Mikrocomputertechnik - Kapitel 5

Seite 1Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001

mc Mikrocomputertechnik - Kapitel 5

Herzlich WillkommenProf. Jürgen Walter


mc Tabelle 5.1 Verwendete Einheiten - Projekte

Projekt verwendete Einheiten

1. Blinklicht mit vorgegebener Blinkfrequenz

Timer 0,1 Interrupt

2. A/D-Wandlung A/D-Wandler

3. Serielle Schnittstelle Serielle Schnittstelle

4. Effektivwertmessung Timer, A/D-Wandler, Serielle Schnittstelle


mc 3 Goldene Regeln für 8051 Programme

Nur dokumentierte Hard- und Software ist existent.

Durchgänge Verwendung von Registern mit Herstellung des Ausgangszustandes. Zuordnung von Tasks (Aufgaben – Prozesse) zu Registerbänken.

Bei umfangreicher Software unbedingt Hochsprache C verwenden.


mc Standardkopf für Programme

Assembler Anweisungen Programmbeschreibung Initialisierungsteil für allgemeine

Konstanten Initialisierungsteil für On-Chip Peripherie


mc Assembler-Anweisungen

$nomod51 ;der Modus fuer 8051 wird abgeschaltet

$debug

$nolist ;es wird kein Listing fuer reg535 erstellt

$include(reg535.pdf) ;die 80535-spezifischen Daten

$list ;es wird ein Listing erstellt

$ title ()


mcProgrammbeschreibung

;------------------------------------------------------------------------

;Programmbeschreibung

;------------------------------------------------------------------------

;Programm:

;Datum:

;Programmiert: J. Walter

;Verwendete Einspruenge: keine

;Verwendete Unterprogramme: keine

;Verwendete Register und Variable:

;Registerbank(0)

;R2

;Kommentar:

;

;Aenderungen:

;Datum:

;

;


mc


mcTabelle 5.11. Codierung

Spannung Leuchte 2 Leuchte 3

0V <=U <= 2 V AUS AUS

2V< U <= 3 V AUS EIN

3V< U <= 4 V EIN AUS

4V< U <= 5 V EIN EIN


mc Bild 5.11. Blockbild A/D-Wandler

01234567ADCON (0D8H)

0

1

2

3

4

5

6

7

ADDAT (0D9H)

A/D-WandlerSample

&Hold

Multiplexer

AN7/P 6.7

AN6/P 6.6

AN5/P 6.5

AN4/P 6.4

AN3/P 6.3

AN2/P 6.2

AN1/P 6.1

AN0/P 6.0

Internal Reference Voltages

interner Bus

AREF

AGNDV

V

01234567DAPR (0DAH)

Programmierung

intAREFVProgrammierung

intAGNDV

P6 (0DBH)

Port 6ACMOS


mcBild 5.12. Anschluß eines Potentiometersan EURO_535

1 K

V

V

GND

V

CC

AREF

AGND

VGA Pin 4

VGA Pin 31

VGA Pin 27

VGA Pin 26

VGA Pin 21

Anschluß EURO_535

+5V

0V

AN0


mc Tabelle 5.12. Wert - Spannung

Zahl Spannung / V

0 0

1 0,01960784

...... ......

50 0,98039216

51 1

52 1,01960784

...... ......

101 1,98039216

102 2

103 2,01960784

...... ......

...... ......

