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Seite 1 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Mikrocomputertechnik Herzlich Willkommen Prof. Jürgen Walter.

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1 Seite 1 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Mikrocomputertechnik Herzlich Willkommen Prof. Jürgen Walter

2 Seite 2 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Vorlesung Mikrocomputertechnik Wie? seminaristische Vorlesung Wo? Fachbereich F Raum: Wann? Montag 8:00-9:30 Dienstag 8:00-9:30 Labor: Dienstag Teilnehmer Mechatronik Fahrzeugtechnologie

3 Seite 3 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Voraussetzungen zur Vorlesung Informatik Grundlagen Programmiersprache C, Rechneraufbau cd/start.htm cd/start.htm Elektrotechnik Widerstand, Kondensator, Spule, Transistor Digitaltechnik Boolsche Algebra, TTL-Logik,

4 Seite 4 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Lernhilfen zur Vorlesung Volkscontroller Mikrocomputertechnik mit der 8051-Familie, J. Walter Datenblätter Internet

5 Seite 5 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc www-Adressen karlsruhe.de/walter karlsruhe.de/walter Lehrveranstaltung Mikrocomputertechnik jekte jekte

6 Seite 6 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Internetseite Mikrocomputertechnik

7 Seite 7 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Die Internetseite zur Mikrocomputertechnik

8 Seite 8 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Inhalt der Veranstaltung

9 Seite 9 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Ziel und Methode Aufgaben mit Hilfe von µ-Controllern zu lösen? Wenig Wissen auf Vorrat, Klavierspielen lernen Sie nur am Klavier. Eigenes Tun Gemeinsame Programmentwicklung Zusammenfassung der vorhergehenden Vorlesung. Zusammenfassung Verwendung von professionellen "Light- Versionen" Labor

10 Seite 10 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Labor vollständige Entwicklung einer Flachbaugruppe und deren hardwarenahe Programmierung. Controlleranbindung – Prozessanbindung zwei Studenten Methoden nach VDI 2222 und VDI 2422 Zeitplan Checkliste

11 Seite 11 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Checkliste 1. Klärung der Aufgabe, Anforderungen 2. Abschätzung der CPU-Belastung - Datenflüsse 3. Wahl der CPU ( durch EURO_535 vorgegeben ) 4. Blockschaltbild der Karte. Wichtig ! Top-Down-Entwurf 5. Schaltplan, Einstellungen, I/O Ports - Tabelle 6. Bauteile Stückliste - Bezugsquellen für Bestellung 7. Layout - Bestückungsplan 8. Fertigungsunterlagen, Test- und Verarbeitungsunterlagen, Burn-In-Test 9. Fehlerfindung, Diagnose 10. Manual - Lieferumfang 11. Software - Liste verfügbarer Software 12. Weiterentwicklungswünsche, VerbesserungenAufgabeAnforderungenBauteileBestellung

12 Seite 12 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Wo werden Mikrocontroller eingesetzt? PC-Tastatur Automobil Haushaltsgeräte PDA Personal Digital Assistant Handy Identifikation Checkkarte

13 Seite 13 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Kapitel 1.2 Einführung in die Mikrocomputertechnik

14 Seite 14 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Ebenenmodell Intelligente Programme, Maschinen PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test Anwenderprogramme Winword, Excel, Maple Programmieren mit Objekten Visual Basic, Toolbook Objektorientierte Hochsprachen C++, Small-Talk Compiler, Interpreter, Linker Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic, Lisp... Betriebssystem DOS, Unix, NT, System 7 Maschineninstruktionen - Assembler MOV µ-Controller, DSP 80535, DSP Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, 8253, 7202, 8251, 8255 µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor , 80486, 68000, µ-Programm Steuerwerk Register, Adress- und Datenwege 74F374, A0...A31, D0....D15 Gatter, Flip-Flops Nand, Nor, D-Flip-Flop Ebene Beispiel Transistoren, Widerstände, Kondensatoren BC107, 1k, 20 µF

15 Seite 15 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Schnittstellen Intelligente Programme, Maschinen PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test Anwenderprogramme Winword, Excel, Maple Programmieren mit Objekten Visual Basic, Toolbook Objektorientierte Hochsprachen C++, Small-Talk Compiler, Interpreter, Linker Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic, Lisp... Betriebssystem DOS, Unix, NT, System 7 Maschineninstruktionen - Assembler MOV µ-Controller, DSP 80535, DSP Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, 8253, 7202, 8251, 8255 µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor , 80486, 68000, µ-Programm Steuerwerk Register, Adress- und Datenwege 74F374, A0...A31, D0....D15 Gatter, Flip-Flops Nand, Nor, D-Flip-Flop Ebene Beispiel Transistoren, Widerstände, Kondensatoren BC107, 1k, 20 µF

16 Seite 16 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Ebenenmodell grafisch

17 Seite 17 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Theorie des Klavierspiels Sie müssen: bestimmte Tasten zum richtigen Zeitpunkt mit der gewünschten Stärke und der richtigen Dauer anschlagen.

18 Seite 18 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc 1.3 Erläuterungen zum Sprachgebrauch Pieter, Brueghel d.Ä. Der Turmbau zu Babel

19 Seite 19 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc 1.4 Begriffsbestimmung Mikrocomputer Kleiner leistungsfähiger Computer PC, Laptop, Notebook, Palmtop, Mikrocontroller Ursprünglich menschlicher oder maschineller Rechner Heute – Synonym für programmgesteuerte Rechenautomaten

20 Seite 20 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Computer Analogcomputer Digitalcomputer Hybridrechner

21 Seite 21 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Charakteristiken für den Mikrocomputer Austauschbares Programm Universalität kann beliebig wohldefinierten Automaten simulieren Selbstbezüglichkeit Approximation einer Turingmaschine

22 Seite 22 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Prozessor, Controller, Computer µ-Computer µ-Controller µ-Prozessor Timer Interrupt Schnittstellen µ-Prozessor Timer Interrupt Schnittstellen µ-Prozessor Chip Platine µ-Prozessor Tastatur Eingabeeinheit c:> Ausgabeeinheit Chip Chips

23 Seite 23 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc 1.5 Turingmaschine Für das Können gibt es nur einen Beweis: das Tun. Marie von Ebner-Eschenbach ( )

24 Seite 24 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Turingmaschine Charakteristiken Speichermedium Band unendlich langes Band Beliebig viele Zustände Z Zeichen E1....En ( E>=2) Operationen Schreib-Lese-Kopf Schreiben Lesen Sonderoperationen als Pseudozeichen E0 Löschen identisch mit * Rechenschritte beenden L Linksverschiebung des Bandes um ein Zeichen R Rechtsverschiebung des Bandes um ein Zeichen

25 Seite 25 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Turingmaschine

26 Seite 26 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Schaltnetz - Schaltwerk

27 Seite 27 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc µ-Controller – Darstellung

28 Seite 28 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Theorie des Mikrocontroller Chips Sie müssen: bestimmte Pins zum richtigen Zeitpunkt mit der der richtigen Dauer auf 1 oder 0-Pegel legen.

29 Seite 29 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Pegelzuordnungen

30 Seite 30 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 mc Vielen Dank Ich hoffe, es hat Ihnen Spaß gemacht und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit.


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