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Introducción a los microcontroladores de la serie PIC

1 , Introducción

Según las estadísticas, la capacidad anual de microcomputadoras de un solo chip de mi país ha alcanzado entre 100 y 300 millones de piezas y está creciendo a una tasa anual de aproximadamente el 16%, pero la participación de mi país en el mercado mundial es inferior al 1%. Esto demuestra que la aplicación de microcontroladores acaba de iniciarse en nuestro país y tiene amplias perspectivas. Cultivar talentos para la aplicación de microcontroladores, especialmente popularizar el conocimiento sobre microcontroladores entre el personal técnico y de ingeniería, tiene una importancia práctica importante.

Hoy en día, existe una gran variedad de fabricantes de microcontroladores con diferentes prestaciones de producto. ¿Qué modelo deberíamos elegir para situaciones específicas? Primero, aclaremos dos conceptos: conjunto de instrucciones centralizado (CISC) y conjunto de instrucciones reducido (RISC). Las líneas de datos y las líneas de instrucciones de un microordenador de un solo chip que utiliza una estructura CISC se multiplexan por división de tiempo, lo que se denomina estructura de von Neumann. Tiene instrucciones ricas y funciones sólidas, pero la búsqueda de instrucciones y datos no se puede realizar al mismo tiempo, la velocidad es limitada y el precio es alto. Las líneas de datos y las líneas de instrucciones de un microcontrolador que utiliza una estructura RISC están separadas, lo que es la llamada estructura Harvard. Esto permite que la recuperación de instrucciones y de datos se lleve a cabo al mismo tiempo, y debido a que la línea de instrucción general es más ancha que la línea de datos, sus instrucciones contienen más información de procesamiento que instrucciones similares de microcontroladores CISC, y la eficiencia de ejecución es mayor y la velocidad es más rápido. Al mismo tiempo, la mayoría de las instrucciones de este tipo de microcontrolador son de un solo byte y la utilización del espacio de la memoria del programa ha mejorado enormemente, lo que favorece la realización de la ultraminiaturización. Las MCU que pertenecen a la estructura CISC incluyen las series Motorola y M68HC, la serie AT89 de Atmel, la serie Winbond W78 de Taiwán, la serie PCF80C51 de Pilips de los Países Bajos, etc., las que pertenecen a la estructura RISC incluyen la serie Intel8051, la serie PIC de Microchip y Serie Z86 de Zilog, serie AT90S de Atmel, microcontroladores de 4 bits de la serie Samsung KS57C de Corea del Sur, serie EM-78 de Elan de Taiwán, etc. En términos generales, los pequeños electrodomésticos con relaciones de control relativamente simples pueden usar microcontroladores RISC; en situaciones con relaciones de control más complejas, como productos de comunicación y sistemas de control industrial, se deben usar microcontroladores CISC. Sin embargo, la rápida mejora de los microcontroladores RISC no ha hecho que sus líderes sean menos efectivos en situaciones con relaciones de control complejas.