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Seite 1Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2006

mc

TafelWintersemester 06

Prof. J. Walter

[email protected]


mc

02.10.06 Thomas Haehnel


mc Der erste Befehl

• Jmp Sprungziel = jump label


mc PDL

• Programm design language• Zuerst kommentieren, WAS

gemacht wird • Erst dann kommt das WIE• Erkenntnis: die Dokumentation und

Kommentare sind das Wichtigste


mc Merkspruch

• Nur dokumentierte Software ist existent!


mc 02.10.2006

??? Leute kein Notebook ?? haben einen Rechner Pentium 5 mit 1,8 GHz, TFT, 1024x768 Alle Studenten eigenen Notebook

mitbringen! RJ45 Anschluss mit 100MBit/s W-Lan mit 54MBit In der Vorlesung wird programmiert


mc Semester

?? MT3 ?? MT4 ?? FT


mc Assembler-Programm

• Name: EIN_AUS6• Was muß das Programm machen?• T1 einschalten -> L1• T2 ausschalten ->L1


mc .NET Framework

• Lizenz im Sekretariat• Ansprechpartner Prof. Artinger


mc 1,0 Pegel erzeugen

Ausgang

+ 5V

GND

R = 5 kΏ


mc Eingang Schalter

Eingang

+ 5V

GND

R = 5 kΏ

Port 1.1Zum Controller


mc Lampe leuchtet (Ausgang)

Ausgang

+ 5V

GND

R = 5 kΏ

Microcontroller Externe Beschaltung


mc

9. Oktober 2006

Her(t)zlich Willkommen


mc Maurice Bopp

• Installation Keil-Software µ-vision• Benutzer: Administrator• Hier immer 8051-Controller• Installation Keil

Evaluationssoftware• C51


mc Götz Werner

• DM-Markt• Man kann nicht gelernt werden,

sie müssen selbst lernen• Bitte installieren sie selbst 8051-

Software• Installation der Vorlage


mcNeues 8051-

Programm• Gleichzeitig 3 Lampen ein, 3

Lampen aus• L1=>P3.2 • L2=>P3.3• L3=>P3.4


mc EinAus3

• Bitte Programm auf Rechner entwickeln und auf Stick speichern

• wie in Prüfung• Programm: EinAus3


mc Bemerkung

• Alle Programme wurden unter IE6, IE7 getestet

• Für andere Tests hat der Dozent keine Zeit

• Dozent arbeitet immer mit Standardsoftware


mc Bemerkungen

• Umgang mit Beamer und PC wird vorausgesetzt

• Kann ich die Ports auf einmal umschalten?

• Nein, so nicht clr P3.2, P3.3, P3.4• Bitte gesamten Ordner EinAus3

speichern


mc Bemerkungen

• Ziel: Programmieren von 8051• Sie könne gleichzeitig den Port

beschreiben • Mov P4,#1110 0011b• µ = 10^-6


mc Hausaufgabe

• Hausaufgabe: wie weit kommt das Licht in einer µ-Sekunde?


mc Rafael Swoboda

• Evaluation• Leihe Entwicklungssystem in der

Bibliothek• Hinweis: Schreibmaschinenkurs• Keil Software• Mit aktueller Software lernen


mc Neuer Befehl

• Mov P4,#1110 0011b• 4 Bits=1 Nippel, 2 Nippel=1 Byte• Hexadezimalzahlen werden

vorausgesetzt


mc Mov_P4

• Programm: Mov_P4• T1 Bitkombination in P4

schreiben• T2 Alle Bits setzen• Erfahrungen: jeder sollte das

Programm entwickeln können


mc Tipps

• Immer nur eine Instanz von Keil öffnen

• Für jedes Programm ein neues Projekt anlegen

• Unterscheidung zwischen Bit- und Byte-Befehlen


mc Tipps 2

• Unterscheidung zwischen Bit- und Byte-Adressen


mc

• Msb, most significant byte


mc Organisatorisches

• Di Nachmittag Vorlesung in den ersten 6 Wochen

• Dann Labor Di und Mi• Mit Assistent und HiWi• Wesentliche Verbesserung:

