mikrocomputertechnik alle zusammenfassungen sommersemester 2002 prof. j. walter
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Mikrocomputertechnik
Alle Zusammenfassungen
Sommersemester 2002
Prof. J. Walter
Zusammenfassung
Vom 18.3.2002
Einführung - Informationsbeschaffung
• Softwarelabor Homepage
• Mikrocomputer-Seite
• Mikrocontroller Handhabung
• Datensicherung
• Unterschied Programme – Daten
• Task
• Laborliste wird geschlossen
Inhalte Web
• Link Videokonferenz
• Projekte
• Datenblätter
• Übungsaufgaben
• Alte Klausuren
• Benutzerhinweise – Effektives Arbeiten im Softwarelabor
Datensicherungsmöglichkeiten
• Diskette• ZIP• CD• Streamer• Netzlaufwerk SSH = ftp-Programm• FTP File Transfer Programm• SSH Secure Shell - RZ 100MB Speicherplatz• Lokal• Kein Datenmüll (mp3, avi, mov, mpeg)
Unterschied Daten- Anwendungen
• Programme auf Festplatte C
• Daten auf Festplatte D
• Wenn eine Festplatte -> zwei Partitionen
• Daten – selbst erstellte Daten
• Anwendungen sind installierte Programme
Zusammenfassung mc
Vom 19.3.2002
Ebenenmodell
• Kleinste Einheit -> komplexe Systeme
• Steigende Komplexität
• Vom Widerstand zur Sprachsteuerung
Beispiel Assembler
• Der erste Befehl!
• Direkte und indirekte Adressierung
• Mov A,Rx – mov A,@Rn (x=0…7, n=0,1)
Sonstiges
• Moor‘sches Gesetz:• Turingmaschine• Mikroprozessoren „überall im Alltag“• Handy, Auto, • Unterschied Zeitgeber und Zähler• Was ist ein Bus? = Mehrere Leitungen
mindestens 2• FIFO First In First Out
Zusammenfassung mc
Vom 25.3.2002
Begriffsbestimmung
• Prozessor
• Controller
• Computer
• Turingmaschine
• Rechenwerk, Steuerwerk
• Pegelzuordnung TTL – CMOS
• Speicherzugriffszeit
Controller-Umgebung
• Schaltnetz• Schaltwerk• Flip-Flop• Signalgeschwindigkeit• Register• Cache• Impulsdiagramm• Wahrheitstabelle
Zusammenfassung mc
Vom 25.3.2002
Begriffsbestimmung
• Prozessor
• Controller
• Computer
• Turingmaschine
• Rechenwerk, Steuerwerk
• Pegelzuordnung TTL – CMOS
• Speicherzugriffszeit
Controller-Umgebung
• Schaltnetz• Schaltwerk• Flip-Flop• Signalgeschwindigkeit• Register• Cache• Impulsdiagramm• Wahrheitstabelle
Zusammenfassung mc
Vom 8.4.2002
Was hem‘er geschtern g‘macht?
•Logische Gatter•AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or,Äquivalenz•Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions-gleichung•Klammer-Schaltalgebra, •Logische Schaltung
Flip-Flop
• Rechenschieber!
• Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
Zusammenfassung mc
Vom 8.4.2002
Was hem‘er geschtern g‘macht?
•Logische Gatter•AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or,Äquivalenz•Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions-gleichung•Klammer-Schaltalgebra, •Logische Schaltung
Flip-Flop
• Rechenschieber!
• Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
Zusammenfassung mc
Vom 8.4.2002
Was hem‘er geschtern g‘macht?
•Logische Gatter•AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or,Äquivalenz•Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions-gleichung•Klammer-Schaltalgebra, •Logische Schaltung
Flip-Flop
• Rechenschieber!
• Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
mc
Gruppeneinteilung
• 13 Gruppen
• 20 Minuten Besprechung
• Mindestens 8 Protokolle
• Alle 2 Wochen
Zusammenfassung
• Datenbus
• Adressbus
• Speicherzugriff
• Rote Faden
• Adresslatch – Funktion
• Multiplexen – Bus
• Eprom lesen
Blockschaltbild / Schaltbild
• RAM – EPROM
• Peripherie
mc
Zusammenfassung vom 22.04.02
• Unterschied RAM - EPROM• Aufbau Mikrocontroller• Portbelegung• Unterschied Crossover (PP – Sternverbindung)
oder Busstruktur• Interrupt (Gruss an Sylvia) msn - messanger• Serielle Schnittstelle• IP Adresse prüfen (ipconfig /all)
Zusammenfassung vom 22.04.02
• Blockschaltbild – verfeinertes Blockschaltbild
• Pinbelegungen (E/A)
• 8051A
• Unterschied RESET - Ausschalten
mc
Gruppeneinteilung
• 13 Gruppen
• 20 Minuten Besprechung
• Mindestens 8 Protokolle
• Alle 2 Wochen
Zusammenfassung
• Datenbus
• Adressbus
• Speicherzugriff
• Rote Faden
• Adresslatch – Funktion
• Multiplexen – Bus
• Eprom lesen
Blockschaltbild / Schaltbild
• RAM – EPROM
• Peripherie
mc
Zusammenfassung 23.4.2002
Vormittag
• Internet ging nicht – was tun?• IP-Adressenvergabe• Ipconfig, release, renew• Ping• Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung
veranlaßt, aufgrund DHCP-Request• Gateway• Netzwerkstatistik
• Verfeinertes Blockschaltbild
• Innerer Aufbau des Prozessors
• Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung
Nachmittag
• Netmeeting – Fernwartung
• Programm schreiben
• Datenübergabe – Wert von Akku in externer Speicher 2000H
• Erweiterung auf fortlaufende Adressen
• LED-Anzeige
• Inc DPTR, jmp adresse, setb P1.1, mov A,R1; movx @DPTR,A
Wichtige Sachen!
• Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?
• http://profs.bfree4u.de
mc
Zusammenfassung 23.4.2002
Vormittag
• Internet ging nicht – was tun?• IP-Adressenvergabe• Ipconfig, release, renew• Ping• Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung
veranlaßt, aufgrund DHCP-Request• Gateway• Netzwerkstatistik
• Verfeinertes Blockschaltbild
• Innerer Aufbau des Prozessors
• Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung
Nachmittag
• Netmeeting – Fernwartung
• Programm schreiben
• Datenübergabe – Wert von Akku in externer Speicher 2000H
• Erweiterung auf fortlaufende Adressen
• LED-Anzeige
• Inc DPTR, jmp adresse, setb P1.1, mov A,R1; movx @DPTR,A
Wichtige Sachen!
• Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?
• http://profs.bfree4u.de
mc
Zusammenfassung 30.4.2002
8:00-9:30
Architektur
• Von Neumann Architektur – Daten und Programme wild gemischt
• Harvard Architektur – Daten und Programme getrennt.
