Fundamentos de Periféricos y Arquitectura de Microcontroladores

Componentes y Periféricos en Microcontroladores

Temporizadores y Control de Tiempo

Temporizador o Timer: Controla periodos de tiempo y lleva la cuenta de sucesos que ocurren en el exterior.

Sistemas de Seguridad y Protección

Watchdog (Perro guardián): Consiste en un contador que, cuando se desborda y pasa por cero, provoca un reset automático en el sistema. Se puede diseñar el programa de forma que refresque o reinicialice el perro guardián para evitar el reinicio del sistema.

Protección antifallos de alimentación (Brownout): Circuito que resetea al microcontrolador cuando el voltaje de alimentación es inferior al voltaje mínimo (brownout). Mientras el voltaje de alimentación sea inferior a este umbral, el dispositivo se mantiene reseteado, comenzando a trabajar únicamente cuando sobrepasa dicho valor.

Gestión de Energía

Estado de reposo o bajo consumo: Es una instrucción especial (sleep) que coloca al dispositivo en un estado de bajo consumo, en el cual los requerimientos de potencia son mínimos. En el estado sleep, se detiene el reloj principal y se congelan los circuitos asociados.

Conversión de Señales

Conversor A/D (Conversor Analógico-Digital): Procesa señales analógicas. Suele incluir un multiplexor que permite aplicar diversas señales a la entrada del CAD y procesarlas desde los pines del circuito integrado.

Conversor D/A (Conversor Digital-Analógico): Transforma los datos digitales obtenidos en el proceso de la CPU en su correspondiente señal analógica.

Comparador analógico: Amplificador operacional que actúa como un comparador entre una señal fija de referencia y otra variable que se aplica por una de las terminales del circuito. La salida del comparador proporciona un nivel lógico 1 o 0, según si la señal es mayor o menor que la otra.

Generación de Señales y Puertos

Modulador de anchura de pulso (PWM): Circuitos que proporcionan en sus salidas impulsos de anchura variable que se ofrecen al exterior a través de las terminales del dispositivo.

Puertos de entrada/salida digitales (E/S): Por lo general, se agrupan de 8 en 8 formando puertos. Pueden configurarse como 1 o 0 en el bit correspondiente de un registro destinado para su configuración.

Puertos de Comunicación

Son interfaces diseñadas para comunicarse con otros buses, normas y protocolos:

• UART: Adaptador de comunicación asíncrona.
• USART: Adaptador de comunicación serie asíncrona y síncrona.
• Puerto paralelo esclavo: Para permitir la conexión con los buses de otros microcontroladores.
• USB (Universal Serial Bus): Un moderno bus serie para computadoras personales.
• Bus I²C: Es la interfaz serie de dos hilos desarrollada por Philips.