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

Domänen www.hit.fh-karlsruhe.de Domäne mit Subdomäne HIT

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 veröffentlichen http-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 berechnen Speicherzugriffszeit Chipauswahl Daten auf Datenbus Datenbus freigeben

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!!!!

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

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

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