Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
1 INVESTIGACIO ACA 1 ANGELICA NATALY ROMERO IBAÑEZ CUN CORPORACION UNIFICADA NACIONAL DE EDUCACION SUPERIOR CIRCUITOS BASICOS Y LABORATORIO 51115 2 Tabla de contenido TABLA DE CONTENIDO ....................................................... ¡Error! Marcador no definido. RESUMEN ................................................................................ ¡Error! Marcador no definido. Generador Eléctrico ..................................................................................................................... 4 Funciones: ............................................................................................................................ 4 ¿Para Qué Sirve Un Generador Eléctrico? .............................................................................. 4 Tipos De Generadores Eléctricos ................................................................................................ 4 Generadores Eléctricos De Combustible ............................................................................. 5 Generadores De Construcción. ............................................................................................ 5 Generadores Sustentables. ................................................................................................... 5 Generadores Eléctricos Fotovoltaicos. ................................................................................ 6 Generadores Eléctricos Electromecánicos. .......................................................................... 7 Generadores electromecánicos alternadores ........................................................................ 7 Generadores electromecánicos dínamos: ............................................................................. 7 Generadores Térmicos. ........................................................................................................ 8 Generador Eléctrico Electro químico. ................................................................................. 8 Corriente Alterna ......................................................................................................................... 8 Características De La Corriente alterna ................................................................................... 8 Aplicaciones De La Corriente Alterna..................................................................................... 9 Corriente Continua ....................................................................................................................... 9 Características De La Corriente Continua ............................................................................... 9 Principales Aplicaciones De Corriente Continua .................................................................... 9 ¿Qué Es La Electrónica Analógica? .......................................................................................... 10 Aplicaciones De La Electrónica Analógica ........................................................................... 10 • La electrónica industrial:............................................................................................. 10 • La electrónica de comunicaciones: ............................................................................. 10 • Electrónica de consumo: ............................................................................................. 10 ¿Qué Es La Electrónica Digital? ................................................................................................ 10 Ventajas de la Electrónica Digital ......................................................................................... 11 Desventajas de la Electrónica Digital .................................................................................... 11 Aplicaciones De La Electrónica Digital ................................................................................ 11 ¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR? ............................................................................... 12 ARQUITECTURA DE MICROCONTROLADORES ......................................................... 12 Arquitectura de Von Neumann .......................................................................................... 12 Arquitectura Harvard ......................................................................................................... 13 FABRICANTES .................................................................................................................... 13 • Microchip: ................................................................................................................... 13 • Atmel Corporation: ..................................................................................................... 