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Mikrocomputertechnik
Alle Zusammenfassungen Sommersemester 2002 Prof. J. Walter
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Zusammenfassung Vom
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Einführung - Informationsbeschaffung
Softwarelabor Homepage Mikrocomputer-Seite Mikrocontroller Handhabung Datensicherung Unterschied Programme – Daten Task Laborliste wird geschlossen
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Inhalte Web Link Videokonferenz Projekte Datenblätter Übungsaufgaben
Alte Klausuren Benutzerhinweise – Effektives Arbeiten im Softwarelabor
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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)
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Unterschied Daten- Anwendungen
Programme auf Festplatte C Daten auf Festplatte D Wenn eine Festplatte -> zwei Partitionen Daten – selbst erstellte Daten Anwendungen sind installierte Programme
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Domänen Domäne mit Subdomäne HIT
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Zusammenfassung mc Vom
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Ebenenmodell Kleinste Einheit -> komplexe Systeme
Steigende Komplexität Vom Widerstand zur Sprachsteuerung
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Beispiel Assembler Der erste Befehl!
Direkte und indirekte Adressierung Mov A,Rx – mov (x=0…7, n=0,1)
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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
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Zusammenfassung mc Vom
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Begriffsbestimmung Prozessor Controller Computer Turingmaschine
Rechenwerk, Steuerwerk Pegelzuordnung TTL – CMOS Speicherzugriffszeit
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Controller-Umgebung Schaltnetz Schaltwerk Flip-Flop
Signalgeschwindigkeit Register Cache Impulsdiagramm Wahrheitstabelle
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Zusammenfassung mc Vom
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Begriffsbestimmung Prozessor Controller Computer Turingmaschine
Rechenwerk, Steuerwerk Pegelzuordnung TTL – CMOS Speicherzugriffszeit
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Controller-Umgebung Schaltnetz Schaltwerk Flip-Flop
Signalgeschwindigkeit Register Cache Impulsdiagramm Wahrheitstabelle
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Zusammenfassung mc Vom
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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
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Flip-Flop Rechenschieber!
Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
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Zusammenfassung mc Vom
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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
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Flip-Flop Rechenschieber!
Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
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Zusammenfassung mc Vom
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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
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Flip-Flop Rechenschieber!
Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.
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mc
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Gruppeneinteilung 13 Gruppen 20 Minuten Besprechung
Mindestens 8 Protokolle Alle 2 Wochen
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Zusammenfassung Datenbus Adressbus Speicherzugriff Rote Faden
Adresslatch – Funktion Multiplexen – Bus Eprom lesen
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Blockschaltbild / Schaltbild
RAM – EPROM Peripherie
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mc
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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)
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Zusammenfassung vom Blockschaltbild – verfeinertes Blockschaltbild Pinbelegungen (E/A) 8051A Unterschied RESET - Ausschalten
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mc
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Gruppeneinteilung 13 Gruppen 20 Minuten Besprechung
Mindestens 8 Protokolle Alle 2 Wochen
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Zusammenfassung Datenbus Adressbus Speicherzugriff Rote Faden
Adresslatch – Funktion Multiplexen – Bus Eprom lesen
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Blockschaltbild / Schaltbild
RAM – EPROM Peripherie
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mc Zusammenfassung
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Vormittag Internet ging nicht – was tun? IP-Adressenvergabe
Ipconfig, release, renew Ping Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung veranlaßt, aufgrund DHCP-Request Gateway Netzwerkstatistik
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Verfeinertes Blockschaltbild
Innerer Aufbau des Prozessors Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung
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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;
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Wichtige Sachen! Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?
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mc Zusammenfassung
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Vormittag Internet ging nicht – was tun? IP-Adressenvergabe
Ipconfig, release, renew Ping Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung veranlaßt, aufgrund DHCP-Request Gateway Netzwerkstatistik
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Verfeinertes Blockschaltbild
Innerer Aufbau des Prozessors Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung
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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;
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Wichtige Sachen! Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?
