Seite 1Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Mikrocomputertechnik
Herzlich Willkommen
Prof. Jürgen Walter
Seite 2Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Vorlesung Mikrocomputertechnik
Wie?seminaristische Vorlesung
Wo?Fachbereich FRaum:
Wann?Montag 8:00-9:30Dienstag 8:00-9:30Labor: Dienstag
TeilnehmerMechatronik Fahrzeugtechnologie
Seite 3Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Voraussetzungen zur Vorlesung
Informatik GrundlagenProgrammiersprache C, Rechneraufbauhttp://www.fh-neu-ulm.de/Fh_telelearning/lern-cd/start.htm
ElektrotechnikWiderstand, Kondensator, Spule, Transistor
DigitaltechnikBool‘sche Algebra, TTL-Logik,
Seite 4Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Lernhilfen zur Vorlesung
Volkscontroller Mikrocomputertechnik
mit der 8051-Familie, J. Walter
Datenblätter Internet
Seite 5Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc www-Adressen
www.hit.fh-karlsruhe.de www.hit.fh-karlsruhe.de/w
alter Lehrveranstaltung
Mikrocomputertechnik http://193.196.117.123/pro
jekte
Seite 6Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Internetseite Mikrocomputertechnik
Seite 7Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Die Internetseite zur Mikrocomputertechnik
Seite 8Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Inhalt der Veranstaltung
Seite 9Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Ziel und Methode
Aufgaben mit Hilfe von µ-Controllern zu lösen? Wenig Wissen auf Vorrat, Klavierspielen lernen Sie nur am Klavier. Eigenes Tun Gemeinsame Programmentwicklung Zusammenfassung der vorhergehenden
Vorlesung. Verwendung von professionellen "Light-
Versionen" Labor
Seite 10Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Labor
vollständige Entwicklung einer Flachbaugruppe und
deren hardwarenahe Programmierung. Controlleranbindung – Prozessanbindung zwei Studenten Methoden nach VDI 2222 und VDI 2422 Zeitplan Checkliste
Seite 11Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Checkliste
1. Klärung der Aufgabe, Anforderungen 2. Abschätzung der CPU-Belastung - Datenflüsse 3. Wahl der CPU ( durch EURO_535 vorgegeben ) 4. Blockschaltbild der Karte. Wichtig ! Top-Down-Entwurf 5. Schaltplan, Einstellungen, I/O Ports - Tabelle 6. Bauteile Stückliste - Bezugsquellen für Bestellung 7. Layout - Bestückungsplan 8. Fertigungsunterlagen, Test- und Verarbeitungsunterlagen, Burn-In-Test 9. Fehlerfindung, Diagnose 10. Manual - Lieferumfang 11. Software - Liste verfügbarer Software 12. Weiterentwicklungswünsche, Verbesserungen
Seite 12Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Wo werden Mikrocontroller eingesetzt?
PC-Tastatur Automobil Haushaltsgeräte PDA Personal Digital
Assistant Handy Identifikation Checkkarte
Seite 13Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Kapitel 1.2
Einführung in die Mikrocomputertechnik
Seite 14Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Ebenenmodell
Intelligente Programme, Maschinen PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test
Anwenderprogramme Winword, Excel, Maple
Programmieren mit Objekten Visual Basic, Toolbook
Objektorientierte Hochsprachen C++, Small-Talk
Compiler, Interpreter, Linker Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp...
Betriebssystem DOS, Unix, NT, System 7
Maschineninstruktionen - Assembler MOV A,@R0
µ-Controller, DSP 80535, DSP 21020
Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, 8253, 7202, 8251, 8255
µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor... 8085, 80486, 68000, 80387
µ-Programm Steuerwerk
Register, Adress- und Datenwege 74F374, A0...A31, D0....D15
Gatter, Flip-Flops Nand, Nor, D-Flip-Flop
Ebene Beispiel
Transistoren, Widerstände, Kondensatoren BC107, 1k, 20 µF
Seite 15Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Schnittstellen
Intelligente Programme, Maschinen PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test
Anwenderprogramme Winword, Excel, Maple
Programmieren mit Objekten Visual Basic, Toolbook
Objektorientierte Hochsprachen C++, Small-Talk
Compiler, Interpreter, Linker Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp...
