Conceptos básicos de los Microcontroladores

Seguramente nos hemos topado en el mercado de los microcontroladores con conceptos raros, complicados o difíciles de entender; así como con siglas o abreviaciones que a veces vienen de palabras en ingles que algunas veces desconocemos. Sí, a mi también me ha pasado.

Me gustaría entonces dar una breve repasada a los conceptos generales que se requieren para poder empezar a entender ¿qué es un microcontrolador? Y entonces poder comprender su simbología general así como sus aplicaciones.

Un microcontrolador, a veces conocido como MCU (por sus siglas en ingles Micro-Controller Unit), es básicamente un circuito integrado por millones de semiconductores (millones de transistores) interconectados entre si para dar paso a módulos con funciones lógicas o analógicas previamente definidas por el diseñador del microcontrolador.



El primer microcontrolador que salió al mercado en el año de 1971 fue de 4bits a una velocidad de 4kHz. En 1972 nació el primer MCU de 8bits, año en que Motorota (hoy en día Freescale) lanzó su primer MCU, el 6800.

Desde ese entonces, ningún otro invento se ha desarrollado tan rápido o expandido en los mercados tan ampliamente como el microcontrolador. Hoy en día existen más de 15,000 millones de microcontroladores en diferentes productos en el mercado. Desde un horno de microondas hasta complejos controladores o computadoras dentro de los automóviles e incluso en los vuelos al espacio.

Aunque los MCUs pueden utilizarse en aplicaciones para procesamiento de datos o información compleja, como en una computadora o un analizador de imágenes, en realidad son más lentos que los microprocesadores. Los microcontroladores están más bien pensados para aplicaciones de rápido manejo, atención y respuesta a eventos externos o internos del producto. Desde el control del teclado de tu horno de microondas, hasta el control del flujo de información de las señales que envuelven el control electrónico del automóvil. Dicho de otro modo, desde el control de sensores sencillos como botones y potenciómetros, pasando por la administración de pantallas o LCD (por sus siglas en ingles Liquid Crystal Display), hasta el manejo de redes de comunicación de datos entre diferentes microcontroladores para el control de la seguridad de un sistema complejo pero sensitivo.

La arquitectura de los MCUs se basa en la composición de un circuito integrado por varios módulos y un núcleo. El comportamiento de cada módulo estará dedicado a una actividad pre-definida, dicha actividad puede variar en complejidad o características, pero seguirá siendo la misma función. La libertad en el manejo de cada uno de los módulos que componen a los microcontroladores otorga una gran flexibilidad cuando se esta desarrollando algún proyecto. Hoy en día, existen microcontroladores con pines configurables para habilitar o deshabilitar más de una capacidad diferente por cada uno de estos pines.