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mc Zusammenfassung 8:00-9:30
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Architektur Von Neumann Architektur – Daten und Programme wild gemischt Harvard Architektur – Daten und Programme getrennt. Befehle für Speicherzugriff Externer Speicher movx Interner Speicher mov – mov A,R0 Und Verknüpfung /RD und /PSEN -> Harvard->Neumann
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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
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Sonstiges Impedanz Cache ROM, Programmspeicher Firewire – 400MBit/s
USB Mbit/s – Mbit/s (Multiple Choice!) Multiplexer Oszillator
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mc Zusammenfassung
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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
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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
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mc Zusammenfassung 14:00-16:30
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Frontpage Musterweb von Herrn Weber Versuch aufs Netz zu stellen
Server auf denen mc-Labor veröffentlicht wird? /projekte/projektname Einfügen von Bilder Photo Erstellung mit Webcam Beleuchtung
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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 veröffentlichen http-Protokoll Wartung des Webs wesentlich vereinfacht Servererweiterungen von Frontpage
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Kleiner Frontpage Kurs
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mc Zusammenfassung vom
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Speicheraufteilung – Adressspiegelung
Programmspeicher - Datenspeicher getauscht A15 wurde getauscht
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Timing, Timing, Timing Toleranzen bei Erhitzung
Arbeitsspeicher richtet sich nach Prozessor – Speicher muss schnell genug sein! 4 wichtige Zeiten berechnen Speicherzugriffszeit Chipauswahl Daten auf Datenbus Datenbus freigeben
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Datenübergabe Signal muß „vorher und nachher“ anliegen …
Datenübergabe Signal muß „vorher und nachher“ anliegen ….bevor Flanke kommt. Timing EPROM /RD Timing RAM - /WR Vorsicht bei „Finden“ von EPROM!!!!
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mc Zusammenfassung vom
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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
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Assembler Jmp, ajmp, ljmp Mnemotechnischer Code
Funktion des Mäuseklaviers Debug-Betrieb mit Keil Erstellung eines neuen Programmes Schleifen im Programm
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mc Zusammenfassung vom
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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
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Register 0,1 für indirekte Adressierung
Register 2-7 für allgemeine Aufgaben Debug Des war`s
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mc Zusammenfassung vom
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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
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Register 0,1 für indirekte Adressierung
Register 2-7 für allgemeine Aufgaben Debug Des war`s
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mc Zusammenfassung vom
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Speicherbereich Interner Speicherbereich 00H…FFH - mov
Externe Speicherbereich 0000H….FFFFH - movx Datenspeicher, Programmspeicher PCL, PCH, DPTR
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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!
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mc Zusammenfassung vom
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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
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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
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Interrupt Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0 0BH – für Timer 0
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mc Zusammenfassung vom
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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
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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
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Interrupt Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0 0BH – für Timer 0
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mc Zusammenfassung vom
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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
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Debuggen Einzelschritt F11 Serieller Interrupt EAL
Run F5 Echtzeitbetrieb Zählregister Hausaufgabe Breakpoint -
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mc Zusammenfassung vom
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mc Zusammenfassung vom 10
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Speicheraufteilung Registerbänke Programm ausprobiert
Des war`s eigentlich Schleie programmieren Prinzipieller Programmablauf PDL Program Design Language Orte – Position der SFR Auswahl der Registerbänke
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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
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mc Zusammenfassung vom
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Registerbänke Programm weiterentwickelt Simulator – Remote Debug
Beeinflussung von Speicher – Stack durch Monitorprogramm Viel Zeit bei der Weiterentwicklung vom Programm
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mc Zusammenfassung vom
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SFR-Register Funktionelle Gruppen Zustand nach RESET
Meist „0“ , außer Serielle Schnittstelle, Ports, Stackpointer Stackpointer Lage im internen Speicherbereich PSW WDT Stromsparmodus
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Kapitel 5 3 Goldene Regeln Dokumentation
Durchgängige Registerverwendung und Aufgabe -> Task Hochsprache C
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A/D-Wandler
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Zusammenfassung Dienstag,
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TIMER 2 Präsentation „Eierkocher“ PWM Programm „Eierkocher“ genauer
Servoansteuerung Veränderung der Zeiten Interrupts Timer 2 Interrupts – Interrupt durch Überlauf
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CCEN Compare Capture Register
3 verschiedene Servomotoren können angesteuert werden. Des wars? NEINNNNNNNNNN!
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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
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