhz a 1066 mhz.

INTEL CORE 2 QUAD

El equipo portátil y computadora de escritorio: fue diseñado con el fin de que su desempeño sea procesar entretenimientos como: videojuegos de alto nivel, editar videos, fotografías, reproducir películas y música.

Características:

4 núcleos memoria cache de 4 mb, 6mb y 12 mb bus de datos frontal de 800 mhz y 1066 mhz procesador con velocidad de 2.53 GHz, 2,60Ghz,2.80 GHz y 3.06 GHz

INTEL CORE I3

Este microprocesador utiliza la tecnología hyper thereading.

Características:

procesador de dos núcleos memoria cache de 3mb velocidad ddr3 de 800mhsz hasta 1066mhz. ddr3 es la habilidad de

hacer trasferencia de datos ocho veces más rápido. procesador con velocidad de 2.13ghz y 2.2ghz.

INTEL CORE I5

Es para uso cotidiano, es posible trabajar en dos tareas a la vez, y tienen la capacidad de aumentar su velocidad.

Características:

posee 4 vías con impulso de velocidad. 8mb de memoria cache velocidad ddr3 de 1333 mshz procesador con velocidad de 2.53 GHz

INTEL CORE I7

Es apropiada para editar videos y fotografías, divertirse con juegos y por supuesto trabajar en varios al tiempo.

Características:

posee un núcleo memoria cache de 4mb, 6mb y 8mb velocidad ddr3 de 800mhz, 1066 mghz y 1333 mgz procesador con velocidad de 3.06 GHz, 2.93 GHz y 2.66 GHz por

núcleo.

INTEL ATOM

Se puede realizar las operaciones básicas, como escribir textos y navegar por internet desde cualquier sitio.

Características:

posee un núcleo memoria cache de 512kb un bus de datos frontal de 667 mhz velocidad del procesador de 1.66 mhz

AMD PHENOM II: X3 Y X4

Es ideal para entretenimientos en alta definición como, juegos, editar video y fotografía.

Características:

está formando de tres a 4 núcleos memoria cache de 4mb y 6 mb un bus de datos frontal de 1066 mhz 32 y 64 bits de proceso.

AMD ATHLON II X2

Convierte de una manera rápida la música y los videos a otros formatos.

Características:

posee 2 núcleos memoria cache de 2mb 32 y 64 bits de proceso.

AMD SEMPROM

Es capaz de realizar varias tareas a la vez, ideal para la reproducción de video y música.

Características:

memoria ddr2 de 2gb, expandible hasta 4gb, esta memoria es la que permite llevar a cabo varias tareas al mismo tiempo.

tiene una memoria cache l2 de 512 kb un bus de datos frontal de 1600 mhz velocidad del procesador de hasta 2.3 GHz

Fase 3. Microcontroladores.

Realice una investigación sobre microcontroladores, describa su diferencia respecto a los microprocesadores, enumere las familias y sus respectivas características, describa que es un PIC y sus características.

MICROCONTROLADORES

Un microcontrolador es un computador completo (microprocesador + E/S + memoria + otros periféricos), aunque de limitadas prestaciones, que está contenido en el chip de un circuito integrado programable y se destina a gobernar una sola tarea con el programa que reside en su memoria. Sus líneas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y actuadores del dispositivo a controlar.

Diferencia entre microprocesador y micro controlador El microprocesador es un circuito integrado que contiene la Unidad Central de Proceso (UCP), también llamada procesador, de un computador. La UCP está formada por la Unidad de Control, que interpreta las instrucciones, y el camino de datos, que las ejecuta.

Los pines de un microprocesador sacan al exterior las líneas de sus buses de direcciones, datos y control, para permitir conectarle con la Memoria y los Módulos de E/S y configurar un computador implementado por varios circuitos

Integrados. Se dice que un microprocesador es un sistema abierto porque su configuración es variable de acuerdo con la aplicación a la que se destine. Estructura de un sistema abierto basado en un microprocesador. La disponibilidad de los buses en el exterior permite que se configure a la medida de la aplicación.

Si sólo se dispusiese de un modelo de microcontrolador, éste debería tener muy potenciados todos sus recursos para poderse adaptar a las exigencias de las diferentes aplicaciones. En la práctica cada fabricante de microcontroladores oferta un elevado número de modelos diferentes, desde los más sencillos hasta los más poderosos. Es posible seleccionar la capacidad de las memorias, el número de líneas de E/S, la cantidad y potencia de los elementos auxiliares, la velocidad de funcionamiento, etc. Por todo ello, un aspecto muy destacado del diseño es la selección del microcontrolador a utilizar.

