Mc Seite 1 Prof. J. WALTER MC Tafelanschrieb Stand: Oktober 2004 Tafelanschrieb Mikrocomputertechnik WS04 Jürgen Walter

mc

Seite 1Prof. J. WALTER MC Tafelanschrieb Stand: Oktober 2004

Tafelanschrieb Mikrocomputertechnik WS04

Jürgen Walter

mc


Assembler

übersetzt den mnemotechnischen Code in Hexademzimalzahlen

Linker – bindet einzelne Programmteile zusammen

Locator – legt die absoluten Adressen für den Code fest

mc


Adressspiegelung

15. te Bit unterscheidet zwischen unterem und oberen Adressbereich

im EPROM steht der Befehl ljmp 80AE 1000 0000 1010 1110 Adresse Nach dem Einschalten des Controllers wird

das Programm in Programmspeicheradresse 0000h ausgeführt -> ljmp 80AE

A15 = 1 bewirkt eine Umschaltung des D-Flip-Flops -> A15 wird gespiegelt -> Zugriff wieder auf das EPROM

mc


Adressspiegelung

Vertauschen von EPROM-Speicher und RAM-Speicher

Verknüpfung von /PSEN und /RD Warum muss A15 gespiegelt werden? Nach dem Einschalten des Controllers wird

der Befehl in Adresszelle 0000h ausgeführt -> Programm darf nicht größer als 32KByte

werden

mc


Tipps

Sobald ein Programm größer als 1KByte in Assembler wird -> C

Wenn das Programm größer als 100KByte ->C++ Objektorientiert noch besser ->C#

C Sharp Warum diese Empfehlung? 40% - 60% effektiver

mc


Was erwartet Sie in MC

Der Dozent F11 Ich bringe mein Notebook mit Binär Code – Rechner – wissenschaftlich Wie bewerbe ich mich? Was ist eine Draisine Wo finde ich Infos zur mc Wie bestehe ich die Prüfung?

Klavier spielen Computer spielen – programmieren - ASM

mc


Internet

193.196.117.22 – www.hit.fh-karlsruhe.de ohne Firewall – für Ihren Rechner sind Sie

verantwortlich

mc


MC

Vorlesung + Labor Zu Beginn: intensiv Vorlesung Multitasking – mehrere Programme /

mc


Marko Veselcic + Uwe Zundel + FT

Tutorium Mittwoch 11:30 – 13:00 FH Karlsruhe, Gebäude LI, Raum U22,

mc


Details Netzwerk

RJ 45 einstecken Probleme die länger als 15 Min. dauern…

aufhören-> NachbarIn fragen 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000 0000 192.168.xxx.xxx wird nicht nach außen

weitergeleitet. – Adresse WaveLan cmd-Box ipconfig ipconfig /all ping

mc


Wichtige Internetadressen

www.hit.fh-karlsruhe.de www.keil.com

mc


Controller Leihe

Din-A4 – eintragen in Nachricht an Bibliothek

mc


Arbeiten Sie mit dem Rechner!

0

xdx

mc


Mein erster Befehl in 8051-Assembler

Assembler Maschinensprache Programm zum Übersetzen

mov A,R1 ;Inhalt von R1 in A mov R1,A ;Inhalt von A in R1 nop ;No Operation

mc


Wie komme ich ins Netzwerk HIT

193.196.117.20-99 interne Adressen fest installierten Rechnern

193.196.117.100-180? Adressen werden über RZ zugewiesen – DHCP proxy.fh-karlsruhe.de Port: 8888

WaveLan Adresse: 193.168.xxx.xxx proxy ausschalten

mc


Zusammenfassung

Befehle auf DOS-Ebene EURO_535-Karte Software – Keil – www.hit.fh-karlsruhe.de/8051 www.extrahertz.de mov A,R1 ; Schiebe Inhalt von R1 in A mov R1,A end Ebenenmodell

mc


Arbeiten am PC

Zum Konfigurieren – Administrator Normales Arbeiten - Hauptbenutzer

mc


Eierlegende Wollmilchsau

Der vernetzte PC kann alle Geräte Maschinen Medien

simulieren – nachahmen und damit teilweise ersetzen

mc


Denken?

Herr Kraft hat Haare mit der Dicke von 45µm. Wie oft muss er sein Haar spalten damit er

die Strukturbreite von modernen Prozessoren mit 90nm erhält?

