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Mikrocomputertechnik Alle Zusammenfassungen Sommersemester 2002 Prof. J. Walter.

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Präsentation zum Thema: "Mikrocomputertechnik Alle Zusammenfassungen Sommersemester 2002 Prof. J. Walter."—  Präsentation transkript:

1 Mikrocomputertechnik Alle Zusammenfassungen Sommersemester 2002 Prof. J. Walter

2 Zusammenfassung Vom

3 Einführung - Informationsbeschaffung Softwarelabor Homepage Mikrocomputer-Seite Mikrocontroller Handhabung Datensicherung Unterschied Programme – Daten Task Laborliste wird geschlossen

4 Inhalte Web Link Videokonferenz Projekte Datenblätter Übungsaufgaben Alte Klausuren Benutzerhinweise – Effektives Arbeiten im Softwarelabor

5 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)

6 Unterschied Daten- Anwendungen Programme auf Festplatte C Daten auf Festplatte D Wenn eine Festplatte -> zwei Partitionen Daten – selbst erstellte Daten Anwendungen sind installierte Programme

7 Domänen Domäne mit Subdomäne HIT

8 Zusammenfassung mc Vom

9 Ebenenmodell Kleinste Einheit -> komplexe Systeme Steigende Komplexität Vom Widerstand zur Sprachsteuerung

10 Beispiel Assembler Der erste Befehl! Direkte und indirekte Adressierung Mov A,Rx – mov (x=0…7, n=0,1)

11 Sonstiges Moorsches 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

12 Zusammenfassung mc Vom

13 Begriffsbestimmung Prozessor Controller Computer Turingmaschine Rechenwerk, Steuerwerk Pegelzuordnung TTL – CMOS Speicherzugriffszeit

14 Controller-Umgebung Schaltnetz Schaltwerk Flip-Flop Signalgeschwindigkeit Register Cache Impulsdiagramm Wahrheitstabelle

15 Zusammenfassung mc Vom

16 Begriffsbestimmung Prozessor Controller Computer Turingmaschine Rechenwerk, Steuerwerk Pegelzuordnung TTL – CMOS Speicherzugriffszeit

17 Controller-Umgebung Schaltnetz Schaltwerk Flip-Flop Signalgeschwindigkeit Register Cache Impulsdiagramm Wahrheitstabelle

18 Zusammenfassung mc Vom

19 Was hemer geschtern gmacht? Logische Gatter AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or, Äquivalenz Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions- gleichung Klammer-Schaltalgebra, Logische Schaltung

20 Flip-Flop Rechenschieber! Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.

21 Zusammenfassung mc Vom

22 Was hemer geschtern gmacht? Logische Gatter AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or, Äquivalenz Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions- gleichung Klammer-Schaltalgebra, Logische Schaltung

23 Flip-Flop Rechenschieber! Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.

24 Zusammenfassung mc Vom

25 Was hemer geschtern gmacht? Logische Gatter AND, OR, NAND, NOR, Exclusiv-Or, Äquivalenz Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Impuls-Zeit-Diagramm, Funktions- gleichung Klammer-Schaltalgebra, Logische Schaltung

26 Flip-Flop Rechenschieber! Datenblätter direkt vom Hersteller – aus den Internetseiten.

27 mc

28 Gruppeneinteilung 13 Gruppen 20 Minuten Besprechung Mindestens 8 Protokolle Alle 2 Wochen

29 Zusammenfassung Datenbus Adressbus Speicherzugriff Rote Faden Adresslatch – Funktion Multiplexen – Bus Eprom lesen

30 Blockschaltbild / Schaltbild RAM – EPROM Peripherie

31 mc

32 Zusammenfassung vom 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)

33 Zusammenfassung vom Blockschaltbild – verfeinertes Blockschaltbild Pinbelegungen (E/A) 8051A Unterschied RESET - Ausschalten

34 mc

35 Gruppeneinteilung 13 Gruppen 20 Minuten Besprechung Mindestens 8 Protokolle Alle 2 Wochen

36 Zusammenfassung Datenbus Adressbus Speicherzugriff Rote Faden Adresslatch – Funktion Multiplexen – Bus Eprom lesen

37 Blockschaltbild / Schaltbild RAM – EPROM Peripherie

38 mc Zusammenfassung

39 Vormittag Internet ging nicht – was tun? IP-Adressenvergabe Ipconfig, release, renew Ping Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung veranlaßt, aufgrund DHCP-Request Gateway Netzwerkstatistik

