Mikrocomputertechnik Der rote Faden-Quickie Prof. J. Walter Stand Januar 2015 1 Mikrocomputertechnik...
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Mikrocomputertechnik Der rote Faden-Quickie Prof. J. Walter Stand Januar 2015 1 Mikrocomputertechnik Jürgen Walter „Der rote Faden-Quickie“ Wie ist die Vorlesung aufgebaut?
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MikrocomputertechnikJürgen Walter
„Der rote Faden-Quickie“Wie ist die Vorlesung aufgebaut?
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Lernziele:
· Überblick über die Vorlesung· Labor· Prüfungen
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Voraussetzungen
• keine
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Aufbau des 8051-Controllers
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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IDE Integrated Development Environment
• Installation der Entwicklungsumgebung· Install-studio-offline
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Zusammenspiel CPU – I/O Pins
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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Zusammenspiel CPU – interner Speicher
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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Zusammenspiel CPU – externer Speicher
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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CPU - Interrupt - Timer
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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Aufbau des 8051-Controllers
Oscillator
&Timing
4096 ByteProgram Memory
128 Byte
Data Memory
Two 16-Bit
Timer/Event
Counters
8051
CPU
64 KByte Bus
Expander
Control
Programmable
I/O
ProgrammableSerial port
Full duplex UARTSynchronous Shifter
Interrupts
Interrupts
8051A only
Frequency Reference
SerialIN
SerialOUT
Parallel Ports
Adress Data Bus
and I/O Pins
Counters
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Blockschaltbild C8051F340
• 8051 Kern• Digitale Ein- Ausgänge• Analoge Einheit• Oszillator• USB Controller
64/32 kBISP FLASH
FLEXIBLEINTERRUPTS
8051 CPU48 MIPS
DEBUGCIRCIUTRY
4 kB RAM
POR WDT
HIGH-SPEED CONTROLLER CORE
USB Controller /Transceiver
PRECISION INTERNALOSCILLATORS
Analoge Peripherie
AMUX
10-bit200ksps
ADC
TEMPSENSOR VREF VREG
+
-+
-
UART0
UART1
SPI
SMBus
PCA
4 Timers
Ext.
Mem
ory
I/F
CR
OS
SB
AR
Port 0
Port 1
Port 2
Port 3
Port 4
DIGITAL I/O
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Auf dem Chip: 8051 Kern High Speed
• Pipelined Instructions architecture
• 70% der Befehle mit 1 oder 2 Systemtakten
• 48 MIPS• Erweiterte Interrupt
Verwaltung• Watchdog Timer
64/32 kBISP FLASH
FLEXIBLEINTERRUPTS
8051 CPU48 MIPS
DEBUGCIRCIUTRY
4 kB RAM
POR WDT
HIGH-SPEED CONTROLLER CORE
• Speicher• 4352 Bytes RAM• 64kB ISP Flash
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Auf dem Chip: Takterzeugung
• 0,25% Genauigkeit• Taktrückgewinnung• Unterstützung USB und
UART• Externer Oszillator• 80 kHz Interner Oszillator• Kann zwischen
Taktquellen im Betrieb umschalten
PRECISION INTERNALOSCILLATORS
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Auf dem Chip: Digitale Ein- Ausgänge
• 40 Ports· 5 V tolerant· Hoher Strom
• SMBus – I2C• SPI-BUS• 2 UARTS• 4 16-Bit Zähler /
Zeitgeber• PCA 16-Bit Zähler-Array• Ext. Speicherschnittstelle
UART0
UART1
SPI
SMBus
PCA
4 Timers
Ext.
Mem
ory
I/F
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Port 0
Port 1
Port 2
Port 3
Port 4
DIGITAL I/O
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Auf dem Chip: Analogteil
• Multiplexer• Differentieller oder auf
Masse bezogener Eingang
• 10-Bit A/D-Wandler Abtastfrequenz 200kHz
• Temperatursensor• Vergleichspannung
extern oder intern• Option externer
Wandlungsstart
+
-
Analoge Peripherie
AMUX
10-bit200ksps
ADC
TEMPSENSOR VREF VREG
+
-
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Auf dem Chip: USB Controller / Transceiver
• USB Spezifikation 2.0• Full speed 12 Mbps• Low speed 1,5 Mbps• Integrierter Takt• Unterstützt 8 Endpunkte• 1 kB USB Buffer Speicher• Integrierter Sender• Keine externen Bauteile
USB Controller /Transceiver
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ÜBUNGEN:
• Ü01• 3 Multiple Choice zu diesem Quickie
· HOT Potatoes installieren· JQuiz· Titel – QUICKIE-Quickie· Web6 – Die Übung in meinem Browser
anschauen • Ü02• Lösen Sie die 3 Multiple Choice Aufgaben ihres
Nachbarn
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Ü01 –Hot Potatoes
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Ü01 - Browser
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Quickies – schnell und intensiv lernen
· Ziel erreicht!