Alle 1,5 Jahre verdoppelt sich die Anzahl der Transistoren und damit die Rechenleistung

Moor‘sche Gesetz

mc


Neuer Befehl

mov A,#0A5 ;Lade den Akku mit 165 AH, Ah, 0xA 1010 5 0101

mc


Zusammenfassung 11.10.2004

Umsetzer: Seriell USB V24 – USB RS232C – USB

Lösung für ca. 30 Notebooks Begriffsbestimmung: µC, µController, PC Schaltwerk – Rechenwerk Peripherie Pegelunterschiede CMOS – TTL Umgang mit EURO_535-Karte – Wie fasse ich

die „Karte“ an?

mc


Zusammenfassung 2

Belwue.de – BadenWürttemberg Forschungsnetz

WaveLan – Wireless LAN Datenübertragung – Geschwindigkeit

kbps – kB/s

mc


Digitaltechnik - CBT

Nur die notwendigsten Funktionen Computer Based Training

mc


Arbeiten am PC

Prinzip: Festplatte C: für ProgrammeFestplatte D: für Daten

Hausaufgabe: CBT Neu packen! Als ZIP Verwenden Sie nur Entwicklungs-Programme

von Firmen die sehr wahrscheinlich wirtschaftlich überleben!

mc


Betreuung:

Herr Wolfgang Loes – Gebäude P – Raum 203 Tel. 1325

mc


Zusammenfassung 12.10.2004

Logische Verknüpfungen UND, ODER, NOR, NAND, Exclusiv-Oder =

Antivalenz, Äquivalenz /R – LOW-Aktives Signal

Wahrheitstabelle, Signal-Zeit-Diagramm, Funktionsgleichung, Blockschaltbild

CBT-2 D-Flip-Flop

Initialisierung mit /S /R Speicherung erfolgt mit steigender Flanke

mc


CBT - 2

Register mit steigender Flanke erfolgt der

Speichervorgang Latch

mit fallender Flanke erfolgt der Speichervorgang

Sobald LE auf HIGH liegt wird der Eingang auf den Ausgang durchgeschaltet

mc


Zusammenfassung Dienstag 12.10.04

Keine Vorlesung aufgrund Baulärm! Vorlesung wird nachgeholt! Schreibmaschinenkurs wird empfohlen!

mc


Simulator

Ziel: Mein erstes Programm mit 8051-Assembler

$ - Anweisungen an den Assembler ; Kommentar jnb P1.1,EIN ;Springe bei P1.1=„0“

;nach EIN jmp LABEL ;Springe nach LABEL clr P3.2 ;Setze Port P3.2=“0“ setb P3.2 ; Setze Port P3.2=“1“

mc


Weitere Befehle

end ORG 100H ;Setze den PC Program

;Counter auf 100H

mc


Programmentwicklung PDL

Program Design Language WAS wird entwickelt? zuerst die Kommentare, dann die

Befehlsumsetzung Sprachunabhängig – Umsetzung in Assembler

oder C C++ ist bei 8051-Controllern noch nicht

umsetzbar

mc


Programmentwicklung

Keil µVision Installation Patch installiert – Erweiterung: Wie entwickeln

Sie einfach Programme für EURO_535 = Volkscontroller

Embedded System = Eingebettet = der Controller ist in das System integriert

Patch stellt die Verbindung zur Hardware her *.pdf – Controller hat mehrere Register 80535 – Controller hat A/D-Wandler Man muss der Software die Hardware bekannt

machen!

mc


Debug Mode

Entwanzen Viele Fehler welche in der Software vermutet

werden, sind in der Hardware (Controllern) F5 – RUN F11 – Einzelschritt

mc


Immer wenn Sie am PC nicht…

weiterkommen RECHTE MAUSTASTE – kontextsensitives

Menü

mc


Breakpoint setzen

Im Programm „RENAUD“ wird ein Breakpoint gesetzt.

mc


Zusammenarbeit

Ordnerstruktur übernehmen C:/8051/ASM Assembler – Programme In Ordner ASM alle Projekte

Namensbezeichnung übernehmen

mc


Empfehlung

Programm im Simulator entwickeln Programm auf Hardware testen – Hardware-

Debugger – Remote Debug System

mc


Was wurde bei der Entwicklung….

alles erzeugt REAUD.LST – Listing Datei

LOC Location – Ort vom ProgrammcodePC Programmspeicherplatz

OBJ Object Code

mc


Was haben wir heute gemacht?

Wo und wie wird das Programm abgespeichert?

