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Mikrocomputertechnik
Herzlich WillkommenJürgen Walter
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Checkliste Hardware
1. Klärung der Anforderungen
2. Abschätzung der CPU-Belastung - Datenflüsse
3. Wahl der CPU
4. Blockschaltbild der Karte. Wichtig! Top-Down-Entwurf
5. Schaltplan, Einstellungen, I/O Ports
6. Stückliste - Bezugsquellen
7. Layout - Bestückungsplan
8. Fertigungsunterlagen,
Test- und Verarbeitungsunterlagen
Burn-In-Test
9. Fehlerfindung, Diagnose
10. Manual - Lieferumfang
11. Software - Liste Verfügbare Software
12. Weiterentwicklungswünsche, Verbesserungen
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Tabelle 9.1 Anforderungsliste für EURO_535 Karte
Änderung /Datum
FW
Anforderungen für Aufgabe / Teilaufgabe: EURO_535 V2.0
Verantwortlich
Physik.-technische FunktionGeometrie
4.4.1993 F Über serielle Schnittstelle an PC anschließbar J. Entwick4.4.1993 F Grundfläche(L x B) Einsteckkarte
EuropaformatJ. Entwick
4.4.1993 F im Gehäuse, jedoch für Messungen zugänglichF. Mecha4.4.1993 F liegend für Laborbetrieb G. Laba4.4.1993 F Programmentwicklung Remote-Debug System F. Soft
Kinematik4.4.1993 F statisch F. Mecha
Kräfte4.4.1993 W ohne äußere Belastung F. Mecha
Anforderungen an die TechnologieGebrauch
4.4.1993 F Lehre für µ-Controller H. Dozent4.4.1993 W Versuch - Labor H. Dozent
Transport4.4.1993 F Postweg F. Mecha4.4.1993 W Tragekoffer F. Mecha
Montage4.4.1993 F Einfache Handbestückung möglich F. Mecha4.4.1993 W maschinelle Fertigung F. Mecha
Kontrolle4.4.1993 F Diagnoseboard G. Laba4.4.1993 F Endkontrolle G. Laba
Energie4.4.1993 F 5V-Netzteil G. Laba
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Tabelle 9.2 Leitlinien zum Aufstellen einer Anforderungsliste
Änder-ung /Datum
FW
Anforderungen für Aufgabe / Teilaufgabe:
Verant-wortlich
Physik.-technische FunktionGeometrieGröße, Breite, Höhe, Durchmesser, Raumbedarf, Anzahl, Ausbau, AnschlussKinematikBewegungsart, Geschwindigkeit, BeschleunigungKräfteKraftgröße, Kraftrichtung, Gewicht, Stabilität, Resonanzen
Anforderungen an die TechnologieGebrauchGeräusch, Anwendung, Einsatzort, Verschleißrate
TransportBahnprofil, Transportwege, Versandart und -bedingungen
MontageZusammenbau, Einbau
KontrolleMess- und Prüfmöglichkeiten (TÜV)
EnergieLeistung, Wirkungsgrad, Erwärmung, Energie-umformung, Speicherung
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Abb. 9.1 Einfache Aufgabendarstellung für CPU - Datenflussabschätzung
16 Sensoren T RS 232
zum Rechner?
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Tabelle 9.3 Verschiedene Prozessoren - CPU's
CPU Verwendungszweckµ-Controller Gerätebau, Computerperipherie, Telefon, kleine
Automatisierungssysteme; maximale Signalfrequenz < 100 Hz
µ-ProzessorRISC, CISC
Personal Computer, Automatisierungssysteme ( nur zentral )Reduced Instruction Set Computer, Complex Instruction Set Computer
DSP Digitale Signalverarbeitung; Signale im Audio-BereichArithmetik-prozessor
Mathematische Aufgaben
Grafikprozessor Grafische AufgabenTransputer Datentransfer, Kommunikationsaufgaben und Rechenaufgaben
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Abb. 9.2 Blockschaltbild als Unterlage für die Dokumentation
TxD / P3.1
RxD / P3.0
WR / P3.6
RD / P3.7
A15
J1
J2
Low-Byte-Adresse / Datum
High-Byte-Adresse
Low-Byte-Adresse
Datum
Steckerleiste
Port 0
Microcontroller
80535 Port 2
Port 1
AN
Port 3Port 4Port 5
VAGNDVAREF
ALE
PSEN
Adress-Latch Eprom
CEOE
CSOE
RAM
WE
Adress-Logik
J4,5,6,7
V24-
TreiberPC
EURO_535 V1.0
3,8
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Tabelle 9.4 Stückliste für EURO_535
EAGLE Layout Editor Version 2.61 Copyright (c) 1988,92 CadSoft Partlist EUROPART.LST exported from MCS80535.BRD at 3-01-1994 8:26:03a
Lieferant 1 Lieferant 2
Part Value Package Library Preis PreisC1 27pF C-2,5 DISCRETEC2 27pF C-2,5 DISCRETEC3 100nF C-2,5 DISCRETEC4 100nF C-2,5 DISCRETEC5 100nF C-2,5 DISCRETE C6 100nF C-2,5 DISCRETEC7 100nF C-2,5 DISCRETECE1 10µF ES-2,5 DISCRETE
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Tabelle 9.5 Kabelbelegung EURO_535 - PC
EURO_535Signal Farbe Farbe Signal PC1 Brücke 1 braun ------ braun Carier Detect 12 R1IN orange rot Receive Data 23 T1OUT rot orange Transmit Data 34 Brücke 1 - braun Data Terminal
Ready4
