1.- ARQUITECTURA.

A la hora de tener en cuenta el tipo de microcontrolador a utilizar es fundamental conocer su arquitectura ya que será esta la que nos podrá  limitar o facilitar  el  funcionamiento del mismo.

 Existen dos formas de arquitectura la von Neumann y la Harvard, cada una presenta limitaciones y 

ventajas

·         CPU: La unidad central de procesamiento (del inglés Central Processing Unit) interpreta las instrucciones de un programa de ordenador  mediante la realización de las operaciones básicas aritméticas, lógicas 

                  

“Dividido en dos bloques la “Unidad de Control (Control Unit)” y la “Unidad de Ejecución (Execution Unit)”

El primer bloque contiene una Maquina de Estados Finitos, unidades de control y tiempo, para manejar la “unidad de Ejecución”. Además, dos señales de la Unidad de Control manejan el “prefetch” y la carga de instrucciones, una es “Opcode Lookahead” (Señales para la operación “prefetch”) y la otra es Lastbox (Señales para el último ciclo de la instrucción en curso).

El segundo bloque contiene la ALU (Unidad Aritmético Lógica, encargada de todas las

operaciones lógicas binarias y aritméticas), Registros internos de CPU (Acumulador, Puntero de pila, Contador de Programa, Registro índice, Registro de Código de Condiciones) y la interfaz con el bus interno.” (Descripción General de un  Microcontrolador  – (CPU),facultad de ingeniería universidad nacional de la plata, pag 11

• Memoria: En informática, la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún intervalo de tiempo.

   Trabaja de la mano con la CPU para el correcto desempeño del micro controlador. 

1.1.- Arquitectura Von Neumann :

Tradicionalmente los sistemas con microprocesadores se basan en esta arquitectura, en la cual la unidad central de proceso (CPU), está conectada a una memoria principal única (casi siempre sólo RAM) donde se guardan las instrucciones del programa y los datos. A dicha memoria se accede a través de un sistema de buses único (control, direcciones y datos).

 El tamaño de la unidad de datos o instrucciones está fijado por el ancho del bus que comunica la memoria con la CPU. Así un microprocesador de 8 bits con un bus de 8 bits, tendrá que manejar datos e instrucciones de una o más unidades de 8 bits (bytes) de longitud. Si tiene que acceder a una instrucción o dato de más de un byte de longitud, tendrá que realizar más de un acceso a la memoria. El tener un único bus hace que el microprocesador sea más lento en su respuesta, ya que no puede buscar en memoria una nueva instrucción mientras no finalicen las transferencias de datos de la instrucción anterior.

1.2.- Arquitectura Harvard

Según Wikipedia la arquitectura Harvard es una arquitectura de computadora con pistas de almacenamiento y de señal físicamente separadas para las instrucciones y para los datos. El término proviene de la computadora Harvard Mark I basada en relés, que almacenaba las instrucciones sobre cintas perforadas (de 24 bits de ancho) y los datos en interruptores electromecánicos. Estas primeras máquinas tenían almacenamiento de datos totalmente contenido dentro la unidad central de proceso, y no proporcionaban acceso al almacenamiento de instrucciones como datos. Los programas necesitaban ser cargados por un operador; el procesador no podría arrancar por sí mismo.” 

Este modelo, que utilizan los Microcontroladores PIC, tiene la unidad central de proceso (CPU) conectada a dos memorias (una con las instrucciones y otra con los datos) por medio de dos buses diferentes.

1.3.- Contraste arquitecturas.

Bajo arquitectura de von Neumann pura, la CPU puede estar tanto leyendo una instrucción como leyendo/escribiendo datos desde/hacia la memoria. Ambos procesos no pueden ocurrir al mismo tiempo, ya que las instrucciones y los datos utilizan el mismo sistema de bus.

En una computadora que utiliza la arquitectura Harvard, la CPU puede tanto leer una instrucción como realizar un acceso a la memoria de datos al mismo tiempo.

 Una arquitectura de computadores Harvard puede ser más rápida para un circuito complejo, debido a que la instrucción obtiene acceso a datos y no compite por una única vía de memoria.

 No se puede clasificar una arquitectura mejor que otra ya que depende del requerimiento de esta teniendo en cuenta eficiencia v/s costo.

2.-MEMORIAS.

En informática, la memoria es el dispositivo que retiene, memoriza o almacena datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: el almacenamiento de información y conocimiento. Es uno de los componentes fundamentales de la computadora, que interconectada a la unidad central de procesamiento (CPU, por las siglas en inglés de Central Processing Unit) y los dispositivos de entrada/salida, implementan lo fundamental del modelo de computadora de la arquitectura de von Neumann.

En la actualidad, «memoria» suele referirse a una forma de almacenamiento de estado sólido, conocida como memoria RAM (memoria de acceso aleatorio; RAM por sus siglas en inglés, de random access memory), y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rápido, pero temporal.