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

Diversidad de usos de un micro controlador Las extensas áreas de aplicación de los microcontroladores, que se pueden considerar ilimitadas, como pueden ser juguetes, horno microondas, frigoríficos, televisores, computadoras, impresoras, módems, el sistema de arranque de nuestro coche, etc.

EL MERCADO DE LOS MICROCONTROLADORES

Existe una gran diversidad de microcontroladores. Quizá la clasificación más importante sea entre microcontroladores de 4, 8, 16 ó 32 bits. Aunque las prestaciones de los microcontroladores de 16 y 32 bits son superiores a los de 4 y 8 bits, la realidad es que los microcontroladores de 8 bits dominan el mercado y los de 4 bits se resisten a desaparecer. La razón de esta tendencia es que los microcontroladores de 4 y 8 bits son apropiados para la gran mayoría de las aplicaciones, lo que hace absurdo emplear micros más potentes y consecuentemente más caros.

Uno de los sectores que más tira del mercado del microcontrolador es el mercado automovilístico. De hecho, algunas de las familias de microcontroladores actuales se desarrollaron pensando en este sector, siendo modificadas posteriormente para adaptarse a sistemas más genéricos. El mercado del automóvil es además uno de los más exigentes: los componentes

electrónicos deben operar bajo condiciones extremas de vibraciones, choques, ruido, etc. Y seguir siendo fiables.

En cuanto a las técnicas de fabricación, cabe decir que prácticamente la totalidad de los microcontroladores actuales se fabrican con tecnología CMOS 4 (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Esta tecnología supera a las técnicas anteriores por su bajo consumo y alta inmunidad al ruido.

La distribución de las ventas según su aplicación es la siguiente: Una 30% se absorbe en las aplicaciones relacionadas con los computadores y sus periféricos. Otro 25% se utiliza en las aplicaciones de consumo (electrodomésticos, juegos, TV, vídeo, etc.) El 20% de las ventas mundiales se destinó al área de las comunicaciones. Un 15% fue empleado en aplicaciones industriales. El resto de los microcontroladores vendidos en el mundo, aproximadamente un 10% fueron adquiridos por las industrias de automoción. También los modernos microcontroladores de 32 bits van afianzando sus posiciones en el mercado, siendo las áreas de más interés el procesamiento de imágenes, las comunicaciones, las aplicaciones militares, los procesos industriales y el control de los dispositivos de almacenamiento masivo de datos.

ARQUITECTURA BÁSICA

Aunque inicialmente todos los microcontroladores adoptaron la arquitectura clásica de von Neumann, en la actualidad se impone la arquitectura Harvard. La arquitectura de von Neumann se caracteriza por disponer de una sola memoria principal donde se almacenan datos e instrucciones de forma indistinta. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único

(direcciones, datos y control).La arquitectura Harvard dispone de dos memorias independientes una, que contiene sólo instrucciones y otra, sólo datos. Ambas disponen de sus respectivos sistemas de buses y es posible realizar operaciones de acceso (lectura o escritura) simultáneamente en ambas memorias.

EL PROCESADOR O UCP

Es el elemento más importante del microcontrolador y determina sus principales características, tanto a nivel hardware como software. Se encarga de direccionar la memoria de instrucciones, recibir la instrucción en curso, su decodificación y la ejecución de la operación que implica dicha instrucción, así como la búsqueda de los operandos y el almacenamiento del resultado. Existen tres orientaciones en cuanto a la arquitectura y funcionalidad de los procesadores actuales. CISC: Un gran número de procesadores usados en los microcontroladores están basados en la filosofía CISC (Computadores de Juego de Instrucciones Complejo). Disponen de más de 80 instrucciones máquina en su repertorio, algunas de las cuales son muy sofisticadas y potentes, requiriendo muchos ciclos para su ejecución. Una ventaja de los procesadores CISC es que ofrecen al programador instrucciones complejas que actúan como macros. RISC: Tanto la industria de los computadores comerciales como la de los microcontroladores están decantándose hacia la filosofía RISC (Computadores de Juego de Instrucciones Reducido). En estos procesadores el repertorio de instrucciones máquina es muy reducido y las instrucciones son simples y, generalmente, se ejecutan en un ciclo. La sencillez y rapidez de las instrucciones permiten optimizar el hardware y el software del procesador. SISC (Computadores de Juego de Instrucciones Específico): En los microcontroladores destinados a aplicaciones muy concretas, el juego de instrucciones, además de ser reducido, es "específico", es decir, las instrucciones se adaptan a las necesidades de la aplicación prevista.

