Es sorprendente cómo una pequeña pieza de tecnología cambió la cara de la informática personal. Desde el primer microprocesador comercial (4 bits 4004) desarrollado por Intel en 1971 hasta el más avanzado y versátil Itanium 2 de 64 bits, la tecnología de microprocesador ha cambiado a un nuevo reino de arquitecturas de próxima generación. Los avances en la tecnología de microprocesador han hecho que la informática personal sea más rápida y confiable que nunca. Si el microprocesador es el corazón del sistema informático, el microcontrolador es el cerebro. Tanto el microprocesador como el microcontrolador se utilizan a menudo como sinónimos, ya que comparten características comunes y están diseñados específicamente para aplicaciones en tiempo real. Sin embargo, también tienen su parte justa de las diferencias.
Qué es un microprocesador?
El microprocesador es un chip integrado basado en silicio con solo una unidad de procesamiento central. Es el corazón de un sistema informático que está diseñado para realizar muchas tareas que involucran datos. Los microprocesadores no tienen RAM, ROM, IO pins, temporizadores y otros periféricos en el chip. Deben agregarse externamente para que sean funcionales. Consiste en la ALU que maneja todas las operaciones aritméticas y lógicas; la Unidad de control que gestiona y maneja el flujo de instrucciones en todo el sistema; y Register Array, que almacena los datos de la memoria para un acceso rápido. Están diseñados para aplicaciones de propósito general, como operaciones lógicas en sistemas informáticos. En términos simples, es una CPU completamente funcional en un solo circuito integrado que es utilizado por un sistema informático para hacer su trabajo.
Qué es el Microcontrolador?
El microcontrolador es como una mini computadora con una CPU junto con RAM, ROM, puertos serie, temporizadores y periféricos IO, todo integrado en un solo chip. Está diseñado para realizar tareas específicas de la aplicación que requieren un cierto grado de control, como un control remoto de TV, pantalla LED, relojes inteligentes, vehículos, control del semáforo, control de temperatura, etc. Es un dispositivo de alta gama con un microprocesador, memoria, y puertos de entrada / salida en un solo chip. Es el cerebro de un sistema informático que contiene suficientes circuitos para realizar funciones específicas sin memoria externa. Como carece de componentes externos, el consumo de energía es menor, lo que lo hace ideal para dispositivos que funcionan con baterías. Hablando en términos simples, un microcontrolador es un sistema completo de computadora con menos hardware externo.
Diferencia entre microprocesador y microcontrolador
1) Tecnología involucrada en microprocesador y microcontrolador
El microprocesador es un chip de silicio multipropósito programable que es el componente más crítico dentro de un sistema informático. Es como un corazón del sistema informático que consta de ALU (unidad lógica aritmética), unidad de control, decodificadores de instrucciones y matriz de registro. El microcontrolador, por otro lado, es el corazón del sistema integrado, que es un subproducto de la tecnología del microprocesador.
2) Arquitectura de microprocesador y microcontrolador
El microprocesador es solo un circuito integrado sin RAM, ROM o pines de entrada / salida. Básicamente se refiere a la unidad de procesamiento central del sistema informático que capta, interpreta y ejecuta los comandos que se le pasan. Incorpora las funciones de una CPU en un solo circuito integrado. Los microcontroladores, por otro lado, son dispositivos más potentes que contienen los circuitos del microprocesador y tienen RAM, IO y procesador, todo en un solo chip.
3) Trabajo de microprocesador y microcontrolador
El microprocesador requiere un bus externo para interactuar con periféricos como RAM, ROM, IO analógico y digital y puertos serie. La ALU realiza todas las operaciones aritméticas y lógicas provenientes de la memoria o de los dispositivos de entrada y ejecuta los resultados en los dispositivos de salida. El microcontrolador es un dispositivo pequeño con todos los periféricos integrados en un solo chip y está diseñado para realizar tareas específicas, como la ejecución de programas para controlar otros dispositivos.
4) Memoria de datos en microprocesador y microcontrolador
La memoria de datos es una parte del PIC que contiene Registros de funciones especiales y Registros de fines generales. Almacena datos temporalmente y mantiene resultados intermedios. Los microprocesadores ejecutan varias instrucciones que se almacenan en la memoria y envían los resultados a la salida. Los microcontroladores contienen una o más CPU junto con la RAM y otros periféricos. La CPU obtiene las instrucciones de la memoria y ejecuta los resultados.
5) Almacenamiento en microprocesador y microcontrolador
Los microprocesadores se basan en la arquitectura de von Neumann (también conocida como modelo de von Neumann y arquitectura de Princeton) en la que la unidad de control obtiene las instrucciones asignando señales de control al hardware y decodificando. La idea es almacenar las instrucciones en la memoria junto con los datos sobre los cuales operan las instrucciones. Los microcontroladores, por otro lado, se basan en la arquitectura de Harvard donde las instrucciones y los datos del programa se almacenan por separado.
6) Aplicaciones de microprocesador y microcontrolador
Los microprocesadores son un dispositivo de almacenamiento masivo con un solo chip y están integrados en varias aplicaciones, como control de especificación, control del semáforo, control de temperatura, instrumentos de prueba, sistema de monitoreo en tiempo real y mucho más. Los microcontroladores se utilizan principalmente en circuitos eléctricos y electrónicos y en dispositivos controlados automáticamente, como instrumentos médicos de alta gama, sistemas de control de motores de automóviles, cargadores solares, máquinas de juegos, control de semáforos, dispositivos de control industrial, etc.
Microprocesador contra microcontrolador: tabla comparativa
Resumen de microprocesador frente a microcontrolador
La diferencia clave entre ambos términos es la presencia de periféricos. A diferencia de los microcontroladores, los microprocesadores no tienen memoria incorporada, ROM, puertos serie, temporizadores y otros periféricos que constituyen un sistema. Se requiere un bus externo para interactuar con los periféricos. Un microcontrolador, por otro lado, tiene todos los periféricos, como procesador, RAM, ROM e IO, todos integrados en un solo chip. Tiene un bus de control interno que no está disponible para el diseñador. Como todos los componentes están empacados en un solo chip, es compacto lo que lo hace ideal para aplicaciones industriales a gran escala. El microprocesador es el corazón del sistema informático y el microcontrolador es el cerebro.
Referencias:
0] Crédito de imagen: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Intel_8049_Microcontroller.jpg
[1] Crédito de imagen: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ignite_Ia_microprocessor.JPG#/media/File:Ignite_Ia_microprocessor.JPG
[2] Rafiquzzaman, Mohamed. Microprocesadores y diseño de sistema basado en microcomputadora. Boca Raton: CRC Press, 1990. Imprimir
[3] Mathivanan, N. Microprocessors, PC Hardware and Interfacing. Delhi: PHI Learning, 2003. Imprimir
[4] Ayala, Kenneth J. El microcontrolador 8051. Boston: Cengage, 2004. Imprimir
[5] Huang, Han-Way. Microcontrolador PIC: una introducción a la interconexión de software y hardware. Boston: Cengage, 2005. Imprimir