5 Masse gelb ------ gelb Signal Ground 56 Brücke 1 - - Data Set Ready 67 Brücke 2 blau grün Request to send 78 Brücke 2 grün blau Clear to send 89 - schwarz ------ schwarz Ring Indicator 9Schirm Schirm
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Tabelle 9.6 Steckerbelegung VG-Leiste EURO_535
PIN STECKER 1 ( VG-A)
STECKER 2 (VG-B)
STECKER 3 (VG-C)
0102030405060708091011121314151617181920212223242526272829303132
nicht belegtnicht belegtnicht belegtVCCIO23IO21IO19IO17IO24IO26IO28IO30IO0IO2IO4IO6IO15IO13IO11IO9GNDnicht belegtnicht belegtnicht belegtsiehe PIN 31AN8(VAREF)AN0AN2AN4AN6AN9(VAGND)nicht belegt
A0A1A2A3A4A5A6A7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7A15A14A13A12A11A10A09A08nicht belegtnicht belegtnicht belegtnicht belegtnicht belegtnicht belegtnicht belegtnicht belegt
nicht belegtnicht belegtnicht belegtVCCIO22IO20IO18IO16IO25IO27IO29IO31IO1IO3IO5IO7IO14IO12IO10IO8GNDnicht belegtnicht belegtnicht belegtsiehe PIN 31AN8AN1AN3AN5AN7AN9nicht belegt
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Tabelle 9.7 Pinbelegung des VG-Steckers mit Funktionsbeschreib-ung
SYMBOLPIN Input (I), Output (O)
FUNKTION
A0 - A15 ST2 1-8, 17-24
O A0 -A7: Vollständig gelatchtes niederwertiges Byte der Adresse. A8-A15: High Byte der Adresse direkt aus Port 2
AD0-AD7ST2 9-16O In Gegensatz zu A0 - A7 ungelatchtes niederwertiges Byte der Adresse gemultiplext mit den Datenleitungen. Bei ALE Signal = low Datenübertragung möglich.
ST2 25-32
Nicht belegt
ST1 01-03
Nicht belegt
VCC ST1 04 Betriebsspannung
IO 00IO 01IO 02IO 03IO 04IO 05IO 06IO 07
ST 1 13ST 3 13ST 1 14ST 3 14ST 1 15ST 3 15ST 1 16ST 3 16
I/O I/O Port 1Die Sonderfunktionen werden folgendermaßen genutzt :IO 00: INT3/CC0 IO 04:INT2IO 01: INT4/CC1 IO 05:T2EXIO 02: INT5/CC2 IO 06:CLKOUTIO 03: INT6/CC3 IO 07:T2
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Abb. 9.4 Layout - Bestückungsplan
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Tabelle 9.8 FertigungsunterlagenNr. Tätigkeit Wer ?1. Herstellung der Leiterplatte Lieferant L2. Testen der Leiterplatte Lieferant L3. Bestücken der Leiterplatte mit Lieferant L
FassungenWiderständeKondensatorenSteckerFassungen - ICs
4. Lötbad Lieferant L5. Sichtkontrolle Lieferant L6. Bestücken mit gesockelten Bauteilen wie: Lieferant L
PALs, PROMsSpeicher
7. Selbständige Betriebsart - Stand-alone-Betrieb im HausTest-Programme48 Stunden-Test im Wärmeofen
8. Test in Originalumgebung PC im Haus9. Verpacken im Haus
HardwareSoftware
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Tabelle 9.9 Auszug aus www.infineon.com
Firmen-name
Produkt Name
C500
C800
XC800
Beschreibung
Altium Limited
TASKING 8051 toolset
X X X Das TASKING 8051 ist ein komplettes Werkzeug mit C Compiler, Assembler/Linker und einem Debugger mit einer integrierten Entwicklungsumgebung
Crossware Products
8051 Development Suite
X Die Crossware 8051 Entwicklung Suite für Windows liefert ein komplette Umgebung, in der 8051 Programme entwickelt werden können.
Hitex freeHiTOP XC800
X freeHiTOP XC800 ist eine freie Software-Werkzeugkette für die XC800 8 Familie. Das Paket schließt den SDCC C Compiler mit ein, der für XC800 optimiert wurde. Den HiTOP Debugger, der in einen bedienungsfreundlichen IDE integriert ist.
IAR Systems
Embedded Workbench for 8051
X X X Der IAR Werktisch EW8051 bietet eine integrierte Entwicklungsumgebung für die Controller von Infineon XC800, C800 und C500 an.
Keil Software
Professional
Developers Kit for 8051
X X X Die µVision IDE von Keil Software hat Projektmanagement, die Prüfung vom Quellprogramm, das Kompilieren, Debug und Simulation in einer leistungsfähigen Umgebung.
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Tabelle 9.10 Beispiel für kontinuierliche Verbesserung durch Anforderungslisten
ÄnderungDatum
FW
Anforderungen für Aufgabe / Teilaufgabe: EURO_535 V2.0
Verantwort-lich
Physik.-technische FunktionJ. Walter
GeometrieNov. 93 F alle Schnittstellen zum PC und Netzteil auf eine Seite B. Beck
F Taster T1, T2, T3 und Leuchte L1, L2, L3 vollständig in Entflechtung integrieren
B. Beck
Nov. 93 F Kein Experimentierplatz auf der Platine B. BeckNov. 93 F Zweite V24-Schnittstelle auf der Karte realisieren B. BeckFebr. 94 F Verbindung von zwei Boards untereinander über V24
und Standard ModemkabelB. Beck
Nov. 93 W Experimentierfeld an VG-Leiste B. BeckFebr. 94 F Anschlusskabel V24 Modem gleichartig