Komponenten Breakpoint setzen Zusammenhänge der Entwicklungsumgebung

mc


Evaluation

Jede Kritik zur Verbesserung der Vorlesung und des Labors ist willkommen.

mc


Statistik WLAN - Notebooks

66 Studierende 8 kein Notebook 18 WLAN 40 per LAN

mc


WaveLan

802.11b/g – 2,4 GHz 11Mbit/s 54MBit/s 802.11a 5,4 GHz 54Mbit/s bis 108Mbit/s

mc


Projekte - Dokumentation

Projekte aus dem letzten Semester SS04 Im Musterweb Mindmap WS04-Projektname http://mic.fh-karlsruhe.de/projekte/

mc


Frontpage-Seitenerstellungsprogramm

Integration in Betriebssystem gegeben Datenbankanbindung sehr gut realisiert Layout verbesserungswürdig

mc


Musterweb:

Entwurf und Gestaltung + MC Download bei Prof. Dr. Weber Entpacken auf lokale Platte

mc


Vorsicht ….wird teuer

http://mic.fh-karlsruhe.de/projekte/WS04-Musterweb

Veröffentlichen Benutzer mic-ss04 PSW: Regatta1 Vorsicht: Startseite beachten Startseite, je nach Server unterschiedlich

mc


Wo wird veröffentlicht?

http://mic.fh-karlruhe.de Warum: wird nicht gelöscht wenn der Student

die FH verläßt. Walter sichert am Ende des Semesters

mc


Guten Morgen!

Keil Simulator Seitenerstellung / Dokumentation im

Internet / Intranet für Methodisches Vorgehen

mc


Test des Befehls: mov A,R1

mov R1,#0A5h Test!

mc


Wichtig! Pegelerzeugung

mc


/OE

Output Enable -> bei 1-Pegel wird freigeschaltet

/ Verneinung /Output Enable -> bei 0-Pegel wird

freigeschaltet

mc


Übung Datenübergabe

Nach dieser Übung wissen Sie: Was macht der Befehlinterpreter Was macht das Steuerwerk

mc


Guten Morgen

Auswahl von Registern Verbindung von Registern mit Bussen -

Datenbus Decoder – Adressen – Adressbus 15 Adressleitungen -> 32768

mc


Guten Tag

Blockschaltbild EURO_535

mc


Zugang zum Internet

DNS Domain Name Service proxy.fh-karlsruhe.de port 8888

Für lokale Adressen Proxy umgehen *.fh-karlsruhe.de

mc


Kondensatoren

100nF - Blockkondensatoren – schlechte Kondensatoren tan alpha (nicht Energie speichern – sondern Spannungsspitzen zerstören)

10µF - Glättungskondensator

mc


Herzlich willkommen

Besprechungstermine Dienstag/Mittwoch Labor vereinbart

teilweise Schwierigkeiten da Sprachunterricht nachmittags - Dozent verlegt auf die Abendstunden

Blockschaltbild Euro_535 und Schaltbild Euro_535

Internetführerschein Multiple-Choice Fragen Evaluation Pegelerzeugung

mc


Portfunktionen EIN-AUSGANG

P1.180535ca. 50kOhm

Mäuseklavier

mc


Der rote Faden!

Zwiebelmodell: von außen nach Innen vordringen / schälen

Zunächst wird das Kernsystem betrachtet Alle 8051-Befehle werden ausgeführt! Bei neuen / erweiterten Controllern der 8051-

Familie kommen nur neue Register hinzu. Vergleich REG51 mit REG535

Alle Register von REG51 sind im REG535 enthalten

mc


Drei wesentliche Signale

/WR Schreiben auf Datenspeicher /RD Lesen vom Datenspeicher /PSEN Lesen vom Programmspeicher Alle Bezeichnungsweisen aus Sicht des

Prozessors! DIL Dual Inline Version Wie der Chip in die Karte kommt? Video Kapitel 3 Folie 9 – Ende - Bis später….

mc


Guten Tag -

8051 – Ports Ports – innere Aufbau und äußere Beschaltung Unterschiede 8051 – 80535

REG535.PDF REG51.PDF

Zwiebel Pin Definition Ports können mehrere Funktionen haben:

Ein- Ausgang, Adressbus, Datenbus, Auxiliary Functions

mc


Port 3 – besondere Funktionen

RxD, TxD – Empfangen und Senden über serielle Schnittstelle

T0, T1 – Timer 0,1 /INT0, /INT1 – Hardware-Interrupt /RD, /WR Lesen und Schreiben auf

Datenspeicher

mc


Fan Out

Ausgangsleistung von einem Portbei CMOS max. 2mA

Vorsicht beim Anschluss von Leuchtdioden! Strombegrenzung beachten Spezifikation: Jeder Ausgang kann 4 LS TTL-