13 • Texas Instruments: ...................................................................................................... 13 3 • Intel: ............................................................................................................................ 13 • Freescale semiconductor: ............................................................................................ 13 • ZiLOG Inc:.................................................................................................................. 13 • Motorola ...................................................................................................................... 13 ¿Qué es un microprocesador? .................................................................................................... 13 Arquitectura De Un Microprocesador ....................................................................................... 14 • Encapsulado: ............................................................................................................... 15 • Memoria caché: ........................................................................................................... 15 • Coprocesador matemático:.......................................................................................... 15 • Registros: .................................................................................................................... 15 • Memoria: ..................................................................................................................... 15 • Puertos: ....................................................................................................................... 15 Fabricantes ............................................................................................................................. 15 • Intel: ............................................................................................................................ 16 • Qualcomm: .................................................................................................................. 16 • TSMC:......................................................................................................................... 16 • IBM: ............................................................................................................................ 16 • MediaTek: ................................................................................................................... 16 • AMD: .......................................................................................................................... 16 4 Generador Eléctrico La principal función de este tipo de dispositivos es convertir en energía eléctrica la energía que generan con su motor interno. Como imaginas, estos motores cuentan con una gran potencia y, al combinase con alternadores, crean una energía eléctrica aún mayor en las situaciones en las que es inexistente o falla. Los generadores de energía son máquinas rotativasque se encargan de generar energía eléctrica a través de energía mecánica. Se consigue gracias a que dos elementos interactúan entre sí: el rotor la parte que se mueve, y el estátor, a la parte estática. Funciones: Estas máquinas son muy útiles para abastecer de electricidad cualquier tipo de lugar en toda ocasión. Desde casas, comercios o hasta hospitales (dependiendo de las necesidades y la potencia requerida), y pueden alimentar diversas herramientas. Sobre todo, son de gran ayuda para mantener la electricidad durante apagones prolongados. ¿Para Qué Sirve Un Generador Eléctrico? Los generadores eléctricos pueden ser la solución que necesitas cuando te encuentras en lugares a los que no llega la energía eléctrica o en los que esta falla de forma frecuente. ¿En qué tipos de situaciones puedes necesitarlos? Pues, por ejemplo, si estás trabajando o tienes un evento en lugares aislados, si tu local se encuentra en un lugar apartado de la zona urbana y en los edificios muy concurridos. Tipos De Generadores Eléctricos No todos los generadores eléctricos son iguales. Dependiendo de tus necesidades de energía eléctrica y tu presupuesto, unos te servirán y cubrirán tus necesidades más que otros. He aquí los tipos de generadores eléctricos más comunes. 