¿Qué es un microcontrolador?
Un microcontrolador es un circuito integrado o "chip" (es decir, un dispositivo electrónico que integra en un solo encapsulado un gran número de componentes) que tiene la característica de ser programable. Es decir, que es capaz de ejecutar de forma autónoma una serie de instrucciones previamente definidas por nosotros.
Por definición, un microcontrolador (también llamado comúnmente "micro") ha de incluir en su interior tres elementos básicos:
- CPU (Unidad Central de Proceso): es la parte encargada de ejecutar cada instrucción y de controlar que dicha ejecución se realice correctamente. Normalmente, estas instrucciones hacen uso de datos disponibles previamente (los "datos de entrada"), y generan como resultado otros datos diferentes (los "datos de salida"), que podrán ser utilizados (o no) por la siguiente instrucción.
- Diferentes tipos de memoria: son en general las encargadas de alojar tanto las instrucciones como los diferentes datos que estas necesitan. De esta manera posibilitan que toda esta información (instrucciones y datos) esté siempre disponible para que la CPU pueda acceder y trabajar con ella en cualquier momento. Generalmente encontraremos dos tipos de memorias: las que su contenido se almacena de forma permanente incluso tras cortes de alimentación eléctrica (llamadas "persistentes"), y las que su contenido de pierde al dejar de recibir alimentación (llamadas "volátiles"). Según las características de la información a guardar, esta se grabara en un tipo u otro de memoria de forma automática, habitualmente.
- Diferentes patillas de E/S (entrada/salida): son las encargadas de comunicar el microcontrolador con el exterior. En las patillas de entrada del microcontrolador podremos conectar sensores para que este pueda recibir datos provenientes de su entorno, y en sus patillas de salida podremos conectar actuadores para que el microcontrolador pueda enviarles ordenes e así interactuar con el medio físico. De todas formas, muchas patillas de la mayoría de microcontroladores no son exclusivamente de entrada o de salida, sino que pueden utilizados indistintamente para ambos propósitos (de ahí el nombre de E/S).
Es decir, un microcontrolador es un computador completo (aunque con prestaciones limitadas) en un solo chip, el cual esta especializado en ejecutar constantemente un conjunto de instrucciones predefinidas. Estas instrucciones irán teniendo en cuenta en cada momento la información obtenida y enviada por las patillas de E/S y reaccionaran en consecuencia. Lógicamente, las instrucciones serán diferentes según el uso que se le quiera dar al microcontrolador, y deberemos de decidir nosotros cuáles son.
Cada vez existen mas productos domésticos que incorporan algún tipo de microcontrolador con el fin de aumentar sustancialmente sus prestaciones, reducir su tamaño y coste, mejorar su fiabilidad y disminuir el consumo. Así, podemos encontrar microcontroladores dentro de multitud de dispositivos electrónicos que usamos en nuestra vida diaria, como pueden ser desde un simple timbre hasta un completo robot pasando por juguetes, frigoríficos, televisores, lavadoras, microondas, impresoras, el sistema de arranque de nuestro coche, etc.
Referencias
ARDUINO Curso práctico de formación, Óscar Torrente Artero, 2013, Alfaomega.
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