Studenten über Organisation informieren


mc

• Neueste Ausrüstung, bitte Sorgfalt


mc Michael Kraft

• Blog: Post im Internet• http://

mechatronik.wordpress.com


mcTest des

ProgrammesProgramm Mov_P4• Aufgabe: Mov_P4 mit Bit Befehlen• Name: Mov_P4b• Bit setzen• Bit rücksetzen• Programmstart bei 0x0000 im

Speicher


mc Gelerntes

• Byte setzen• Byte zurücksetzen• Breakpoints setzen• F5: Run• Automatisch Debuggen• Zauberstift


mc Unterlagen

• Alle Bilder im Internet• Startseite Mikrocomputertechnik• Producer• Video- Powerpoint- html

gemischt• Multiple choice Kapitel 1


mc Daniel Flicke

• MindmanagerSmart• Paßwort: nurfürdich


mc Vorstellung Projekt

• Bsp.-Projekt Autoverfolgung SS05• Web• http://193.196.117.23/projekte

/ws06-xxx


mc Christian Fritz

• Datum 16.10.06


mc Ziel: A/D Wandlung

• Analoger Wert: – Wert: kontinuierlich und – Zeit: kontinuierlich– x-Achse kontinuierlich und – y-Achse kontinuierlich


mc A/D


mc Programm: A_D_W

• A/D-Wandler• auf Tastendruck T1 wird ein

Wert gewandelt• L1 an: Programm läuft• L2 an: A/D Wandlung beendet


mc Befehle

• Wandlung auslösen:– mov DAPR, #0

• warten bis A/D fertig:– jb BSY, $– WARTEN: – jb BSY, WARTEN


mc Befehle 2

• Wert in Akku (=Akkumulator) A• Wert steht nach der Wandlung

im Register ADDAT


mc Fehler

• „Target“ fehlt• Abhilfe: Datei Explorer • (siehe nächste Folie)


mcBei Fehlermeldung des

Compilers


mckleine

Hausaufgabe• nach jeder Wandlung wird die

nächste Kanalnummer gewählt• neuer Befehl:• inc Register (z.B. inc A)


mckleine

Hausaufgabe 2• es wird eine Schleife und ein

Schleifenzähler benötigt (von 0 bis7)


mc Christian Fritz

• Datum: 17.10.06


mc Tipps

• Allgemeine Aussagen des Profs:• Vorsicht bei unterschiedlichen

Software-Versionen!• Bitte Frage stellen:

– Zu was benötige ich das?


mc Tipps 2

• Bitte Wohnzimmer und Toilette nicht verwechseln

• Im Vorlesungsraum: Kameraüberwachung


mc Herausforderung

• Zu was brauch ich den MIST A/D-Wandlung!?


mcTemperaturerfassu

ngA/D-

Wandlung

µ-Controller

0V – 3V

ADDAT

A

5V

0V

99

Register


mc MOV - Befehl

• mov Ziel,Quelle• mov A,ADDAT• stehen die Daten im Akku,

erreiche ich jedes Ziel• Daten können beliebig

bearbeitet werden


mc Bsp. Kühlschrank

• mittlere Temperatur in einem Kühlschrank ermitteln

• Position der Sensoren:• Gemüsefach und mittleres Fach• S1 an AN0• S2 an AN1


mc Programm KUEHL1

• Ziel: Anzeige der mittleren Temperatur in einem Kühlschrank

• KUEHL1 digitalisiert die Werte von 2 Sensoren und schreibt die Werte in Register R0 und R1


mcWiederholung

Umrechnung• Spannungsbereich von 0V-3V• wird linear auf eine Temperatur

umgerechnet• z.B.


mcZuordnung Temperatur

-> Zahl


mc

Jamal Oulhadj


mcTipp vom Dozenten:

• Bei bitadressierbaren Bits immer die einzelnen Bits programmieren

• Nicht Byteweise !!


mc

Vitalis Meier

23.10.2006


mc ADCON

• AD control• MX0, MX1, MX2 • MX steht für Multiplexer


mc Ziel

• Indirekte Adressierung• mov A,dadr; holt Inhalt der direkten

Adresse (interner Datenspeicher) in den Akkumulator

• Speicherbereich von 0 bis 7F h = 128 Byte interner Speicher direkt adressierbar


mcProgramm:

ADDADR • T1 schreibe den gewandelten

Wert(AN0) von ADDAT in die Adresse 30 h

• T2 schreibe den gewandelten Wert(AN0) von ADDAT in die Adresse 31 h


mc Test von ADDADR

• AN0 = 4 V – Test des Programms


mc Programm ZDRW

• Programm: mit der Taste T1 werden 32 Werte gewandelt und in den internen Datenspeicher ab 30 h gespeichert (AN0)


mc ZDRW

• R2 ist unser Zählregister• DJNZ R2,SCHLEIFE; decrement

jump not zero Inhalt von R2 -1, wenn nicht 0 springe nach SCHLEIFE


mcIndirekte

Adressierung• in R0 kommt die Adresse• ADDAT wird in Akkumulator

kopiert• mov@R0,A ; kopiert den Inhalt

von A in die Adresse, welche in R0 steht


mc

Frédéric Ablitzer

24.10.06


mc Organisatorisches

• Heute Nachmittag wird Herr Beck Eagle

• Effektivität• Austausch von Programmen• Austausch von Hardware /

Schaltplane


mc Tipps zur Prüfung

• Programm lokal auf Rechner entwickeln

• Zwischendurch Kopie von Projektordner auf Stick speichern

• Weiterentwicklung lokal auf Rechner


mc List-Account

• An der Universität Karlsruhe einfach

• MT4-eMail-Verteiler: [email protected]


mcProgramme

Download• Unter www.hit-karlsruhe.de

/8051


mc Fragen

• Befehl INC R0 = Inhalt von R0 + 1• MOV @Ri,dadr ;dadr ist

direktadressierbarer Speicherbereich im 8051-Kontroller

• In dadr befinden sich alle Register, z.B. ADDAT, R0, … R7, ADCON


mcExterner

Speicherbereich• MOVX @DPTR,A• MOV DPTR,#const16• Schreiben sie das Programm:

ZDRWXDie 32 Werte sind im externen Datenspeicher zu speichern


mc

Martin Schmid

30.10.06


mc DPTR

• DatenPointer 16Bit– Adresse externer Datenspeicher– Debug: X:0x2000

• Zeigt den Inhalt des externen Datenspeichers ab Adresse 2000h


mc ZSRWX

• 256 Werte wandeln und in den externen Datenspeicher schreiben


mc ZTRWX

• 2560 Werte wandeln und in den externen Datenspeicher schreiben

• Tipp: innere und äußere Schleife• Z.B.: 256 mal 10 = 2560 Werte


mc MITTEMP

• Ermittlung der mittleren Temperatur

• Befehl: add A,Rn• Division durch 2• Befehl: rrc A• C Carry= Übertrag


mc

Sebastian Noworolski

31.10.06


mc Letzte Vorlesung

• 0 0101 0101• 55h/2 = 42,5• 0 0010 1010• 2Ah = 42


mc Einsatz

• Verbesserung von Meßwerten• Erniedrigung der

Messunsicherheit• Bsp. Erfassen von 8 Meßwerten,

summieren und Division durch 8• Mittelwertbildung


mcHausaufgabe des

Dozenten• Visualisierung/ Video• Darstellung in HPVE• Darstellung Blattfeder


mc rrc A

• 1 0011 0010• 0 1001 1001


mc Timer 2

• Erzeugen einer Zeitdauer 50 ms• CRCH (Compare Reload Capture

High byte)• CRCL (Compare Reload Capture

Low byte)


mc Folie 2: Timer 2

• CCL1 (Compare Capture Low byte Einheit 1)