5 Generadores Eléctricos De Combustible. También llamados generadores de reserva, proveen electricidad en situaciones de desastres naturales o fallas en la corriente eléctrica. Son generalmente portátiles. Pueden funcionar con diferentes tipos de combustible como gasolina, diésel, biodiesel, propano y gas natural. El motor de este tipo de generadores obtiene la energía de un combustible, como puede ser la gasolina o el diésel, aunque hay otras opciones de combustible disponibles. No todos los combustibles te ofrecen las mismas ventajas. El diésel suele considerarse como uno de los que mayores rendimiento, calidad y posibilidades de aplicación ofrece Generadores De Construcción. Están diseñados para alimentar diferentes herramientas eléctricas y compresores de aire en negocios de construcción o para remodelaciones. Necesitan diésel o gasolina para funcionar. Duran muchas horas antes de que necesiten ser reabastecidos con combustible. Son más portátiles que los generadores de reserva, pero no producen tanta electricidad. Generadores Sustentables. Se pueden aprovechar los recursos naturales para producir electricidad. Existen generadores de electricidad que utilizan molinos de viento, turbinas de agua y hasta energía solar. Las turbinas de agua son las más usadas en la actualidad y son las más eficientes. 6 Generador Eólico. Generador Hidroeléctrico. Generador Solar. Generadores Eléctricos Fotovoltaicos. Como seguro que ya sabes, la energía solar fotovoltaica se consigue a base de convertir en corriente eléctrica la luz solar mediante el uso de paneles solares. Lo más positivo de este tipo de energía eléctrica es que procede de una fuente inagotable, que es la luz solar, y no contamina, lo que contribuye al desarrollo sostenible. Es común en zonas aisladas y zonas rurales a las que el tendido eléctrico no llega o la energía eléctrica llega con dificultad donde reciben bastante luz solar. 7 Generadores Eléctricos Electromecánicos. Este tipo de generadores funcionan mediante la interacción de sus principales componentes: la parte estática y la móvil, o lo que es lo mismo, el estator y el rotor. En un generador eléctrico en funcionamiento se aprecia que una de las partes crea un flujo magnético, que cumple con la función de inductor, para que la otra lo convierta en electricidad, cumpliendo con el rol de inducido. Este tipo de generadores son típicos del sector industrial y resulta destacable su capacidad de transformación de energía, que suele ser alta, así como su diversificación y eficiencia. Los generadores eléctricos electromecánicos no son todos iguales. Podemos diferenciar dos tipos: Generadores electromecánicos alternadores: el tipo de electricidad que generan es de corriente alterna. Podrás verlos, por ejemplo, en centrales eléctricas, transformando en energía alterna la energía mecánica. Generadores electromecánicos dínamos: el tipo de electricidad que generan es de corriente continua. Podrás encontrarlos, por ejemplo, en la luz de una bicicleta que se enciende al pedalear. 8 Generadores Térmicos. Su principal función es llevar a cabo la transformación de la energía térmica para convertirla en energía eléctrica. Lo que hacen es convertir de forma directa la energía que proviene del calor, que es la fuente que utilizan para conseguir este tipo de energía eléctrica. Generador Eléctrico Electro químico. Este tipo de generadores están constituidos por pilas o baterías recargables de acumuladores que se utilizan en aplicaciones electrónicas y eléctricas con consumos de baja potencia. Su función es el almacenamiento de corriente eléctrica, que se genera a través de otros medios, para usarla cuando sea necesario. Las verás en automoción y en la tracción de carretillas, por ejemplo. Corriente Alterna Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la oscilación senoidal con la que se consigue una transmisión más eficiente de la energía, a tal punto que al hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a la corriente alterna senoidal. la corriente alterna se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las industrias. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la corriente alterna. Características De La Corriente alterna Las principales características que podemos observar en la corriente alterna son las siguientes: • La forma en la que la corriente alterna oscila es en forma senoidal. https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica https://es.wikipedia.org/wiki/Sinusoide https://es.wikipedia.org/wiki/Se%C3%B1al_de_audio https://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuencia https://es.wikipedia.org/wiki/Cable https://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_(telecomunicaci%C3%B3n) 9 • Tiene la capacidad de transmitir energía de una forma eficiente. • Su magnitud y dirección muestra una variación de tipo cíclico. • Su símbolo se representa con las letras CA. • Se da cuando el flujo que tiene la corriente eléctrica varía de sentido cada cierto tiempo. Aplicaciones De La Corriente Alterna Generar y transportar CA a través de largas distancias es relativamente fácil. A voltajes altos (más de 110 kV), se pierde menos energía en la transmisión de energía eléctrica. Los voltajes más altos significan corrientes más bajas, y las corrientes más bajas significan menos calor generado en la línea