• Befehle für Speicherzugriff• Externer Speicher movx A,@DPTR• Interner Speicher mov A,@R0 – mov A,R0• Und Verknüpfung /RD und /PSEN ->
Harvard->Neumann
Architektur - Erweiterung 80535/80515
• Sample and Hold A/D-Wandler• Watch dog• Baudratengenerator• Timer 2• Datenspeicher• Port 6 als I/O nur ACMOS-Typ• Port 6 A/D-Wandler• Port 4 und 5 für externe Steuerung
Sonstiges
• Impedanz• Cache• ROM, Programmspeicher• Firewire – 400MBit/s• USB 1.1 12Mbit/s – 2.0 480Mbit/s (Multiple
Choice!)• Multiplexer• Oszillator
mc
Zusammenfassung 29.4.2002
Abkürzungen
• IP, IE, • Interrupt – Unterbrechung mit Priorität• DPTR• kbps• 80C535 = 8051-Kern + Erweiterungen• Timer0, 1 + Timer 2, A/D-Wandler, ROM,
3 Ports zusätzlich, • Timer 2 für PWM
Aufbau Digitalrechner
• Eingabe-, Ausgabeeinheit• Speicher• Leitwerk = Steuerwerk• Rechenwerk• Vergleich mit 8051-Controller• Port 3• /RD, /WR, /INT0, /INT1, T0, T1, RxD, TxD• /RD, /WR – Datenspeicherzugriff• /PSEN - Programmspeicherzugriff
mc
Zusammenfassung 30.4.2002
14:00-16:30
Frontpage
• Musterweb von Herrn Weber
• Versuch aufs Netz zu stellen
• Server auf denen mc-Labor veröffentlicht wird? 193.196.117.123/projekte/projektname
• Einfügen von Bilder
• Photo Erstellung mit Webcam
• Beleuchtung
• Es wurde falsch importiert – eine Ordnerstruktur zu tief
• F-PC-161 Web zentral ablegen – Dateizugriff über Windows Explorer / ftp
• Web auf F-PC-161 global veröffentlichenhttp-Protokoll
• Wartung des Webs wesentlich vereinfacht
• Servererweiterungen von Frontpage
• Kleiner Frontpage Kurs
mc
Zusammenfassung vom 7.5.2002
• Speicheraufteilung – Adressspiegelung
• Programmspeicher - Datenspeicher getauscht
• A15 wurde getauscht
Timing, Timing, Timing
• Toleranzen bei Erhitzung• Arbeitsspeicher richtet sich nach
Prozessor – Speicher muss schnell genug sein!
• 4 wichtige Zeiten berechnenSpeicherzugriffszeitChipauswahlDaten auf DatenbusDatenbus freigeben
• Datenübergabe Signal muß „vorher und nachher“ anliegen ….bevor Flanke kommt.
• Timing EPROM /RD
• Timing RAM - /WR
• Vorsicht bei „Finden“ von EPROM!!!!
mc
Zusammenfassung vom 13.5.2002
Einführung in Assembler
• Erstellung eines Programmes• Ein-Aus – Hello World für Controller• Struktogramm• PDL Program Design Language• Ablaufdiagramm• Portbelegungsplan• Beschaltung der Ports• Sprungbefehl – Branch Instructions
Assembler
• Jmp, ajmp, ljmp
• Mnemotechnischer Code
• Funktion des Mäuseklaviers
• Debug-Betrieb mit Keil
• Erstellung eines neuen Programmes
• Schleifen im Programm
mc
Zusammenfassung vom 14.5.2002
EIN-AUS
• Variation des Programmes• Schleifen: inc, djnz,• Speicherbereich – int. extern – Mit Daten
gefüllt• Interner Speicherbereich 00H…FFH• Externe Speicherbereich 0000H….FFFFH• Befehlsabarbeitungszeit • Kleinster Zyklus für Befehl?: 1µs
• Register 0,1 für indirekte Adressierung
• Register 2-7 für allgemeine Aufgaben
• Debug
• Des war`s
mc
Zusammenfassung vom 14.5.2002
EIN-AUS
• Variation des Programmes• Schleifen: inc, djnz,• Speicherbereich – int. extern – Mit Daten
gefüllt• Interner Speicherbereich 00H…FFH• Externe Speicherbereich 0000H….FFFFH• Befehlsabarbeitungszeit • Kleinster Zyklus für Befehl?: 1µs
• Register 0,1 für indirekte Adressierung
• Register 2-7 für allgemeine Aufgaben
• Debug
• Des war`s
mc
Zusammenfassung vom 17.5.2002
Speicherbereich
• Interner Speicherbereich 00H…FFH - mov
• Externe Speicherbereich 0000H….FFFFH - movx
• Datenspeicher, Programmspeicher
• PCL, PCH, DPTR
Entwicklungsablauf
• Automatisierung bei er Entwicklung• Formate – Für Entwicklngsumgebung• Linker / Locator• Simulator – Remote-Debug• Einstellungen der Keil-Umgebung• Schrottverordnung für elektronische
Bauteile• Des dürft‘s g‘wese sei!