• CCH1 (Compare Capture High byte Einheit 1)

• Fosc Frequenz des Controllers (12 MHz )


mc Folie 3: Timer 2

• T2_50MS: Timer 2 ist so zu programmieren: Taktfrequenz 1 MHz, Reloadregister 15536, alle 50 ms wird ein Interrupt ausgelöst

• Tipp: Lösung im Buch mit 1 ms, Seite 150 Programmierung Timer 2


mc T50_MIT.A51

• Programm ermittelt alle 50ms die mittlere Temperatur von 2 Sensoren.


mc Interrupt

• Ein Interrupt ist mit reti abzuschliessen

• Ein call mit ret


mc AD_INT

• Schreiben Sie das Programm: MITTEMP als Interruptprogramm für den A/D-Wandler IADC. D.H. Sobald die Wandlung durchgeführt wurde, ist ein Interrupt vom A/D-Wandler auszulösen.


mc

Heiko Schmidt

06.11.2006


mcProjektor

einschalten• Der Beamer wird über TCP/IP

geschaltet• Über Browser bedienbar• Sprache lässt sich einfach umstellen• URL = Adresse: 192.168.xxx.xxx• 65536 Geräte (Adressen)


mc Bezug TCP/IP-MC

• Es gibt inzwischen MC mit TCP/IP Schnittstellen

• www.keil.com• MC-Projekt?• Stromversorgung über TCP/IP


mc Interrupt

• Interrupt-Vektor vom A/D-Wandler

• Buch Seite 115 43h


mcInterrupt vom

Thema• Übung „Aufstehen“• Mit 4 Leitungen können 16

Adressen erzeugt werden• 65536 Adressen -> 16 Aufsteher

werden benötigt• 512 MB?


mcAdressen - Leitungen


mc AD_INTE

• A/D-Wandlung mit Interrupt einfach, d.h.

• T1ein Wert wird gewandelt mit Interruptverfahren

• Vorsicht IADC Flag muß zurückgesetzt werden


mc

Thomas Haehnel

07.11.2006


mc Interrupt – Polling• A/D Wandler kann in 2 Verfahren betrieben

werden

– Interrupt• Ereignisorientiert• Während der Wandlungszeit andere

Operation

– Polling• Abfrage (jb BSY, $)


mc wunderbar

• Beim Controller lassen sich einzelne Bits programmieren

• Bei Prozessoren muß byteweise zugegriffen werden


mc ADINTEZ

• A/D Wandler mit Interrupt – zwei Sensoren

• Kanal 0 in R0• Kanal 1 in R1


mc

Vitalis Meier

Dienstag 14 Uhr


mc Ziel

• Klarheit bei Projekten– Organisation– Inhalt


mc Organisation

• 2 Leute bearbeiten 1 Projekt• 1 Projekt = 1 web


mc Inhalt

• Entscheidung– Hardware Beispiel Uhr mit I2C-

Baustein– Software Beispiel Uhr mit Timer 2

• Protokolle erstellen, auch bei kleinen Sitzungen

• Es gibt keinen Vereinsamten


mcGerd Kaiser

• 13.11.2006• Ziel:

– Absolutes Verstehen des Interrupts– Nützlicher Fehler– Interrupt ganz einfach


mcWichti

g• Interrupt mit reti abschließen• Ein call mit ret abschließen• Erklärung:

– Rücksprungadresse


mcEinfacher Interrupt

• EIN_INT• Am externen Port 3.2 wird ein

Interrupt ausgelöst. • Es wird eine Lampe (Port 3.4)

angemacht


mcRücksprung-

Adresse• Die Rücksprung-Adresse wird im

internen Datenspeicher ab der Adresse 08h abgelegt.

