Mikrocomputertechnik Jürgen Walter „Port-Befehls-Quickie“ 8051-Port Befehle Folie 1: Herzlich willkommen zum Port-Befehls-Quickie. Lernen Sie schnell und intensiv wie ein Port gelesen oder gesteuert werden kann. Über Tastendruck lösen Sie eine Befehlsfolge im Mikrocontroller aus, um beispielsweise ein ganzes Waschprogramm zu starten.

Lernziele: Schreiben eines Port-Bits? Lesen Port-Bits? Speichern eines Port-Bits? Verschieben eines Port-Bits? Folie 2 Die Lernziele des Port-Befehls-Quickies sind: Das Schreiben eines Port-Bits? Das Lesen Port-Bits? Das Speichern eines Port-Bits? und das Verschieben eines Port-Bits von einer Speicherzelle zu einer anderen Speicherzelle?

Voraussetzungen Folie 3: Für dieses 8051-Quickie müssen Sie die IDE Integrated Development Environment – die integrierte Entwicklungsumgebung: μ-Vision 4 der Firma Keil und von Silicon Laboratories installiert haben. Auch den Info-Quickie und den Port-Quickie sollten Sie bereits studiert haben.

Wozu dient ein Port? L1 - LED 1 T1 - Taster 1 T2 - Taster 2 Controller C8051F340 Folie 4: Eine kleine Wiederholung aus dem Port-Quickie: Über einen Port tauscht der Controller Signale mit der Umgebung aus. Ist der Port ein Eingang kann „1“ oder „0“ gelesen werden. Ist der Port ein Ausgang kann „1“ oder „0“ ausgegeben werden. Das Ganze steuern Sie über die Assembler-Befehle oder auch 8051-Instruktionen genannt. Eine Liste der Instruktionen sollten Sie natürlich immer in der Tasche haben ;-).

Port–Eingang „0“ und „1“-Pegel – 8051 Assembler Befehle + Vcc R = ca. 50 kΩ Port 1.1 jnb P1.1,MARKE_1 jb P1.1,MARKE_2 Eingang Folie 5: Der Port in unserem Fall P1.1 dient als Eingang. Der Schalter am Eingang gibt den Zustand 1 oder 0 von außen vor. KLICK Der Befehl jump Bit Port 1.1 – Komma – MARKE_2 bedeutet: Wenn an P1.1 „1“-Pegel anliegt, setze das Programm an der MARKE_2 fort. Ein Beispiel für eine solche Aufgabe kann sein: Ist an der Waschmaschine die Türe geschlossen und die Start-Taste gedrückt, starte das Waschprogramm. Wird der Schalter geschlossen, ist folgender Befehl sinnvoll: jump not Bit Port 1.1 – Komma – MARKE_1 - sobald „0“-Pegel an Port 1.1 anliegt wird das Programm an der MARKE_1 fortgesetzt. Z.B. Ist an der Waschmaschine die Start-Taste gedrückt, aber die Türe nicht geschlossen, setze das Programm bei der Marke ABFRAGE: „Türe geschlossen?“ fort. Bei falscher Programmierung kann folgendes passieren: GND Im Controller Peripherie

Port–Eingang „0“ und „1“-Pegel – 8051 Assembler Befehle + Vcc R = ca. 50 kΩ Port 1.1 mov C,P1.1 Eingang Befehl Quelle Ziel Folie 6: Wieder dient der Port 1.1 als Eingang. Sie können mit dem Befehl mov C,P1.1 den Zustand des Port-Bits P1.1 in das Carry-Bit einlesen. Sowohl den Zustand „1“ als auch den Zustand „0“. Das Carry Bit „C“ ist ein ganz besonderes Bit im Controller. Viele Befehle wirken sich auf das Carry-Bit aus. Beim Aufbau des Befehls mov steht zuerst der Befehl: mov, dann das Ziel: C und als Letztes die Quelle: P1.1. Befehl, Ziel, Quelle: Diesen Befehlsaufbau sollten Sie sich merken! Befehl, Ziel, Quelle GND Im Controller Peripherie

Port–Ausgang mit Leuchtdiode + Vcc R = 50 kΩ P3.2 Ausgang clr P3.2 Folie 7: Der Port P3.2 funktioniert jetzt als Ausgang. Eine LED und ein Widerstand sind am Ausgang angeschlossen. KLICK Durch den Befehl clr P3.2 schließt der Schalter im Controller und die LED leuchtet. Es fließt ein Strom von Vcc über den Widerstand, die LED und den Schalter. GND Im Controller Peripherie

Port–Ausgang mit Leuchtdiode + Vcc R = 50 kΩ P3.2 Ausgang setb P3.2 Folie 8: Öffnet der Schalter, kann kein Strom fließen und die Leuchtdiode geht aus. Der Befehl setb P3.2 wirkt sich am Ausgang P3.2 aus. Der Zustand des Anschlusses entscheidet und nicht der Zustand des Schalters. GND Im Controller Peripherie

Port–Ausgang mit Leuchtdiode – C = „0“ + Vcc R = 50 kΩ P3.2 Ausgang mov P3.2,C Folie 9: Zuerst eine Annahme oder Voraussetzung: Das Carry-Bit C in der CPU – der Zentraleinheit hat den Zustand „0“. Durch den Befehl mov P3.2,C schließt der Schalter im Controller und die LED leuchtet. Es fließt ein Strom von Vcc über den Widerstand, die LED und den Schalter. Beachten Sie den Befehlsaufbau: Befehl ist: mov – Ziel: P3.2 – Quelle: C das Carry-Bit. GND Im Controller Peripherie

Port–Ausgang mit Leuchtdiode – C =„1“ + Vcc R = 50 kΩ P3.2 Ausgang mov C,P3.2 Folie 10: Das Carry-Bit C in der Zentraleinheit habe den Zustand „1“- Öffnet der Schalter, kann kein Strom fließen und die Leuchtdiode geht aus. Im Controller laufen solche Vorgänge sehr schnell ab. Sie könnten pro Sekunde mehr als 1 Million Schaltvorgänge realisieren. Sehr oft müssen Sie deshalb in den Programmen die Vorgänge verlangsamen. In der folgenden Übung bekommen Sie hierfür ein Gefühl. GND Im Controller Peripherie

Übung: Port Erstellen Sie aus dem Schaltplan des VC_2 Controllers die Tabellen: Eingang Port Anschluss IN P1.1 T1 Ausgang Port Anschluss OUT Folie 11: Starten Sie das Programm BLIN_INT_V Blinken mit variabler Blinkfrequenz T1  Blinkfrequenz erhöhen T2  Blinkfrequenz erniedrigen fmax ca. 45,7 Hz ~3 MHz/2^16 Messen Sie fmin Hinweis: Bei fmin gilt: R3=255

Quickies – schnell und intensiv lernen Ziel erreicht! Mit Quickies schnell und intensiv lernen! Jetzt haben Sie bereits einige Befehle zur Bit-Manipulation kennengelernt. Schreiben Sie die Befehle noch einmal per Hand auf. Port 3.2 auf „1“ setzen Port 3.2 auf „0“ setzen Port in Carry lesen Port in Carry schreiben Wenn Port 1.1 „1“ ist springe nach MARKE_2 Wenn Port 1.1 „0“ ist springe nach MARKE_1 Damit haben Sie wieder ein paar Stufen erklommen.