254 4,98039216

255 5


mc Bild 5.13. Schaltbild ADDA535-Karte R9

1K lin

J3

JUMPER

VCC

1B1

ANALOG OUT1

R11

1K

DB0 1

DB1 2

DB2 3

DB3 4

DB4 5

DB5 6

DB6 7

DB7 8

V OUT 16

V OUT SENSE 15

V OUT SELECT 14

GND 13

GND 12

+VCC 11

CS 10

CE 9

IC1

AD558

P5.0P5.1

DB0 1

DB1 2

DB2 3

DB3 4

DB4 5

DB5 6

DB6 7

DB7 8

V OUT 16

V OUT SENSE 15

V OUT SELECT 14

GND 13

GND 12

+VCC 11

CS 10

CE 9

IC2

AD558

P5.2P5.3P5.4P5.5P5.6P5.7

P4.1

1B2

ANALOG OUT2R10

1K

VCC

1

B13

GND

1

2D2ZD 5V6

AN0R2

100

BNC1

BNC

R3

100

BNC2

BNC

PIN1

1

2D3ZD 5V6

AN1

VCC

1

B14

GND

P5.0P5.1P5.2P5.3P5.4P5.5P5.6P5.7

P4.0

A1 1

A2 2

A3 3

A4 4

A5 5

A6 6

A7 7

A8 8

A9 9

A10 10

A11 11

A12 12

A13 13

A14 14

A15 15

A16 16

A17 17

A18 18

A19 19

A20 20

A21 21

A22 22

A23 23

A24 24

A25 25

A26 26

A27 27

A28 28

A29 29

A30 30

A31 31

A32 32

C1 41

C2 42

C3 43

C4 44

C5 45

C6 46

C7 47

C8 48

C9 49

C10 50

C11 51

C12 52

C13 53

C14 54

C15 55

C16 56

C17 57

C18 58

C19 59

C20 60

C21 61

C22 62

C23 63

C24 64

C25 65

C26 66

C27 67

C28 68

C29 69

C30 70

C31 71

C32 72

VG1

VG_535Z

VCC+5V VCC VSS X4

1

2D1ZD 5V6

AN2R1

100

PIN3

PIN5

PIN1 1

PIN2 2

PIN3 3

PIN4 4

PIN5 5

PIN6 6

PIN7 7

PIN8 8

PIN9 9

PIN10 10

PL1

PINLEISTE_10

R4

100

R5

100

PIN6

1

2D4ZD 5V6

AN3

X3VDD

P5.1P5.3P5.5P5.7

P4.1P5.0P5.2P5.4P5.6

P4.0

VCC

AD/DA Zusatzkarte fuer 80535-Board

8 Analogeingaenge

2 AnalogausgaengeVCC

1

2D5ZD 5V6

1

2D6ZD 5V6

AN4

AN5R6

100

PIN1

PIN3

PIN5PIN6PIN7PIN8PIN9PIN10

PIN7

PIN8

R7

100

R8

100

PIN9

1

2D7ZD 5V6

AN6Fachhochschule Karlsruhe, FB F

Joachim Juengst, Januar 1994AN1AN3AN5AN7

AN0AN2AN4AN6

1

2D8ZD 5V6

AN7 PIN10

DA1

DA0


mc Tabelle 5.13. ADCON REGISTER

0DFH 0DEH 0DDH 0DCH 0DB 0DAH 0D9H 0D8H

0D9H BD CLK - BSY ADM MX2 MX1 MX0 ADCON

Bit Funktion

MX2 MX1 MX0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1

MYMOS ACMOSAnlog Eingang 0 AN0 P6.0 Anlog Eingang 1 AN1 P6.1Anlog Eingang 2 AN2 P6.2Anlog Eingang 3 AN3 P6.3Anlog Eingang 4 AN4 P6.4Anlog Eingang 5 AN5 P6.5Anlog Eingang 6 AN6 P6.6Anlog Eingang 7 AN7 P6.7

ADM "1" Kontinuierliche Wandlung. "0" Stop nach jeder Wandlung

BSY "1" Busy Flag / Wandlung findet statt."0" Wandlung beendet

- frei

CLK CLK - Wird nicht für A/D-Wandler verwendet

BD Baudrate - Wird nicht für A/D-Wandler verwendet


mcTabelle 5.14. Erhöhung der Auflösung durch Einschränkung des Meßbereiches

DAPR .3 - .0DAPR .4 - .7

VintAGND0. - 3. Bit

VintAREF4. - 7. Bit

0000 0,0 5,0

0001 0,3125 -

0010 0,625 -

0011 0,9375 -

0100 1,25 1,25

0101 1,5625 1,5625

0110 1,875 1,875

0111 2,1875 2,1875

1000 2,5 2,5

1001 2,8125 2,8125

1010 3,125 3,125

1011 3,4375 3,4375

1100 3,75 3,75

1101 - 4,0625

1110 - 4,375

1111 - 4,68754


mcBild 5.14. Anzeige des ADDAT-Inhalts im Debug-Programm


mc Bild 5.15. Umsetzung von parallel in seriell

0111

1

00

0

0111

1

00

00

0 0 0 0 00

00000 11111

0111

1

00

0

0111

1

00

0

Start BitStop Bit

Sender Empfänger

zeitlich nacheinander


mcBild 5.16. Einstellungen der seriellen Schnittstelle


mcBild 5.17. Einstellungen im Terminalprogramm Windows 98


mcBild 5.18. Wechselspiel zwischen

PC und Controller

Remote-Debug-Programm

Hitop.exe lädt Seriel_1.HTX

Seriel_1.HTX steht im Programmspeicher

Start des Programmes Seriel_1.HTX

Programm wartet auf Taster 1="0"

Hitop.exe wird beendet

Start von Terminalprogramm

Taster 1 betätigt, Programm wird fortgesetzt.