eléctrica debido a la resistencia. La CA se puede convertir hacia y desde altos voltajes fácilmente usando transformadores. La CA también es capaz de alimentar motores eléctricos. Los motores y los generadores son exactamente el mismo dispositivo, pero los motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica. Esto es útil para muchos electrodomésticos grandes como lavaplatos, refrigeradores, etc. Corriente Continua La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continuacon una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica). También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo Características De La Corriente Continua Las principales características de la corriente continua son las siguientes: • Tiene la misma cantidad de carga eléctrica en un tiempo determinado. • Las cargas eléctricas viajan en un único sentido de circulación. • Puede ser almacenada en forma de batería. • Es un tipo de corriente más segura para el ser humano. • El flujo de electrones se da de forma continua. • Es también identificada como corriente constante. Principales Aplicaciones De Corriente Continua La CC se encuentra comúnmente en muchas aplicaciones de voltaje extra bajo y en algunas aplicaciones de bajo voltaje, especialmente cuando son alimentadas por baterías o sistemas de energía solar. La mayoría de los circuitos electrónicos requieren una fuente de alimentación de CC. Las instalaciones domésticas de CC generalmente tienen diferentes tipos de enchufes, conectores, interruptores y accesorios de los adecuados para la corriente alterna. Esto se debe principalmente a los voltajes más bajos utilizados, lo que resulta en corrientes más altas para producir la misma cantidad de energía. La mayoría de las aplicaciones automotrices utilizan CC. Una batería automotriz proporciona energía para el arranque del motor, la iluminación y el sistema de encendido. La mayoría de los vehículos de pasajeros de carretera utilizan nominalmente sistemas de 12 V. Muchos camiones pesados, equipos agrícolas o equipos de movimiento de tierras con https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica https://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctrico https://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctrico https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica https://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_(electricidad) https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctrica 10 motores Diesel utilizan sistemas de 24 voltios. En algunos vehículos más antiguos, se utilizó 6 V, como en el clásico original Volkswagen Beetle. En un momento dado, se consideró un sistema eléctrico de 42 V para los automóviles, pero esto encontró poco uso. Para ahorrar peso y cables, a menudo el marco de metal del vehículo se conecta a un polo de la batería y se utiliza como el conductor de retorno en un circuito. A menudo, el polo negativo es la conexión a «tierra» del chasis, pero se puede usar tierra positiva en algunos vehículos de ruedas o marinos. El equipo de comunicación de una central telefónica utiliza una fuente de alimentación de −48 V CC estándar. La polaridad negativa se logra conectando a tierra el terminal positivo del sistema de alimentación y el banco de baterías. ¿Qué Es La Electrónica Analógica? La electrónica analógica es una rama de la electrónica que se ocupa de señales continuamente variables. Se usa ampliamente en equipos de radio y audio junto con otras aplicaciones donde las señales se derivan de sensores analógicos antes de convertirse en señales digitales para su posterior almacenamiento y procesamiento. Aunque los circuitos digitales se consideran una parte dominante del mundo tecnológico actual, algunos de los componentes más fundamentales de un sistema digital son en realidad de naturaleza analógica Aplicaciones De La Electrónica Analógica Una diferencia notoria entre la electrónica analógica y la digital reside en que la digital se basa en 2 estados de tensión (que representan al 0 y al 1), mientras que la analógica trabaja con valores no discretos, sino continuos. Por esta razón se presenta líneas abajo los tipos de corriente eléctrica, incluyendo a continuación los ámbitos de aplicación de la electrónica analógica. • La electrónica industrial: Es una parte muy extensa de la electrónica y comprende todos los procesos industriales, desde la instrumentación hasta la robótica. Está relacionada con el resto de ramas de la electrónica, por ejemplo, con la Electromedicina o el láser, de gran evolución en los últimos años.