MEMORIA

En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos está integrada en el propio chip. Una parte debe ser no volátil, tipo ROM, y se destina a contener el conjunto de instrucciones que ejecuta la aplicación. Otra parte de memoria es del tipo RAM, volátil, y se destina a guardar las variables y los datos. Según el tipo de memoria ROM que dispongan los microcontroladores, la aplicación y utilización de los mismos es diferente. Las cinco versiones de memoria no volátil que se pueden encontrar en los microcontroladores del mercado son:

1º. ROM con máscara

Es una memoria no volátil de sólo lectura cuyo contenido se graba durante la fabricación del chip. El elevado coste del diseño de la máscara sólo hace aconsejable el empleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando se precisan grandes cantidades de los mismos.

2ª. OTP

Es una memoria no volátil de sólo lectura "programable una sola vez" por el usuario. OTP (One Time Programmable). La versión OTP es recomendable cuando la tirada del producto es baja, o bien, en la construcción de prototipos y series muy pequeñas.

3ª EPROM

Los microcontroladores que disponen de memoria EPROM (Erasable Programmable Read OnIy Memory) pueden borrarse y grabarse muchas veces. Si se desea borrar el contenido, disponen de una ventana de cristal en su superficie por la que se somete a la EPROM a rayos ultravioleta durante varios minutos. Las cápsulas son de material cerámico y son más caros que los microcontroladores con memoria OTP que están hechos generalmente con plástico.

4ª EEPROM

Se trata de memorias de sólo lectura, programables y borrables eléctricamente EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnIy Memory). No disponen de ventana de cristal en la superficie. Los microcontroladores dotados de memoria EEPROM una vez instalados en el circuito, pueden grabarse y borrarse cuantas veces se quiera sin ser retirados de dicho circuito. Para ello se usan "grabadores en circuito" que confieren una gran flexibilidad y rapidez a la hora de realizar modificaciones en el programa de trabajo. El número de veces que puede grabarse y borrarse una memoria EEPROM es finito, por lo que no es recomendable una reprogramación continua. Este tipo de memoria es relativamente lenta.

5ª FLASH

Se trata de una memoria no volátil, de bajo consumo, que se puede escribir y borrar, es programable en el circuito, es más rápida que la EEPROM y tolera más ciclos de escritura/borrado.

PUERTAS DE ENTRADA Y SALIDA

La principal utilidad de las líneas de E/S es comunicar al computador interno con los periféricos exteriores. Según los controladores de periféricos que posea cada modelo de microcontrolador, las líneas de E/S se destinan a proporcionar el soporte a las señales de entrada, salida y control. Algunos modelos disponen de recursos que permiten directamente esta tarea, entre los que destacan: UART, adaptador de comunicación serie asíncrona. USART, adaptador de comunicación serie síncrona y asíncrona Puerta paralela esclava, para poder conectarse con los buses de otros microprocesadores.USB (Universal Serial Bus), bus moderno serie para los PC.

Bus I2

C, interfaz serie de dos hilos desarrollado por Philips.

CAN (Controller Area Network), para permitir la adaptación con redes de conexionado multiplexado desarrollado conjuntamente por Bosch e Intel para el cableado de dispositivos en automóviles.

RELOJ PRINCIPAL

Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que sincroniza de todas las operaciones del sistema. Generalmente, el circuito de reloj está incorporado en el microcontrolador y sólo se necesitan unos pocos componentes exteriores para seleccionar y estabilizar la frecuencia de trabajo.

RECURSOS AUXILIARES

Cada fabricante oferta numerosas versiones de una arquitectura básica de microcontrolador. En algunas amplía las capacidades de las memorias, en otras incorpora nuevos recursos, en otras reduce las prestaciones al mínimo para aplicaciones muy simples, etc. La labor del diseñador es encontrar el modelo mínimo que satisfaga todos los requerimientos de su aplicación. De esta forma, minimizará el coste, el hardware y el software. Los principales recursos específicos que incorporan los microcontroladores son:

• Temporizadores o "Timers".

Se emplean para controlar periodos de tiempo (temporizadores) y para llevar la cuenta de acontecimientos que suceden en el exterior (contadores).

• Perro guardián o "Watchdog".

Temporizador que cuando se bloquea el sistema, provoca un reset automáticamente.

