Independientemente de su arquitectura basica los microcontroladores incorporan recursos especificos a su modelo.
Algunos de ellos son:
- Temporizadores.
- Sensores guardianes.
- Protectores contra fallo de alimentación.
- Estado de reposo.
- Conversor alterna a directa o directa hacia alterna.
- Comparador analógico.
- Modulador de anchura de pulsos (PWM)
- Puertos de entrada y salida digitales.
- Puertos de comunicación.
Temporizadores.
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| Timer 555 ejemplo de temporizador |
Para medir los tiempos, se carga un registro con el valor adecuado y a continuación dicho valor se va incrementando o decrementando al ritmo de los pulsos de reloj o algún múltiplo hasta que se desborde o llegue a 0, que es justo cuando se produce el aviso. Los contadores por lo general estan en alguna de las patitas del microcontrolador, y se va llenando un registro al igual que con el temporizador.
Sensores guardianes
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| Tambíen son llamados Watchdogs |
En una computadora personal suele suceder que por un fallo del software se bloquea la computadora, y para que vuelva a funcionar tenemos que reiniciar el sistema. Un microcontrolador debe funcionar sin un supervisor y de forma continua mientras se le suministre corriente. El sensor guardián consiste en un temporizador que, cuando se desborda y para por 0, se provoca un reset automáticamente en el sistema. Los sistemas deben diseñar un programa que controle la tarea de forma que se refresque el sensor guardián antes de que provoque un reset, si el programa falla no se refresca el sensor guardiánm y al completar el ciclo, fallara hasta provocar un reset.
Protector contra fallo de alimentación
Es un circuito simple que resetea al microcontrolador cuando el voltaje de alimentacion ( comunmente el VDD ) es inferior al voltaje mínimo. Mientras el voltaje de alimentación sea inferior al minimo el dispositivo se mantiene reseteado, comenzando a funcionar hasta que se sobrepasa ese valor.
Estado de reposo.
En muchas ocasiones los microcontroladores estan diseñados para esperar sin hacer nada hasta que se produzca algún acontecimiento externo que lo pongo a funcionar. Para ahorrar energía, los microcontroladores disponen de una instrucción especial ( conocido como SLEEP ), que les pasa al estado de reposo o de bajo consumo, en el cual los requerimientos de potencia son mínimos. Dicho estado detiene el reloj principal y detiene sus circuitos asociados, quedando sumido en un sueño electronico. Al activarse una interrupción ocasionada por un acontecimiento el microcontrolador se despierta e inicia su trabajo.
Conversor A/D y D/A
Los microcontroladores pueden tener un conversor analógico a digital para procesar señales analógicas utilizando un multiplexor que permite aplicar a la entrada del conversor diversas señales desde las patitas analógicas de los circuitos integrados.
El conversor de datos digitales obtiene dichos datos del procesamiento de una computadora en su correspondiente señal analógica que saca al exterior por una de las patitas de la cápsula. La gran mayoria de los microcontroladores disponen de estos conversores para poder trabajar con la corriente electrica y señales.
Comparador analógico
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| Compración logica. |
Por lo general los comparadores analógicos estan internamente agregados a los microcontroladores, los cuales disponen de un amplifícador operacional que actúa como comparador entre una señal fija de referencia y otra variable que se aplica por una de las patitas. La salida del comparador proporciona un nivel lógico 1 o 0 según una señal sea mayor o menor que la otra. También hay modelos de microcontroladores con un módulo de tensión de referencia que proporciona diversas tensiones de referencia que se pueden aplicar en los comparadores.
Modulador de anchura de pulso (PWM)
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| Ancho regulador con salida PWM |
Estos circuitos permiten una salida de pulsos de anchura variable, es decir que se ofrecen al exterior a través de las patitas del microcontrolador una serie de salidas regulables analógicamente, para darle una cantidad especifíca de corriente.
Puertos de entrada y salida digitales
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| Basicamente es un interruptor que decide si seran Entradas o Salidas. |
Puertos de comunicación
Para poder comunicar el microcontrolador de la posibilidad de comunicarse con otros dispositivos, otros buses de microprocesadores, sistemas, redes y poder adaptarlos con otros elementos bajo protocolos especifícos, algunos modelos de microcontroladores le proporcionan recursos que permiten dichas tareas.
Algunos son:
- UART ( adaptador de comunicación serie asíncrona ). El cual tiene como objetivo convertir los datos recibidos del bus del microcontrolador en formato paralelo, a un formato serie que será utilizado en la transmisión hacia el exterior.
- USART ( adaptador de comunicación serie síncrona y asíncrona ). El cual es una puerta paralela esclava para poder conectarse con los buses de otros microprocesadores.
- USB ( Universal serial bus ). El cual es el adaptador de comunicaciones síncronas y asíncronas mas moderno actualmente.
- CAN ( Red de area del controlador ). El cual permite la adaptación con redes de conexionado multiplexado para el cableado de dispositivlos automóviles por ejemplo.
Referencias.
7 para el lab
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