Lasten treiben

mc


Beschaltung von Port 0

Normalerweise Float- 50 kΩ gegen Vcc zusätzlich verschalten – nur

an Port 0 An Port 0 ist der Datenbus: Port 0 kann 8 TTL

LS-Lasten treiben

mc


Schreiben auf externen Datenspeicher

Übung Schreiben Sie ein Programm „EXT_A5“

welches bei: T1 betätigt: A5h in den externen Speicher

auf Adresse 2000h schreibt. T2 betätigt: 5Ah in den externen Speicher

auf Adresse 2000h schreibt. mov DPTR,#2000h movx @DPTR,A Bitte PDL verwenden – zuerst Kommentar was

gemacht wird.

mc


Externer Datenspeicher

X: = Bezeichnung für externen Datenspeicher

C: = Bezeichnung für externen Programmspeicher

D: =Bezeichnung für internen Datenspeicher B: =Bezeichnung für bitadressierbaren

Speicherbereich I: =Bezeichnung für indirekt adressierbaren

Speicherbereich

mc


Neuer Befehl

inc DPTR ;DPTR+1 Neue Aufgabe Beschreiben Sie den externen Datenspeicher

von 2000h -20FFh mit A5h (Hausaufgabe für Walter)

djnz R1,MARKE ;Dekrementiere R1 falls R1 ≠0 springe nach MARKE

Übung: 5A in die Speicherzellen 2000h-20FFh bei T2=„0“ schreiben

mc


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

mc


Label

5A als Label – geht nicht, da eine Zahl Eine Marke darf nicht mit einer Zahl beginnen

mc


Toll !

Bei allen Studenten laufen die geliehenen VolksController!

Kompliment an Betreuer!

mc


Guten Morgen

Wo waren Sie denn?????? Mechatronik-Award Port – Ein-Ausgang, Funktionen Register djnz Rn,SPRUNGMARKE Programm: „EXT_BER“

Beschreiben vom externen Speicher von 2000h bis 2030h

mc


Programm: MUEDE

Beschreiben Sie den externen Datenspeicher: T1 mit A5h T2 mit 5Ah von 2000h…..2FFFh

mc


Reihenfolge!!!

Denken, Programmieren, Debuggen falsch: Programmieren, Denken, Debuggen

mc


Überlegungen

2FFFh ……2000h FFFh – 0000 1111 1111 1111 Register ist 8 Bit breit -> zwei Register werden benötigt für 16Bit-

Zahl R1 = LOW BYTE = 0h = innere Schleife R2 = HIGH BYTE = 10h = äußere Schleife Bei 8-Bit Controller gilt:

Alle Register sind 8 Bit breit – außer DPTR, PC Kombinationaus 2 8 Bit Registern DPTR = DPH + DPL

mc


Guten Morgen

Programm „muede“ Programmentwicklung durch Variation von

„alten“ Programmen. -> Programme müssen korrekt dokumentiert

sein! Nur dokumentierte Programme sind existent.

mc


Grundlagen

movx @DPTR,A x -> externer Datenspeicher Adresse 2000h X:0x2000 DPTR Datenpointer 16 Bit breit DPTR DPH, DPL Bei 8051 nur 1 Datenpointer Bei 80537, 80517 gibt es 8 Datenpointer R1, R2 als Zählregister -> 8Bit Breite innere und äußere Schleife Breakpoints setzen

mc


Ports 8051

Port 0 – I/O – Adressbus LB – Datenbus Port 1 – I/O Port 2 – I/O – Adressbus HB Port 3 – I/O – Auxiliary Functions - /INT0,

/INT1, /RD, /WR, T0,T1, RxD, TxD

mc


USART

U – universal S – synchron – 1Mbit/s A – asynchron – max. 115 KBit/s R – Receiver T - Transmitter

mc


Zwei Adress-Zeiger

DPTR = DPH + DPL PC = PCH + PCL

mc


Guten Morgen

Nur dokumentierte Software ist existent Denken, programmieren, debuggen Programm mit zwei Schleifen „MUEDE“ In sich geschachtelte Schleifen

Bitbreite 16-Bit – 2000h-2FFFh 2 Register – R2, R1

Ports verfeinertes Blockdiagramm Richtungen – Datenwege Adresserzeugung -

mc


16-Bit Register

DPTR Datenpointer – lässt sich direkt laden PC Program Counter – Adresse auf

Programmspeicher – lässt sich nicht direkt laden

Nur bei 80515 gibt es internen ROM Bei 80535 ist kein interner ROM vorhanden

80535 wird nicht mehr produziert 80C515C 8051-Controller mit CAN-Bus

mc


Programmieren - Controller

Zuerst wird die Funktionsweise der Hardware programmiert

Modifizieren und konfigurieren der Hardware Zusammenspiel Hardware + Software Hardware ist die wesentliche Voraussetzung

damit Software „läuft“ TMOD – TCON SCON – TCON

mc


Blinken mit Schleife BMS

Lassen Sie die Leuchte an Port 3.2 mit der Frequenz 1 Hz blinken. (0,5s aus – 0,5s ein)