[TÍTULO ACORTADO HASTA 50 CARACTERES] 26 • La electrónica de comunicaciones: Se trata del campo de la electrónica que ha evolucionado más rápidamente y que más ha influido en las técnicas de comunicación e información. Comprende básicamente las telecomunicaciones y la informática, Como ejemplos más característicos podemos citar la radiotelegrafía, radiotelefonía, radar, radiotelescopios, electroacústica o televisión. • Electrónica de consumo: El mercado de consumo ofrece gran variedad de productos electrónicos, que se pueden agrupar en tres apartados: 1. Aparatos audiovisuales autónomos (ordenadores, aparatos reproductores y grabadores de vídeo, reproductores y grabadores de sonido). 2. Medios de difusión (radio y televisión). 3. Medios de telecomunicación (teléfono, videoteléfono, comunicación por vía informática). ¿Qué Es La Electrónica Digital? Sabemos que hay dos tipos de señales, una es analógica o continua y la segunda es digital o discreta. Entonces, la ciencia o campo de investigación en el área de la ingeniería se denomina Electrónica Analógica y Digital respectivamente. Ahora en el área de la electrónica 11 digital, es esencial comprender una amplia gama de aplicaciones, desde la electrónica industrial hasta los campos de la comunicación, desde los microsistemas integrados hasta los equipos militares. La principal y quizás la ventaja más revolucionaria de la electrónica digital es la disminución de tamaño y la mejora de la tecnología. La electrónica digital es aquel sistema electrónico que utiliza una señal digital en lugar de una señal analógica. La electrónica digital es la representación más común del álgebra booleana y es la base de todos los circuitos digitales para computadoras, teléfonos móviles y muchos otros productos de consumo. La unidad fundamental más común de la electrónica digital es la puerta lógica. Combinando numerosas puertas lógicas (de decenas a cientos de miles) se pueden crear sistemas más complejos. El complejo sistema de electrónica digital se conoce colectiva mente como circuito digital. Ventajas de la Electrónica Digital • Los circuitos electrónicos digitales son relativamente fáciles de diseñar. • Tiene mayor precisión, programabilidad. • Las señales transmitidas no se degradan a largas distancias. • Las señales digitales se pueden almacenar fácilmente. • La electrónica digital es comparativamente más inmune al «error» y al «ruido». Pero en el caso de diseños de alta velocidad, un pequeño ruido puede inducir un error en la señal. • Se pueden fabricar más circuitos digitales en chips integrados; esto nos ayuda a obtener sistemas complejos en menor tamaño. • El voltaje en cualquier punto de un circuito digital puede ser alto o bajo; por tanto, hay menos posibilidades de confusión. • Los circuitos digitales tienen mayor flexibilidad; podemos cambiar la funcionalidad de los circuitos digitales haciendo cambios en el software en lugar de cambiar el circuito real. • Los circuitos digitales son más fiables, ya que su salida es invariante con respecto al tiempo, mientras que en los circuitos analógicos la salida cambia con el cambio de entorno. • La tasa de transmisión es mayor, con un ancho de banda más amplio. • Es más seguro. Desventajas de la Electrónica Digital • Los circuitos digitales funcionan solo con señales digitales, por lo que se requieren codificadores y decodificadores para el proceso. Esto aumenta el costo del equipo. • El consumode energía en un circuito digital es más que en un circuito analógico para el mismo cálculo o procesamiento de señales. • La producción de calor se debe más a un mayor consumo de energía. • Para circuitos más pequeños, los circuitos digitales son comparativamente caros. • El mundo real es de naturaleza analógica, por ejemplo, todas las cantidades como la luz, la temperatura, el sonido, etc. Para los sistemas digitales, es necesario traducir una señal continua a discreta, lo que conduce a pequeños errores de cuantificación. Para reducir los errores de cuantificación, es necesario almacenar una gran cantidad de datos en el circuito digital. • La portabilidad del circuito digital es difícil. Aplicaciones De La Electrónica Digital La electrónica digital constituye el mundo de las calculadoras, los ordenadores, los circuitos integrados y de los números binarios 0 y 1. Dentro de la electrónica es una actividad 12 sumamente interesante ya que las aplicaciones de los circuitos digitales se extienden con gran rapidez. Ello se debe a que un pequeño circuito integrado puede realizar el cometido de miles de transistores, diodos y resistencias. En efecto en nuestra vida diaria podemos verlos actuar continuamente. Así, las cajas registradoras de los comercios se leen merced a dispositivos digitales. Las diminutas calculadoras de bolsillos están al borde de convertirse en ordenadores personales, hay toda una variedad de tamaños de ordenadores que efectúan trabajos complicados con velocidad y precisión fantásticas. Actualmente, toda persona que trabaja en electrónica debe conocer los circuitos electrónicos digitales. El estudio de la