mc
Zusammenfassung vom 28.5.2002
Timer 0/1
• Timerfunktionen – Modi• Zeitgeber, Zähler• TMOD zum parametrieren / einstellen• Blockschaltbild Timer 0/1• TCON-Register• 16-Bit Zähler TL0, TH0 möglich• 8-Bit Zähler möglich• 13-Bit Zähler möglich TMOD
Timer 0/1
• Steuereingänge – Gate
• Externes Zählen – Takt kommt von extern
• Blin_int – Programm ausgeführt
• Im *.pdf stehen die SFR Special Function Register und die einzelnen Bits
•
Interrupt
• Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0
• 0BH – für Timer 0
• 01BH – für Timer 1
mc
Zusammenfassung vom 28.5.2002
Timer 0/1
• Timerfunktionen – Modi• Zeitgeber, Zähler• TMOD zum parametrieren / einstellen• Blockschaltbild Timer 0/1• TCON-Register• 16-Bit Zähler TL0, TH0 möglich• 8-Bit Zähler möglich• 13-Bit Zähler möglich TMOD
Timer 0/1
• Steuereingänge – Gate
• Externes Zählen – Takt kommt von extern
• Blin_int – Programm ausgeführt
• Im *.pdf stehen die SFR Special Function Register und die einzelnen Bits
•
Interrupt
• Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0
• 0BH – für Timer 0
• 01BH – für Timer 1
mc
Zusammenfassung vom 28.5.2002
Interrupt
• Interrupt Ablauf• Interrupt Vektor• Interrupt Service Routine• Rücksprungadressen – Speicherung im
Stack• RETI – Return von Interrupt• RET – call - von Unterroutine – subroutine• Programm Blin_int im Debugger
Debuggen
• Einzelschritt F11
• Serieller Interrupt
• EAL
• Run F5 Echtzeitbetrieb
• Zählregister
• Hausaufgabe
• Breakpoint -
mc
Zusammenfassung vom 4.6.2002
mc
Zusammenfassung vom 10
10.6.2002
Speicheraufteilung
• Registerbänke• Programm ausprobiert• Des war`s eigentlich• Schleie programmieren• Prinzipieller Programmablauf• PDL Program Design Language• Orte – Position der SFR• Auswahl der Registerbänke
Interner Datenspeicher
• 4 Registerbänke
• RS0, RS1 (setzen von Bits – Rücksetzen von Bits) Wo? SFR - PSW
• Mann kann Adresse im internen RAM direkt adressieren
• Using 1 Assembler
• Programm ist noch nicht fertig
mc
Zusammenfassung vom 11.6.2002
Registerbänke
• Programm weiterentwickelt
• Simulator – Remote Debug
• Beeinflussung von Speicher – Stack durch Monitorprogramm
• Viel Zeit bei der Weiterentwicklung vom Programm
mc
Zusammenfassung vom 17.6.2002
SFR-Register
• Funktionelle Gruppen• Zustand nach RESET• Meist „0“ , außer Serielle Schnittstelle, Ports,
Stackpointer• Stackpointer Lage im internen Speicherbereich • PSW• WDT• Stromsparmodus
Kapitel 5
• 3 Goldene Regeln
• Dokumentation
• Durchgängige Registerverwendung und Aufgabe -> Task
• Hochsprache C
A/D-Wandler
Zusammenfassung
Dienstag, 25.6.2002
TIMER 2
• Präsentation „Eierkocher“• PWM• Programm „Eierkocher“ genauer• Servoansteuerung• Veränderung der Zeiten• Interrupts• Timer 2 Interrupts – Interrupt durch
Überlauf
CCEN
• Compare Capture Register
• 3 verschiedene Servomotoren können angesteuert werden.
• Des wars? NEINNNNNNNNNN!
Wann besteht der Studierende die Prüfung?
• Wenn man programmieren kann! Und zwar in Assembler
• Nur bei eigener Programmentwicklung und eigenem Test (Debug) ist Verständnis möglich!
• „Eierkocher“ Programm
• www.hit.fh-karlsruhe.de/8051