PDL – Was wird gemacht? Wie wird 0,5 s erzeugt – Warteschleife mehrere Register schachteln MUEDE auf Dauer untersuchen. -> Ergebnis : CPU macht nichts anderes als

zählen – Gezieltes Spielen ungenau ideal: Zeitgeber mit der Dauer von 50ms

mc


Timer - zählt bis 50000

15536 ……65535 -> Überlauf -> Automatisches Wiederladen mit 15536

Geheimnis: TIMER2 Mit Timer 2 erzeugen wir 50ms Wenn Überlauf auftritt -> TF2 Flag wird

gesetzt Flag? - Flagge

mc


Blinken mit Timer 2 – BMT2

Guten Morgen CRCL, CRCH =Compare – Reload – Capture CCL#,CCH# Wir möchten die Funktion „Wiederladen“ T2CON Control Register Timer 2 SFR Special Function Register Controller wird eingeschaltet -> Alle Register

sind auf „0“ – Ausnahme: Ports, Serielle Schnittstelle SBUF, Stackpointer

mc


Überlegung zum Programm

Hardware initialisieren - Voreinstellungen der Hardware durchführen

LABEL: Auslösen des Vorgangs mit Taste 1 10*50ms warten komplementieren Sprung nach LABEL

mc


Guten Morgen

BMT3 – Das Programm ist schlecht programmiert

Prozessor wartet auf TF2 Flag Kann während dieser Zeit nichts anderes

machen - > Schlecht Beispiel: Warten auf Beginn Vorlesung

mc


Interrupt wird zugelassen

Allgemeine Interrupt-Freigabe (EAL) Spezielle Interrupt-Freigabe (ET2) für Timer 2 Ab dem Interrupt-Vektor –spezielle Adresse im

Programmspeicher, durch Hardware vorgegeben- wird das Interrupt-Programm geschrieben.

Sobald ein Interrupt auftritt, das EAL-Bit und das spezielle Interrupt-Bit freigegeben ist, wird das Programm am Interrupt-Vektor fortgesetzt.

mc


Subroutine - Interrupts

Subroutine – call immer mit ret abschliessen

Interrupts immer mit reti abschliessen

mc


Aufgabe

Laden Sie das Programm BMT_MI Führen das Programm im Debugger aus

Breakpoint in der ISR setzen cpl P3.2 Timer2 ist 10 mal übergelaufen

Ändern Sie das Programm auf T=2 Sekunden

mc


Guten Morgen

Interrupt Freigabe EAL Allgemeine Spezielle ET2 Interrupt-Vektor

An einer Adresse im Programmspeicher steht das auszuführende Programm

call mit ret abschliessen

mc


Kleine Aufgabe

An welcher Stelle im Programmspeicher PC wird die ISR_T2 ausgeführt?

mc


Der Stackpointer

Ist eine Adresse, welche auf eine Adresse im internen Datenspeicher zeigt. Diese Adresse im internen Datenspeicher enthält die Rücksprungadresse.

mc


Was wurde begriffen?

Interrupt – Funktion – Ablauf Test im Simulator Funktion Stackpointers Wo stehen die Rücksprungadressen?

nicht vergessen – nicht überschreiben Listing-File - wo finde ich die Adressen vom

Programmspeicher Konfigurieren der seriellen Schnittstelle am

PC Anschließen der EURO_535-Hardware

mc


Neue Hardware am Rechner

Administrator wird benötigt! Datensicherung – jeder ist selbst

verantwortlich

mc


Serielle Schnittstelle

SCON Control-Register für serielle Schnittstelle

SBUF (senden) Register zum Senden SBUF (empfangen) Register für den Empfang Port 3.1 = TxD Transmit - senden Port 3.0 = RxD Receive – empfangen

mc


Aufgabe

Mit einem Terminalprogramm wird ein großer Buchstabe an die Euro_535 gesendet, in einen kleinen gewandelt und an das Terminal zurückgesendet.

Lösung großer Buchstabe in kleinen wandeln: in

hex: 20h addieren Einstellungen auf PC-Seite + Euro_535 Herausforderung: Serielle Schnittstelle 1

wird zum Debuggen benutzt -> Serielle Schnittstelle 2 keine „echte serielle Schnittstelle -> Programm seriell2

mc


Serielle Schnittstelle Ablauf

Einstellungen der seriellen Schnittstellen SCON Control serielle Schnittstelle PCON Control Power

Verfahren: Interrupt -> PC? Interrupt-Vektor =Adresse im Programmspeicher: 0023h Fundstellen für Interruptvektoren:

Buch Seite S. 115 Users Manual S. 240

Interrupt-Einheit programmmieren

mc


Programm: SER_ZEICH

Ausführung im Simulator Wie funktioniert das Programm?