Betriebssystem DOS, Unix, NT, System 7
Maschineninstruktionen - Assembler MOV A,@R0
µ-Controller, DSP 80535, DSP 21020
Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, 8253, 7202, 8251, 8255
µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor... 8085, 80486, 68000, 80387
µ-Programm Steuerwerk
Register, Adress- und Datenwege 74F374, A0...A31, D0....D15
Gatter, Flip-Flops Nand, Nor, D-Flip-Flop
Ebene Beispiel
Transistoren, Widerstände, Kondensatoren BC107, 1k, 20 µF
Seite 16Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Ebenenmodell grafisch
Transistoren, Widerstände, Kondensatoren
& >1
1101 0011 0011 1111
8085 80486 680308253 8251 7202
Gatter, Flip-Flops
74F374
74F373
74F374
Register, Adress-, Daten- und Controlwege
µ-Programm
Zähler, Timer, FIFOs, Input Output
µ-Controller Signalprozessor
Maschineninstruktionen,
Compiler, Interpreter, Linker
Objektorientierte Hochsprachen
Anwenderprogramme
Intelligente ProgrammePDA, Schriften-, Sprach-
erkennung
8051, 80535 21020, 96002
MOV A,@I0 INT 21 IF NOT MV MR=MR+MX0*MY0(UU)
Turbo C MSC LINKPASCAL
EXCEL, Winword, AUTOCAD, Maple
C++ SMALL TALKTPW
Programmieren mit Objekten Visual Basic, Toolbook, Hypercard
Assembler
Seite 17Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Theorie des Klavierspiels
Sie müssen: bestimmte Tasten zum richtigen Zeitpunkt mit der gewünschten Stärke und der richtigen Dauer
anschlagen.
Seite 18Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc 1.3 Erläuterungen zum Sprachgebrauch
Pieter, Brueghel d.Ä. Der Turmbau zu Babel
Seite 19Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc 1.4 Begriffsbestimmung Mikrocomputer
Kleiner leistungsfähiger Computer PC, Laptop, Notebook, Palmtop, Mikrocontroller Ursprünglich menschlicher oder maschineller
Rechner Heute – Synonym für programmgesteuerte
Rechenautomaten
Seite 20Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Computer
Analogcomputer Digitalcomputer Hybridrechner
Seite 21Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Charakteristiken für den Mikrocomputer
Austauschbares Programm Universalität kann beliebig wohldefinierten Automaten
simulieren Selbstbezüglichkeit Approximation einer Turingmaschine
Seite 22Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Prozessor, Controller, Computer
µ-Computer
µ-Controller
µ-Prozessor
Timer
Interrupt
Schnittstellen
µ-Prozessor
Timer
Interrupt
Schnittstellen µ-Prozessor
Chip
Chip
Platine
µ-Prozessor
Tastatur
Eingabeeinheit
c:>
Ausgabeeinheit
ChipChips
Seite 23Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc 1.5 Turingmaschine
Für das Können gibt es nur einen Beweis: das Tun.
Marie von Ebner-Eschenbach (1830-1916)
Seite 24Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Turingmaschine Charakteristiken
Speichermedium Band unendlich langes Band Beliebig viele Zustände Z Zeichen E1....En ( E>=2) Operationen Schreib-Lese-Kopf Schreiben Lesen Sonderoperationen als Pseudozeichen E0 Löschen identisch mit * Rechenschritte beenden L Linksverschiebung des Bandes um
ein Zeichen R Rechtsverschiebung des Bandes um
ein Zeichen
Seite 25Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Turingmaschine
hgfedcba 7654321074321076543210hgfedcba
Schreib-Lese-Kopf
Übergangstabelle
Maschinentafel
E
E ,Z E ,Z
*
lki j
Seite 26Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mcSchaltnetz - Schaltwerk
5
2
+
Schaltnetz
752+Schaltwerk
7
t
Seite 27Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc µ-Controller – Darstellung
Seite 28Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Theorie des Mikrocontroller Chips
Sie müssen: bestimmte Pins zum richtigen Zeitpunkt mit der der richtigen Dauer auf „1“ oder „0“-Pegel
legen.
Seite 29Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Pegelzuordnungen
1
2
3
4
5TTL TTL
2,4V
U / V
0,4V
2,0 V
0,8 V
H
L
H
L
H
L
4,5V
0,5V
Ausgang
H
L
Eingang
3,5 V
1,5 V
CMOS CMOS
Ausgang Eingang
Seite 30Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006
mc Vielen Dank
Ich hoffe, es hat Ihnen Spaß gemacht und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit.
Top Related