1.Conceptos introductorios a los microcontroladores.

Por principio, hay que decir que los microcontroladores son el producto del desarrollo de la tecnologías. Al principio, cuando las cosas y los procesos se hacían manuales, no necesitabamos más que un par de manos para realizar cualquier cosa, pero conforme la revolución industrial llegó, la necesidad del hombre de producir más en menor tiempo fue cada vez más obvia, es ahí donde entraron los elementos eléctricos y electrónicos, comenzando con loa microprocesadores, que son elementos con capacidad de recibir datos e interpretarlos, sin embargo, los datos no tenían la capacidad de ejecutar una acción, es por eso que llegaron los microcontroladores, que por definición un controlador tiene la habilidad de recibir una señal o un conjunto de datos que procesa y realiza una serie de operaciones lógicas-aritméticas que ayuden al comando de actuadores y así ayudar a la un elemento a realizar una tarea precisa.
Una vez que hemos podido ver que el microcontrolador ayuda a la automatización de procesos, tenemos que conocer los elementos por los que está compuesta la cápsula para realizar las tareas lógicas que se le pide. pues bien, estos son:

Procesador o Microprocesador. Un procesador incluye al menos tres elementos, ALU, unidad de control y registros.
• ALU. También conocida como Unidad Aritmetica y Lógica. Está unidad esta compuesta por los circuitos electrónicos digitales del tipo combinatorios (compuertas, sumadores, multiplicadores), cuya principal función es el realizar operaciones. Estas operaciones están divididas en tres tipos:
  • Lógicas. Como las operaciones básicas de las compuertas lógicas, como la suma lógica (OR), multiplicación lógica (AND), diferencia lógica (XOR) y negación (NOT). Una operación lógica sólo puede tener como entradas y como salidas una respuesta lógica (0 o 1). Esto dependiendo de los niveles de voltajes de una señal digital.
  • Aritméticas.  Las operaciones artiméticas son la suma, resta, multiplicación y división. Dependiendo del procesador (8, 16, 32 o 64 bits) será la rapidez con la que se pueden hacer dichas operaciones.
  • Miscelaneas. En estas operaciones caen todas las demás operaciones como la transferencia de bits (<< >>).
• Unidad de control. La unidad de control es el conjunto de sistemas digitales secuenciales (aquellos que tienen memoria) que permiten distribuir la lógica de las señales.
• Registros. Los registros son las memorias principales de los procesadores, ya que funcionan a la misma velocidad que el procesador a diferencia de otras memorias un tanto más lentas (como la RAM, FLASH o la CACHE). Los registros están construidos por Flip-Flops. Los Flip-Flops son circuitos digitales secuenciales.
Periféricos. Los periféricos son los circuitos digitales que nos permiten una interacción con el mundo “exterior” al microcontrolador. Su función es la de poder habilitar o deshabilitar las salidas digitales, leer sensores analógicos, comunicación con terminales digitales o sacar señales analógicas de una conversión digital.
• Puertos de entrada/salida pararelos. Los puertos están relacionados al tamaño del procesador, es decir que un puerto de 8 bits es porque el procesador es de 8 bits. Un procesador de 64 bits, tiene la capacidad de tener un puerto de 64 bits.
• Puertos seriales. Nos permiten transformar la información digital pararela (bytes de información) en tramas que se pueden transferir por una o varias líneas de comunicación. Existen por ejemplo: puerto serial, i2c, SPI, USB, CAN, etc.
• Periféricos analógicos. Como los que convierten señales analógicas a digitales (ADC) o señales digitales a analógicas (DAC) o comparadores analógicos.
Memoria. La memoria esta dividida en tres. La memoria para el programa (FLASH), la memoria para los datos o variables del programa (RAM) y la memoria para configuraciones o no volátil (EEPROM).