Über Serial Window #1 wird ein großer Buchstabe gesendet ->

Interrupt wird ausgelöst -> Programm wird an 23h fortgesetzt Subroutine – Unterprogramm SBUF->A A+20h A->SBUF RI+TI zurücksetzen ->

mc


Programm: SER_ZEICH2

Unterprogramm mit „ret“ beenden Interrupt mit „reti“ beenden Warteschleife

Bitte Programm laden und im Debugger testen Eingabe von großen Buchstaben Breakpoint in Subroutine: SERINT: setzen

mc


Interrupt - Pollen

Briefkasten immer wieder nachschauen ist etwas da ->

Verfahren: pollen Schalter der Öffnung detektiert und rote

Lampe geht an: Interrupt

mc


Serielle Schnittstelle

interner Aufbau mit Shift-Registern SBUF /WR /RD Vorsicht Bits zur Kontrolle der seriellen

Schnittstelle sind verteilt auf: SCON PCON –SMOD ADCON –BD +evtl. zur Synchronisation CLK

mc


Seriell2

Programm für eine per Software realisierte Schnittstelle (COM2) Port 1.4 RxD2 Port 4.7 TxD2

mc


Kompatibilität

Ältere Software muss auf neuerer Hardware laufen

Bei der Entwicklung Restriktionen – aber die Mehrarbeit lohnt sich! Die meisten Kosten sind in der Software

mc


Empfehlung für Portbelegung

Port 1 P1.1 –P1.3 Servomotor P1.4 COM2

Port 3 – Sonderfunktionen Port 4 frei!!!

Ausgänge Port 5 frei!!!

Eingänge Port 6

A/D-Wandler

mc


A/D-Wandler

Port 6 Sample and Hold Wandlungszeit 15µs …20µs Bitbreite 8Bit…..10Bit

5V

t

mc


Auslösen der Wandlung

mov DAPR,#0 ;Wandlung wird ausgel

;Bereich 0..5V DAPR-Register: Low-Nibble – Vorgabe von

unterem Bezugspegel High – Vorgabe von oberen Bezugspegel Mit DAPR wird Messbereich vorgegeben Vielen Dank auf Wiedersehen!

mc


Kleine Aufgabe

Lösen Sie eine A/D-Wandlung aus, sobald T1 betätigt wird. Schieben Sie den Inhalt von ADDAT in den Akku

Programm: „ADWP“ A/D-Wandlung Primitiv Tipp: Wandlungszeit ~18µs Solange die Wandlung läuft ist BSY-Bit gesetzt

mc


Guten Morgen

PSW Program Status Word CY Carry-Bit

mc


Zahlendarstellung

char 0…255 – 0h…FFh unsigned integer 0…255

Vorsicht bei C 0…65535 signed integer -128…..+127

negative Zahl das vorderste Bit = 1 bei C -32768…..+32767

Negative Zahlen werden im Zweierkomplement dargestellt 1011 0010 Zahl 0100 1101 1 0100 1110 Zweierkomplement der Zahl

mc


Kleine Übung

Berechnen Sie das Ergebnis der Subtraktion: 0 – 103 0h-67h=99h ?????

im Mikrocontroller WARUM????? mit Hilfe von AN0_COD

mc


Guten Morgen

Stackpointer: Adresse im internen Datenspeicher, welche eine Adresse enthält

Stackpointer hat nach einem RESET den Wert 07 - Überbleibsel aus der 8048-Zeit

mc


Anschluss Servomotor

Rot +5V – A4 Braun GND – A21 Orange Steuerung - C13 Durch Veränderung des Compare-Registers

wird die Pulsweite moduliert – verändert. Programm „Servo.asm“ Wichtig: Treiberbaustein zwischen Servo + µ-

Controller zum Schutz des Controllers Servomotoren sind nicht kalibriert Wo ist 0°? Kalibration mit µ-Schalter

mc


Servo – Timer2

Kombination „20ms“ von Timer 2 mit Interrupt -> 50 mal zählen -> 1s

Die CPU wird lediglich durch ISR Interrupt Service Routine belastet.