Einstellungen vornehmen

t

Testzeichen "A" erscheint

B wird gesendet

B+20H ergibt b - Rückgabe an Terminalprogrammb empfangen

PC Controller


mc Tabelle 5.15. SCON Bits 09FH 09EH 09DH 09CH 09B 09AH 099H 098H

98H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SCON

Bit Symbol

SM0 SM1

0 0 0 1 1 0 1 1

Mode 0: Synchroner Modus, feste Baudrate fosc/12Mode 1: 8-Bit UART, variable BaudrateMode 2: 9-Bit UART, feste Baudrate fosc/64 oder fosc/32Mode 3: 9-Bit UART, variable Baudrate

SM2 Ermöglicht Multiprozessor-Kommunikation in Mode 2 und 3 Empfänger-Interrupt wird nicht ausgelöst, falls das neunte Datenbit "0" ist. In Mode 1 und SM2="1" wird der Interrupt ebenfalls nicht aktiviert falls kein gültiges Stopbit empfangen wird. In Mode 0 muß SM2="0" sein.

REN Receiver enable. "1" Gibt den seriellen Empfang durch Software frei. "0" sperrt den Empfang.

TB8 Übertragungsbit 8. Das neunte Bit für Mode 2 und 3.Wird durch Software gesetzt und rückgesetzt.

RB8 Empfangsbit 8. Neunte Bit für Empfang in Mode 2 und 3

TI Übertragungsinterrupt. Wird durch die Hardware am Ende des achten Bits in Mode 0 gesetzt, oder am Beginn des Stop-Bits in den anderen Moden. Muß durch Software zurückgesezt werden.

RI Empfängerinterrupt. Ist das empfangene Interrupt-Flag.Wird am Ende des achten Bits in Mode 0 gesetzt, oder am Beginn des Stop-Bits in den anderen Modi. Muß durch Software zurückgesetzt werden.


mc Bild 5.19. Erzeugen der Baudrate

fosc/2 ADCON.7 (BD)

Timer 1

Overflow

SM0SM1

*1/39SMOD

*1/2

Baud Rate


mcBaudraten im ADCON REGISTER A/D-Wandler Steuerung Bitadressierbar

0DFH 0DEH 0DDH 0DCH 0DB 0DAH 0D9H 0D8H

0D9H BD CLK - ADCON

Bit Funktion

BD Baudrate - Wird nicht für A/D-Wandler verwendet

CLK "1" Der Takt wird nach außen an Pin P1.6/CLKOUT weitergeleitet


mcTabelle 5.17. Allgemein

verwendete Baudraten

Baud RateMode 1,3

fosc(MHz)

SMOD C/(/T) TIMER 1Mode

Reload Value

62,5 Kbaud

12,0 1 0 2 0FFH

19,5 Kbaud

11,059 1 0 2 0FDH

9,6 Kbaud 11,059 0 0 2 0FDH

4,8 Kbaud 11,059 0 0 2 0FAH

2,4 Kbaud 11,059 0 0 2 0F4H

1,2 Kbaud 11,059 0 0 2 0E8H

110 Baud 6,0 0 0 2 72H

110 Baud 12,0 0 0 1 0FEEBH


mcBild 5.20. Blockschaltbild

für Effektivwertmesser


mc Bild 5.21. Abgetasteter Sinus

Sinus mit 100 Hz; abgetastet mit 1000 Hz

t in ms

Ue

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45


mcBild 5.22. Blockschaltbild Zeitgeber 2

16 BitKomparator

16 BitKomparator

16 BitKomparator

16 BitKomparator

CCH1 CCL1 CRCH CRCLCCH3 CCL3 CCL2CCH2

Fallende Flanke an P1.7/T2Gegattertes Fosc/12(24)

Fosc/12(24)P1.5/T2EX

Timer 2

Timer 2 Interrupt

Interrupts

P1.0/CC0

P1.1/CC1

P1.2/CC2

P1.3/CC3

E/A-

Steuerung

Interner Bus 8 Bit

16 Bit

8


mcTabelle 5.18. Verwendete Abkürzungen

Abkürzung Bedeutung

CRCH, CRCL Compare Reload Capture High/Low Register

CCH1, CCL1 Compare Capture High / Low Register 1



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