• Die Adresse wird durch den Stack-Pointer bestimmt.


mc2 Rücksprung-

Adressen1. Programmunterbrechung tritt

auf2. Interrupt Service Routine


mcAufgab

e• Was geschah???• Fügen Sie 4 nop‘s in Die

Abfrageschleife• Je nach nop wird eine andere

Rücksprungadresse gespeichert


mc ERP

• Einfaches Register-Programm• Wo liegen die Register R1 und R2• ERP:

– T1 0A5H in R1– T2 05AH in R2

• D:0x00 interner Speicher anschauen


mcAD50_25

6• T1: Alle 50 ms werden zwei A/D-

Werte gewandelt, gemittelt und in den externen Speicher ab Adresse 2000h geschrieben. In Summe werden 256 gemittelte Werte geschrieben. Alles mit Interrupts ;-)


mc

Heiko Schmidt20.11.2006


mcProgramm

von• Maxime Leclercq und Gerd

Kaiser• Funktion erfüllt• Nur noch Kosmetik zu machen• Bemerkung: Aufgabe hat

Prüfungsniveau


mcBenennung

ISR• ISR = Interrupt Service Routine• z.B. ISR_AD: Interrupt wurde

vom A/D-Wandler ausgelöst• Manche Interrupts setzen das

Flag per Hardware zurück• Manche per Software, z.B. TF2


mcRichtig testen

• Prog muss mit mehreren Werten nacheinander getestet werden

• Tipp: Stack-Pointer sollte am Ende des Programms auf 07h stehen


mcAufgab

e• Testen Sie das Programm

AD50_256_2• Aufgabe für Streber:

programmieren Sie das Programm mit 100ms Abtastrate


mcPW

M• Pulsweiten-Modulation• Modulation = Multiplikation• Aufgabe: SIEINAUS Signal 25ms

ein – 25ms aus, P1.1• Programmierung von CCEN

=E/A-Einheit (nicht im Buch )


mcVorgehenswei

se• Test im Simulator• Test auf Euro 535• Test mit Oszi an Port 1.1• Port 1.1 ist Pin


mcCompare

T2• mov CCEN, #00001000b


mc

Frédéric Ablitzer21.11.2006


mcKleine Aufgabe

• Wie weit kommen Sie, wenn Sie mit 100km/h fahren und eine Zeit von 65ms zu Verfügung haben?1,8m


mcKleiner

Tipp• Keine Umlaute, keine Accents in

Dateinamen Internet nur ASCII


mcEinfachere

Aufgabe• Aufgabe Rechteckgenerator

AUREGE:• CC1 mit FE08 laden• Das Reload Register mit FE00 laden• Timer 2 im Reload Betrieb mit 1 µs

zählen lassen


mc

Slawa Knorr

26.11.06


mcAnimation

T2• Die Zahlenwerte wurden von der

Animation T2 übernommen


mcAufgabe-

Pause• AUREGE11 gleich AUREGE mit

Puls_Pausenverhältnis 1:1 programmieren


mc

Martin Schmid

28.11.2006


mcKunst der µ-C-

Prog• Einstellung der Hardware durch

Software• Konfigurieren der Hardware• Beispiel für Korrektur


mc10 Punkte für

AUREGE• FUNKTIONALITÄT• WARTBARKEIT=DOKUMENTATION• 3 PUNKTE FÜR PDL

– PRINZIPIELLER ABLAUF

• 5 PUNKTE – EINSTELLUNG DER REGISTER

• 2 PUNKTE FÜR RESTPROGRAMM


mc PDL• Timer 2 initialisieren:

– PWM an P1.1– P1.1 als Ausgabe CCEN– Periodendauer CRC– Einschaltzeitpunkt CC1

• T2-zählen• T3-stop


mcPortbelegungspl

anPort/Pin Ein-/

AusgangBemerkung

P1.1/C13 Ausgang PWM

P1.2 Eingang T2

P1.3 Eingang T3


mc4.12.200

6• Daniel & Daniel• Nicolas (Eagle) & Konstantin• [email protected]• Montag 14:00• Donnerstag 14:00


mc

Pierre Deneffle4.12.2006


mcTimer

2• Nach Initialisierung wird der

Prozessor minimal belastet. Kleiner als 1 %.