PWM zur Leistungsansteuerung PWM zur D/A-Wandlung

mc


Guten Morgen

Interrupt – Ablauf

Adressbereiche Programmspeicher – PC = Adresse des

Programmspeichers – Programmspeicher lesen: /PSEN

Datenspeicher – DPTR Datenspeicher lesen - /RD - /WR

->zwei getrennte Adressgeneratoren / Adresszeiger

mc


EURO_535-Karte

Programmspeicher? Datenspeicher? Der große Trick:

Datenspeicher und Programmspeicher werden vereint

Programm in den Datenspeicher schreiben Der Controller spricht den

Programmspeicher an – greift aber auf Datenspeicher zu

mc


8051-Architektur

Jeder 8051 hat eine Harvard-Architektur Programmspeicher und Datenspeicher

haben gesonderte hardwaremäßig getrennte Adressbusse.

Durch ein spezielle Hardware-Verknüpfung lässt sich aus der Harvard-Architektur eine von Neumann Architektur herstellen

von Neumann-Architektur:Daten und Programme wild gemischt

Praktische Auswirkung ->PC Laufwerk c: - Programme d: - Daten

mc


Kleine Aufgabe

Auf die Adresse 127 wird im Speicher 0..FFFFh zugegriffen.

Welche Bitkombination liegt an den 16 Leitungen an?

0000 0000 0111 1111b = 127 0000 0000 1000 0000b = 128

mc


Memory mapped

Voraussetzung: Von Neumann Architektur oder Harvard Architektur

Im Datenspeicherbereich liegen Periphere Einheiten Bsp. A/D-Wandler serielle Schnittstelle Interrupt-Controller I2C

mc


Memory mapped 2

Bsp. EURO_535 ab Adresse 1000 0000 0000 000 können periphere Bausteine liegen

Busteine werden wie eine externe Speicherzelle angesprochen

mc


Neue Aufgabe

Es liegt ein Adressbereich von 0…FFFFh 64KByte vor

In welchem Bit unterscheidet sich der untere und obere 32K Adressraum 0000 0000 0000 0000 0111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111

Korrekte Antwort: im 15.ten Bit

oberen 32 KByte

unteren 32 KByte

mc


Bsp. Harvard-Architektur

DSP Digitale Signalprozessoren haben eine Harvard-Architektur

8051 hat normalerweise Harvard-Architektur zwei Adressgeneratoren

mc


/PSEN - /RD, /WR

Beim Zugriff auf den Programmspeicher wird /PSEN aktiv

Beim Zugriff auf Datenspeicher wird /RD oder /WR aktiv

Die Adresse aus den beiden Adressgeneratoren wird immer an Port0 und Port 2 ausgegeben.

Aus der Harvard-Architektur wird durch eine UND-Verknüpfung der Signale /PSEN und /RD eine von Neumann-Architektur

mc


Warum funktioniert EURO_535

Monitorprogramm auf EPROM Verbindung zwischen PC und EUR_535 Das auf dem PC entwickelte Programm wird in

den Datenspeicherbereich von 0000h bis 7FFFh geschrieben.

Greift der 8051-Controller auf Programmspeicher zu – greift er auf die Daten=Programme im Datenspeicher zu, da /PSEN mit /RD verknüpft ist.

mc


Übung

Vergleichen Sie beim Programm: „EIN_AUS“ den Inhalt von Programmspeicher und Datenspeicher im Debugger. – !Remote-Debug-System

-> Inhalt von Programmspeicher und Datenspeicher ist bei Vernüpfung von /PSEN und /RD identisch!

mc


Ein erfolgreiches NEUES JAHR

EPROM-Simulator – sehr selten – nicht effektiv zur Programmentwicklung

Remote-Debug-System Emulatoren – Rüssel Simulieren mit Hardware

den Prozessor – sehr teuer

mc


Tipps zur Softwareentwicklung

Voraussetzung Viele Programm-Module z. Bsp. call – ret z.B. I2C Viele Interrupts – reti -> viele Rücksprungadressen werden

gespeichert im internen Datenspeicher – ab Adresse

08h Stackpointer auf 07h

Lösung: mov SP,#2Fh

mc


Weitere Vorgehensweise

Kapitel 3 – Bild 3.26 wurde noch behandelt Vorsicht: Signalformen werden bei

unterschiedlichen Herstellern verschieden definiert – Blick in Datenbuch

Kapitel 4 – Reste der HITEX-Entwicklungsumgebung sind im Buch zu finden.

mc


Guten Morgen

DOS Disc Operating System Windows Server 2003 – Windows XP Longhorn „Zeitschriften“ im Internet für

Mikrocomputertechnik www.heise.de c‘t www.chip.de www.zdnet.de

1920x1080 Pixel HDTV 1280x720 Pixel HDTV

mc


Betriebssystem 01

DLL Dynamic Link Library DDE Dynamic Data Exchange Polling – Interrupt Zeitscheibenmodelle Multitasking – Mehrere Programme können