electrónica digital lo ha facilitado el bajo precio de los circuitos integrados. ¿QUÉ ES UN MICROCONTROLADOR? Los microcontroladores son el tipo de procesador más utilizado del mundo y los podemos encontrar en todos los lugares. No solo se encuentran en diferentes partes de tu PC e incluso dentro de algunos componentes. Sino que por ejemplo la nevera de tu casa, el coche con el que viajas cada día e incluso el ascensor con el que accedes a tu piso hay uno. Un microcontrolador al igual que un SoC se trata de un sistema en un chip, pero con una diferencia importante y es que la memoria en la que se ejecutan los programas no se encuentra en un chip aparte sino dentro del mismo chip. Por lo que el microcontrolador carece por completo de pines de direccionamiento y datos que comunican con una memoria RAM externa. La memoria dentro del microcontrolador es una memoria flash del tipo programable, a la cual se accede a través de los pines de entrada y salida alrededor del microcontrolador. Debido a que no utiliza memoria RAM convencional sino memoria programable y no volátil esto se traduce en que el tiempo de acceso a los datos e instrucciones es mucho más alto que en una CPU y por tanto los microcontroladores funcionan a velocidades de reloj mucho más bajas, al mismo tiempo esto les permite consumir mucho menos a nivel energético. Además, el hecho de tener la memoria con los datos del programa permite no solo el uso de una arquitecta Von Neumann donde datos e instrucciones están juntos. En el caso de algunos microcontroladores tanto datos como instrucciones se encuentran separados haciendo uso de una arquitectura del tipo Harvard. ARQUITECTURA DE MICROCONTROLADORES La arquitectura de un microcontrolador permite definir la estructura de su funcionamiento, las dos arquitecturas principales usadas en la fabricación de microcontroladores son: arquitectura de Von Neumann y arquitectura Harvard. Además, estas arquitecturas pueden tener procesadores de tipo CISC o de tipo RISC . Arquitectura de Von Neumann En esta arquitectura, los datos y las instrucciones circulan por el mismo bus ya que estos son guardados en la misma memoria, su principal ventaja es el ahorro de líneas de entrada-salida pero esto supone una disminución en la velocidad con la que se realizan los procesos. Este tipo de arquitectura es hoy en día muy común en los computadores personales, y fué muy común en la construcción de microcontroladores hasta que se descubrieron las grandes ventajas de la arquitectura Harvard. 13 Arquitectura Harvard A diferencia de la anterior, en la arquitectura Harvard existe una memoria específica para datos y una memoria específica para las instrucciones, de esta forma se usan dos buses bien diferenciados. Con esto se logra trabajar con las dos memorias simultáneamente y en consecuencia se obtiene mucha más velocidad en la ejecución de los programas. FABRICANTES • Microchip: Microchip Technology Inc. es una compañía que se basa en la fabricación de microcontroladores, memorias y semiconductores analógicos, su producto más conocido son los microcontroladores PIC de 8 bits. • Atmel Corporation: Atmel es una compañía de semiconductores, tiene una extensa línea de productos como lo son los microcontroladores (incluyendo derivados del 8051, el AT91SAM basados en ARM, y sus arquitecturas propias AVR y AVR32), dispositivos de radiofrecuencia, memorias EEPROM y Flash, ASICs, WiMAX, y muchas otras. • Texas Instruments: Texas Instruments o TI, es una compañía norteamericana que desarrolla y comercializa semiconductores. TI es el tercer mayor fabricante de semiconductores del mundo tras Intel y Samsung y es el mayor suministrador de circuitos integrados para teléfonos móviles. • Intel: Intel empresa dedicada a la fabricación de microcontroladores y microprocesadores, aunque no trabajaba sola obtuvo un logro en abril de 1974. donde pone en el Mercado el microprocesador bajo el nombre 8080 con capacidad de direccionar 64kb de memoria, con 75 instrucciones. • Freescale semiconductor: Freescale Semiconductor es una compañía global líder en la industria de semiconductores enfocada en proveer procesamiento embebido y productos de conectividad. • ZiLOG Inc: ZiLOG Inc, es un fabricante de microprocesadores y microcontroladores. Su producto más conocido es el Zilog Z80 de 8 bits. • Motorola: Motorola compañía dedicada a fabricar microprocesadores y microcontroladores entre otros productos, su mayor aporte en la industria fue poner al Mercado un microprocesador de 8 bits, llamado 6800. ¿Qué es un microprocesador? El chip es el cerebro de la computadora, el corazón de nuestras computadoras, algo cuya velocidad todo el mundo tiene claro que hay que mirar cuando se compra un nuevo equipo. ¿Pero en qué consiste realmente un procesador?. Un microprocesador, también conocido