• Protección ante fallo de alimentación o "Brownout".

Se trata de un circuito que resetea al microcontrolador cuando el voltaje de alimentación (VDD) es inferior a un voltaje mínimo ("brownout"). • Estado de reposo o de bajo consumo. Para ahorrar energía cuando el microcontrolador no está funcionando, éstos disponen de una instrucción especial (SLEEP en los PIC), que les pasa al estado de reposo o de bajo consumo, en el cual los requerimientos de potencia son mínimos. Al activarse una interrupción ocasionada por el acontecimiento esperado, el microcontrolador se despierta y reanuda su trabajo.

• Conversor A/D (CAD).

Los microcontroladores que incorporan un Conversor A/D

(Analógico/Digital) pueden procesar señales analógicas.

• Conversor D/A (CDA).

Transforma los datos digitales obtenidos del procesamiento del computador en su correspondiente señal analógica.

• Comparador analógico.

Algunos modelos de microcontroladores disponen internamente de un Amplificador Operacional que actúa como comparador entre una señal fija de referencia y otra variable. La salida del comparador proporciona un nivel lógico 1 ó 0 según una señal sea mayor o menor que la otra.

• Modulador de anchura de impulsos o PWM.

Son circuitos que proporcionan en su salida impulsos de anchura variable.

CRITERIOS DE SELECCIÓN PARA MICROCONTROLADORES

A la hora de escoger el microcontrolador a emplear hay que tener en cuenta multitud de factores, como la documentación y herramientas de desarrollo disponibles y su precio, la cantidad de fabricantes que lo producen y por supuesto las características del microcontrolador (tipo de memoria de programa, número de temporizadores, interrupciones, etc.):

Costes. Para el fabricante que usa el microcontrolador en su producto una diferencia de precio en el microcontrolador de algunos céntimos es importante (el consumidor deberá pagar además el coste del empaquetado, el de los otros componentes, el diseño del hardware y el desarrollo del software). Si el fabricante desea reducir costes debe tener en cuenta las herramientas de apoyo con que va a contar: emuladores, simuladores, ensambladores, compiladores, etc. Es habitual que muchos de ellos siempre se decanten por microcontroladores pertenecientes a una única familia. Aplicación. Antes de seleccionar un microcontrolador es imprescindible analizar los requisitos de la aplicación:

• Procesamiento de datos: puede ser necesario que el micro controlador realice cálculos críticos en un tiempo limitado. En ese caso debemos asegurarnos de seleccionar un dispositivo suficientemente rápido para ello. Por otro lado, habrá que tener en cuenta la precisión de los datos a manejar: si no es suficiente con un microcontrolador de 8 bits, puede ser necesario acudir a microcontroladores de 16 ó 32 bits, o incluso a hardware de coma flotante.

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

• Consumo: algunos productos que incorporan microcontroladores están alimentados con baterías. Lo más conveniente en un caso como éste puede ser que el microcontrolador esté en estado de bajo consumo pero que despierte ante la activación de una señal (una interrupción) y ejecute el programa adecuado para procesarla.

• Memoria: El tipo de memoria a emplear vendrá determinado por el volumen de ventas previsto del producto: de menor a mayor volumen será conveniente emplear EPROM, OTP y ROM. En cuanto a la cantidad de memoria necesaria deberemos hacer una estimación de cuánta memoria volátil y no volátil es necesaria y si es conveniente disponer de memoria no volátil modificable. • Ancho de palabra: el criterio de diseño debe ser seleccionar el

Microcontrolador de menor ancho de palabra que satisface los requerimientos de la aplicación. Usar un microcontrolador de 4 bits supondrá una reducción en los costes importante, mientras que uno de 8 bits puede ser el más adecuado si el ancho de los datos es de un byte. Los microcontroladores de 16 y 32 bits, debido a su elevado coste, deben reservarse para aplicaciones que requieran altas prestaciones (Entrada/Salida potente o espacio de direccionamiento muy elevado). • Diseño de la placa: la selección de un microcontrolador concreto condicionará el diseño de la placa de circuitos. Deberá tenerse en cuenta el encapsulado del mismo, de los cuales podemos encontrar:

Encapsulado DIP o DIL,

Este es el encapsulado más empleado en montaje por taladro pasante en placa. Este puede ser cerámico (marrón) o de plástico (negro). Un dato importante en todos los componentes es la distancia entre patillas que poseen, en los circuitos integrados es de vital importancia este dato, así en este tipo el estándar se establece en 0,1 pulgadas (2,54mm). Se suelen fabricar a partir de 4, 6, 8, 14, 16, 22, 24, 28, 32, 40, 48, 64 patillas, estos son los que más se utilizan.