mcProzessorla

st• Beispiel PC Task Manager• Beispiel mittlere Temperatur• 5 Befehle für ISR_2• 14 Befehle Interrupt-Routine• ca. 20 Befehle pro Messung• Insgesamt 20 Messungen pro

Sekunde


mcProzessorlas

t2• 20 x 20= 400 Befehle pro Sekunde• Abschätzung pro Sekunde 500 000

Befehle -> 0,08 % Prozessauslastung

• Ab 30% Prozessorauslastung wird es kritisch


mcProzessorlas

t3• Wird der Prozessor über 30%

belastet --> anderen Prozessor wählen.

• Prozessorauslastberechnung an durchgeführten Programmen üben


mcÜbergabe MC-

PC• Serielle Schnittstelle• SBUF Register der Serielle

Schnittstelle• Mov SBUF,A ;Sendebetrieb• Mov A,SBUF ;Empfangsbetrieb


mc CPL

• CPL Complement


mcSerielle

Schnittstelle• Beide Seiten müssen mit der

gleichen Bitrate arbeiten.


mc

Simeon Meier

05.12.06


mcSerielle

Schnittstelle• TxD Transmit Data• RxD Receive Data • GND• RS232C – V.24 – 12V Pegel• RS422 differentielle serielle

Schnittstelle


mcSerielle

Schnittstellen• USB 2.0 (480 Mbit/s)• 8 Mbit/s bsp. Fernsehbild (HDTV)


mcStandardeinstellu

ng• 9600 bits/s • 8 Datenbits• Parität keine (Datensicherung)

– Im PSW (Programm Status Wort)


mcParity

(Paritaet)• T1 Akkumulator wird mit A5H

geladen• T2 Akkumulator wird mit 5BH

geladen• Mov A, #const8


mcEmpfehlung

Ports• Port 4 und 5 sind frei• Port 6 A/D-Wandlung• Port 3 alternative Funktion• Port 0 und 2 16bit Adresse für

externen Speicher• Port 1 PWM-Timer2


mcAufbau serielle

Schnittstelle• Users Manual Seite 59• Blockschaltbild der seriellen

Schnittstelle


mcTimer0 &

Timer1• Sehr leicht, wenn man Timer2

verstanden hat


mc

Hanno Schneider11.12. 2006


mcBlinklic

ht• Timer 0 mit Interrupts verwenden• TF0-Flag wird automatisch durch

Hardware zurückgesetzt, sobald die Interrupt-Service-Routine ausgeführt wird

• TF2-Flag muss per Software zurückgesetzt werden.


mcProzessorauslastu

ng• Wieviel Prozent der Prozessor-

Zeit wird für Timer0 benötigt • 0,1 Promille belastet• Ändern sie die Blinkfrequenz:

– *2– /2


mcTemperaturmessu

ng• SMT-160• Timer2 läuft vor sich hin

– Kein Reloadbetrieb• I3FR = 1 steigende Flanke• I3FR = 0 fallende Flanke• Anschluß an Port 1.0


mc PWM Timer2


mc Duty Cycle

• Taktverhältnis bei der Pulsweiten Modulation

ycle)tnis(DutyCTaktverhäl

Impulseshigh desZeit

uerPeriodenda

p

h

h

p

t

t

t

t


mcAus

www.smartec.fr


mc

Bogdan Schlesinger

12.12.2006


mcLösung von

Aufgaben• Gibt es eine ähnliche Aufgabe?• Timer2-Einheit-P1.0

Eingang/Ausgang?• Lösung: Eingang• Hausaufgabe: SMT16032Ser


mc

18.12.2006

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