como procesador, micro, chip o microchip, es un circuito lógico que responde y procesa las operaciones lógicas y aritméticas que hacen funcionar a nuestras computadoras. En 14 definitiva, es su cerebro. Pero un procesador no actúa por propia iniciativa, recibe constantemente órdenes de múltiples procedencias. Cuando encendemos nuestra computadora, lo primero que hace el micro es cumplir con las instrucciones de la BIOS (basic input/output system), que forma parte de la memoria de la computadora. Una vez funcionando, además de la BIOS, será el sistema operativo y los programas instalados los que seguirán haciéndose obedecer por el microprocesador. Pese a que los microprocesadores siempre nos hacen pensar en ordenadores, lo cierto es que están disponibles en multitud de ‘cacharros’ que nos rodean habitualmente, como cámaras de fotografía o vídeo, coches, teléfonos móviles. No obstante, es cierto que aquellos que se emplean en las computadoras son los más potentes y complejos. Arquitectura De Un Microprocesador En la figura vemos la estructura básica de este dispositivo se puede apreciar que pese a la complejidad de los microprocesadores su diagrama de bloques es muy sencillo. A grandes rasgos, esta es la estructura básica de los microprocesadores: 1) La Unidad Aritmética Lógica (ALU), que ejecuta todas las operacionessolicitadas. 2) Una serie de registros, donde se almace-nan temporalmente los datos. De aquí, la ALU extrae las instrucciones sobre las ope-raciones específicas a realizar y sobre el segmento de la memoria RAM donde va-ciará sus resultados, una vez ejecutadas las instrucciones. 3) Una serie de bloques de control (direccio-nes, datos, memoria), para comunicarse con el exterior. Estos bloques controlan el flujo de información y el orden de ejecu- ción del programa. 4) El circuito de reloj o Timer, sincroniza per-fectamente la ejecución de todas las ope-raciones señaladas en los tres puntos an-teriores. 5) El microprocesador determina si una afirmación es cierta o falsa mediante las reglas del álgebra de Boole. En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio. El microprocesador tiene una arquitectura parecida a la computadora digital. En otras palabras, el microprocesador es como la computadora digital porque ambos realizan cálculos bajo un programa de control. Consiguientemente, la historia de la computadora digital ayuda a entender el microprocesador. Hizo posible la fabricación de potentes calculadoras y de muchos otros productos. El microprocesador utiliza el mismo tipo de lógica que es usado en la unidad procesadora central (CPU) de una computadora digital. El microprocesador es algunas veces llamado unidad microprocesadora (MPU). En otras palabras, el 15 microprocesador es una unidad procesadora de datos. En un microprocesador se puede diferenciar diversas partes: • Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en si, para darle consistencia, impedir su deterioro (por ejemplo, por oxidación por el aire) y permitir el enlace con los conectores externos que lo acoplaran a su zócalo de la placa base. • Memoria caché: es una memoria ultrarrápida que emplea el procesador para tener alcance directo a ciertos datos que «predeciblemente» serán utilizados en las siguientes operaciones, sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera para adquisición de datos. Todos los micros compatibles con PC poseen la llamada caché interna de primer nivel o L1; es decir, la que está dentro del micro, encapsulada junto a él. Los micros más modernos (Core i3, Core i5 , core i7, etc) incluyen también en su interior otro nivel de caché, más grande, aunque algo menos rápida, es la caché de segundo nivel o L2 e incluso los hay con memoria caché de nivel 3, o L3. • Coprocesador matemático: unidad de coma flotante. Es la parte del micro especializada en esa clase de cálculos matemáticos, antiguamente estaba en el exterior del procesador en otro chip. Esta parte está considerada como una parte «lógica» junto con los registros, la unidad de control, memoria y bus de datos. • Registros: son básicamente un tipo de memoria pequeña con fines especiales que el micro tiene disponible para algunos usos particulares. Hay varios grupos de registros en cada procesador. Un grupo de registros está diseñado para control del programador y hay otros que no son diseñados para ser controlados por el procesador pero que la CPU los utiliza en algunas operaciones, en total son treinta y dos registros. • Memoria: es el lugar donde el procesador encuentra las instrucciones de los programas y sus datos. Tanto los datos como las instrucciones están almacenados en memoria, y el procesador las accede desde allí. La memoria es una parte interna de la computadora y su función esencial es proporcionar un espacio de almacenamiento para el trabajo en