Otra norma que también suele cumplirse se refiere a la identificación de la numeración de las patillas o pines: la patilla número uno se encuentra en un extremo señalada por un punto o una muesca en el encapsulado y se continua en sentido anti horario (sentido contrario a las agujas del reloj), mirando al integrado desde arriba. Por regla general, en todos los encapsulados aparece la denominación del integrado, así como, los códigos particulares de cada fabricante.

Encapsulado FLAT-PACK,

se diseñan para ser soldados en máquinas automáticas o semiautomáticas, ya que por la disposición de sus patillas se pueden soldar por puntos. El material con el que se fabrican es cerámico. La numeración de sus patillas es

exactamente igual al anterior. La distancia entre patillas es de 1,27mm, la mitad que en los DIP.

Encapsulado SOIC,

Circuito integrado de pequeño contorno. Son los más populares en los circuitos de lógica combinacional, tanto en TTL como en CMOS.

Se sueldan directamente sobre las pistas de la placa de circuito impreso, en un área denominada footprint. La distancia entre patillas es de 1,27mm (0,05"). La numeración de los pines es exactamente igual a los casos anteriores.

Encapsulado LPCC,

Se emplea en técnicas de montaje superficial pero, generalmente, montados en zócalos, esto es debido a que por la forma en J que tienen sus terminales la soldadura es difícil de verificar con garantías. Esto permite su uso en técnicas de montaje convencional. Se fabrican en material plástico. En este caso la numeración de sus patillas varía respecto de los anteriores. El punto de inicio se encuentra en uno de los lados del encapsulado, que coincide con el lado de la cápsula que acaba en esquina, y siguiendo en sentido anti horario. La distancia entre terminales es de 1,27mm.

Encapsulado LCCC,

Al igual que el anterior se monta en zócalo y puede utilizarse tanto en montaje superficial como en montaje de taladro pasante. Se fabrica en material cerámico. Los encapsulados que aparecen en este tema son los más importantes y los más utilizados. Como es lógico esta es una pequeña selección de la infinidad de tipos de cápsulas que existen.

TABLAS COMPARATIVAS FABRICANTES MICROCONTROLADORES

Llegados a este punto y con toda la información que poseemos hasta aquí, cabe preguntarse cuál de todos estos microcontroladores es el “mejor” si es que es posible definir alguno de ellos como tal. Existen diversos fabricantes y multitud de modelos que dificultan esta tarea, aun así, podemos establecer ciertos criterios de comparación que nos la facilitan.

El modelo jerárquico de que se ha establecido en este documento es el siguiente: · Principales Marcas: Según volumen de ventas y diversidad de modelos podemos establecer como principales a los siguientes fabricantes:

· Microchip Technology Corp.

· STMicroelectronics

· Atmel Corp.

· Motorola Semiconductors Corp.

Como se puede apreciar en las siguientes gráficas basadas en datos referentes a ventas, crecimientos de empresa anuales, cuotas de mercado y capitalización bursátil referentes al mercado de los circuitos integrados, compañías como Microchip, Motorola y Atmel son susceptibles de mención y estudio debido a su especialización en el área de los microcontroladores.

CONCLUSIONES

El crecimiento de los sistemas embebidos en los últimos años ha ocasionado que estos sean más populares y más complejos. Esta complejidad requiere que nosotros como estudiantes de ingeniería electrónica tengamos sólidos conocimiento de los componentes de hardware y software usados en los mismos; ya que de esta manera el diseño de cualquier solución será concebido considerando las métricas y restricciones particulares de dichos sistemas.

Durante el desarrollo del trabajo conocimos los aspectos claves de los sistemas embebidos, como son sus características campos de aplicación, como están conformados y donde se encuentran en particular del software que se ejecuta en ellos, tal como los sistemas operativos embebidos.

Resulta interesante el hecho de conocer los cambios incorporados en las funciones básicas de un sistema operativo (procesos, administración de memoria, etc.) cuando se ejecutan sobre un sistema embebido, lo cual es consecuencia directa de las fuertes limitaciones de hardware o métricas que poseen estos sistemas.

El estudio de esta nueva tendencia en los sistemas computacionales abrirá paso a un nuevo campo de investigación donde las limitaciones de cómputo, espacio y energía serán tópicos de gran importancia.