„gleichzeitig“ ablaufen kooperatives Multitasking preemptive Multitasking – Windows XP

Taskmanager

mc


Betriebssystem 02

Windows CE Handy: Symbian, Palm OS Linux relokatibler Code – verschiebbarer Code – Der

Code lässt sich in verschiedenen Speicherbereichen ausführen. Bsp. Effektivwertmesser

BIOS Basic Input Output System AIDA32 bei zdnet – Diagnose des Rechners

mc


Auswahl von Controllern

Options for Target – Device in µVision Buch S. 214 MIPS Million Instructions Per Second http://www.keil.com/dd/parm_search.asp

mc


Stand alone System

Das Programm *.hex wird in ein EPROM gebrannt – es wird nur noch der Controller mit etwas Peripherie - Hardwarebeschaltung benötigt

Anstatt EPROM kann auch Flash-Speicher verwendet werden.

mc


Entwicklungsumgebung SFR

Alle Special Function Register sind in der reg*.pdf aufgeführt.

mc


Ein herzliches Grüß Gott

Softwareentwicklung Was will der Kunde? Oberfläche festlegen Handbuch schreiben dann erst programmieren kleine Programmmodule programmieren

und austesten – Vorsicht: Zeit Controller Softwareentwicklung

Hard- & Software testen

mc


PDL

Program Design Language Was wird programmiert Wie wird programmiert -> abhängig von der

Zielumgebung: C oder Assembler C++ CSharp

mc


*.hex

Diese Datei wird für das EPROM benötigt Vorsicht: externer Datenspeicher ab 8000h

Adressumschaltung wird nicht aktiviert Start Off-chip XDATA memory auf 8000h

mc


Relokatibler Code

verschiebarer Code Die Programmteile sind an beliebigen

Programmspeicheradressen im Programmspeicher auszuführen

CSEG -> RSEG Nur ein Progammteil liegt auf „CSEG 0“ – alle

anderen Module müssen relokatibel sein

mc


Methodisches Vorgehen nach VDI

VDI 2222 / VDI 2224 Tipp „lesen“

mc


Guten Tag

Kleine Module testen Bsp. EPROM-Betrieb Embedded System

Der Controller ist in das System eingebettet

mc


Wichtige Termine

Präsentation der Mikrocomputer-Projekte 8.2.2005 – 10:00 – Ort HIT Prüfung: Mikrocomputertechnik FT + MT

2.2.2005 -11:00 – 13:00 Dozent steht am Freitag 28.1. ab 8:00-18:00,

für Klausurfragen zur Verfügung.

mc


Prinzipielle Verfahren Betriebssystem

Interrupt – Ereignisorientiert Polling – Abfragen/nacheinander Abarbeiten Beispiel: „Aufnahme Läuft“ Kombination

Beim T2 Polling Bei T0 Interrupt

mc


Adressierung

Mit 32 Bit lassen sich 4 GByte adressieren Linearer Adressraum Segmentierter Adressraum

mc


Mischen con C und *.A51

Komplizierte Übergabe Sehr aufwendig in einer gemischten

Umgebung zu entwickeln Speicherverwaltung immer kritisch

mc


Warum Registerbänke

jeweils einer Registerbank wird ein Task zugeordnet

Einer ISR wird eine Registerbank zugeordnet

mc


Adressräume

Sie führen die Arbeit des Betriebssystems: Speicherverwaltung durch!

mc


Servomotor langsam verfahren

Periodendauer PWM -> 20ms – 50Hz Reloadbetrieb - 45536

Pulsweite: 0,5ms bis 3ms ->19,5ms – 17ms 65536-500=65036 65536-3000=62536 Verfahrweg 2500 Schritte

CCH1,CCL1 = 16Bit Das einzige 16Bit-Register welches mit inc

arbeitet: DPTR Idee: Wir missbrauchen DPTR

mc


SRV_INTLR

SeRVomotor mit INTerrupt Links Rechts Gibt es bereits ein Programm??? ServoLR – aber kein Interrupt Timer2

Interruptvektor – 02Bh Programm mit „NEUES EURO_535-Projekt“

Programm von: Name Was macht das Programm

Unterschied bei Interrupt: T0,T1 – T2 TF2 zurücksetzen

Wichtig: Servo nicht direkt an Port

Documents

Mc Seite 1 Prof. J. WALTER MC Tafelanschrieb Stand: Oktober 2004 Tafelanschrieb Mikrocomputertechnik WS04 Jürgen Walter