curso. • Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es análogo a una línea de teléfono. Cualquier parte de la circuitería de la computadora con la cual el procesador necesita comunicarse, tiene asignado un «número de puerto» que el procesador utiliza como si fuera un número de teléfono para llamar circuitos o a partes especiales. Fabricantes Las nuevas tecnologías son parte de nuestro día a día y el debate sobre sus beneficios e inconvenientes es uno de lo más recurrentes en la actualidad. Algo absolutamente normal porque no hay día que no recurramos a ellas tanto en nuestro tiempo de ocio como también en el trabajo. Como en todo nicho grande, hay una parte más olvidada, que hace un trabajo oscuro porque públicamente apenas se habla de ello y sin embargo son pieza fundamental sobre la que se construyen todos los avances que estamos disfrutando: los microprocesadores. Tradicionalmente las empresas californianas han dominado este mercado al igual que el resto 16 de las líneas de negocio tecnológicas, pero los tiempos están cambiando y desde China se ha lanzado un órdago que mantiene una lucha de dos polos por el liderazgo del sector. ¿Sabes cuáles son las principales empresas de este producto? Aquí tienes algunas de ellas: • Intel: Probablemente la más popular, aunque curiosamente no sea la que domina el mercado. Intel fue el primer fabricante de microprocesadores; tiene el honor de haber sacado al mercado el primero, allá por el año 1971, bautizado como el Intel 4004. La empresa fue fundada solamente tres años antes y hoy en día sigue manteniendo su protagonismo en el mercado, si bien ha ampliado fronteras porque entre otras cosas compite contra más rivales. • Qualcomm: La compañía tecnológica con sede en la ciudad californiana de San Diego es una de las punteras en el negocio de la fabricación de microprocesadores, probablemente más que otras más famosas como Intel. De hecho, Samsung trabaja habitualmente con Qualcomm hasta el punto de que, pese a que los coreanos también fabrican sus propios chips, usará un modelo de Qualcomm para el futuro Galaxy S9 en el mercado americano. • TSMC: Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, significado de sus siglas, es una compañía de Taiwan y es una de las más activas del momento en este mercado gracias sobre todo a haber podido fabricar microprocesadores para Apple entre otros. TSMC es el ejemplo junto a Mediatek y otras compatriotas de que el dominio norteamericano (concretamente californiano) se está poniendo también en duda desde China en negocios tecnológicos. • IBM: Otro gigante conocido por todos pero seguramente no porque sea fabricante de microprocesadores. Lleva años haciéndolo con éxito, incluso estuvo aliada con Apple y Motorola en tiempos de la arquitectura POWERPC. • MediaTek: Es una compañía china que fundamentalmente trabaja para los dispositivos Android. En eso tiene centrados sus esfuerzos de cara al 2018, especialmente en detalles como el reconocimiento facial por un lado en los smartphones, y en lanzar su nueva generación de chips para Android TV. • AMD: Advanced Micro Devices se atribuye a sí mismo el microprocesador más rápido para portátiles ultralight, que actualmente son los más demandados por el consumidor, ya que requieren productos de poco peso que puedan ser transportados constantemente con comodidad y sin dañar la salud. Los californianos se hacen hueco en la élite gracias a productos tan potentes como este procesador móvil AMD Ryzen. • Spreadtrum: Otra compañía china que compite en el mundo de los microprocesadores. Trabaja en colaboración con gigantes como Intel actualmente. Uno de sus clientes más potentes es la firma china Leagoo, que hace unos días ha presentado su nuevo smartphone Leagoo T5c. Además de estos gigantes de la fabricación de microprocesadores, existen empresas que fabrican los suyos propios como es el caso de Samsung o de Huawei. Es curioso que Apple haya contratado los servicios de Samsung en numerosas ocasiones precisamente por sus microprocesadores. Esto se debe a que es un mercado complicado en el que se producen acuerdos de colaboración entre los propios fabricantes e incluso algunas compañías tienen que contratar servicios de sus competidores paraque les fabriquen por ejemplo microprocesadores. 17 BIBLIOGRAFIA endesa fundacion. (s.f.). Recuperado el 24 de 08 de 2022, de endesa fundacion: https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/endesa-educa/recursos/generador- electrico#:~:text=Un%20generador%20es%20una%20m%C3%A1quina,el%20est%C3 %A1tor%20(parte%20est%C3%A1tica). Normas APPA. (s.f.). Recuperado el 24 de 08 de 2022, de Normas APPA: https://normasapa.in/estructura/ Wikipedia la enciclopedia libre. (s.f.). Recuperado el 24 de 08 de 2022, de https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua
Compartir