40 Verfeinertes Blockschaltbild Innerer Aufbau des Prozessors Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung

41 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;

42 Wichtige Sachen! Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?

43 mc Zusammenfassung

44 Vormittag Internet ging nicht – was tun? IP-Adressenvergabe Ipconfig, release, renew Ping Anruf Rechenzentrum – hatte Trennung veranlaßt, aufgrund DHCP-Request Gateway Netzwerkstatistik

45 Verfeinertes Blockschaltbild Innerer Aufbau des Prozessors Zusammenhang detailliertes Blockschaltbild - Programmierung

46 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;

47 Wichtige Sachen! Wie teilt man (Prof.) den Studenten Informationen mit?

48 mc Zusammenfassung :00-9:30

49 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

50 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

51 Sonstiges Impedanz Cache ROM, Programmspeicher Firewire – 400MBit/s USB Mbit/s – Mbit/s (Multiple Choice!) Multiplexer Oszillator

52 mc Zusammenfassung

53 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

54 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

55 mc Zusammenfassung :00-16:30

56 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

57 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

58 Kleiner Frontpage Kurs

59 mc Zusammenfassung vom

60 Speicheraufteilung – Adressspiegelung Programmspeicher - Datenspeicher getauscht A15 wurde getauscht

61 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

62 Datenübergabe Signal muß vorher und nachher anliegen ….bevor Flanke kommt. Timing EPROM /RD Timing RAM - /WR Vorsicht bei Finden von EPROM!!!!

63 mc Zusammenfassung vom

64 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

65 Assembler Jmp, ajmp, ljmp Mnemotechnischer Code Funktion des Mäuseklaviers Debug-Betrieb mit Keil Erstellung eines neuen Programmes Schleifen im Programm

66 mc Zusammenfassung vom

67 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

68 Register 0,1 für indirekte Adressierung Register 2-7 für allgemeine Aufgaben Debug Des war`s

69 mc Zusammenfassung vom

70 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

71 Register 0,1 für indirekte Adressierung Register 2-7 für allgemeine Aufgaben Debug Des war`s

72 mc Zusammenfassung vom

73 Speicherbereich Interner Speicherbereich 00H…FFH - mov Externe Speicherbereich 0000H….FFFFH - movx Datenspeicher, Programmspeicher PCL, PCH, DPTR

74 Entwicklungsablauf Automatisierung bei er Entwicklung Formate – Für Entwicklngsumgebung Linker / Locator Simulator – Remote-Debug Einstellungen der Keil-Umgebung Schrottverordnung für elektronische Bauteile Des dürfts gwese sei!

75 mc Zusammenfassung vom

76 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

77 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

78 Interrupt Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0 0BH – für Timer 0 01BH – für Timer 1

79 mc Zusammenfassung vom

80 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

81 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

82 Interrupt Feste Interrupt-Vektoradresse für Timer 0 0BH – für Timer 0 01BH – für Timer 1

83 mc Zusammenfassung vom

84 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

85 Debuggen Einzelschritt F11 Serieller Interrupt EAL Run F5 Echtzeitbetrieb Zählregister Hausaufgabe Breakpoint -

86 mc Zusammenfassung vom

87

88 mc Zusammenfassung vom

89 Speicheraufteilung Registerbänke Programm ausprobiert Des war`s eigentlich Schleie programmieren Prinzipieller Programmablauf PDL Program Design Language Orte – Position der SFR Auswahl der Registerbänke

90 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

91 mc Zusammenfassung vom

92 Registerbänke Programm weiterentwickelt Simulator – Remote Debug Beeinflussung von Speicher – Stack durch Monitorprogramm Viel Zeit bei der Weiterentwicklung vom Programm

93 mc Zusammenfassung vom

94 SFR-Register Funktionelle Gruppen Zustand nach RESET Meist 0, außer Serielle Schnittstelle, Ports, Stackpointer Stackpointer Lage im internen Speicherbereich PSW WDT Stromsparmodus

95 Kapitel 5 3 Goldene Regeln Dokumentation Durchgängige Registerverwendung und Aufgabe -> Task Hochsprache C

96 A/D-Wandler

97 Zusammenfassung Dienstag,

98 TIMER 2 Präsentation Eierkocher PWM Programm Eierkocher genauer Servoansteuerung Veränderung der Zeiten Interrupts Timer 2 Interrupts – Interrupt durch Überlauf

99 CCEN Compare Capture Register 3 verschiedene Servomotoren können angesteuert werden. Des wars? NEINNNNNNNNNN!

100 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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