mc Mikrocomputertechnik Herzlich Willkommen Prof Jrgen Walter Prof

mc Mikrocomputertechnik Herzlich Willkommen Prof. Jürgen Walter Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 1

Vorlesung Mikrocomputertechnik mc · · Wie? seminaristische Vorlesung Wo? Fachbereich F Raum: Wann? Montag 8: 00 -9: 30 Dienstag 8: 00 -9: 30 Labor: Dienstag Teilnehmer Mechatronik Fahrzeugtechnologie Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 2

mc Voraussetzungen zur Vorlesung · · · Informatik Grundlagen Programmiersprache C, Rechneraufbau http: //www. fh-neu-ulm. de/Fh_telelearning/lerncd/start. htm Elektrotechnik Widerstand, Kondensator, Spule, Transistor Digitaltechnik Bool‘sche Algebra, TTL-Logik, Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 3

Lernhilfen zur Vorlesung mc · · Volkscontroller Mikrocomputertechnik mit der 8051 -Familie, J. Walter Datenblätter Internet Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 4

www-Adressen mc · · www. hit. fh-karlsruhe. de www. hit. fhkarlsruhe. de/walter Lehrveranstaltung Mikrocomputertechnik http: //193. 196. 117. 123/pro jekte Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 5

mc Internetseite Mikrocomputertechnik Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 6

mc Die Internetseite zur Mikrocomputertechnik Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 7

mc Inhalt der Veranstaltung Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 8

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 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 9

mc Labor · · · · vollständige Entwicklung einer Flachbaugruppe und deren hardwarenahe Programmierung. Controlleranbindung – Prozessanbindung zwei Studenten Methoden nach VDI 2222 und VDI 2422 Zeitplan Checkliste Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 10

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 Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 11

mc Wo werden Mikrocontroller eingesetzt? · · · · PC-Tastatur Automobil Haushaltsgeräte PDA Personal Digital Assistant Handy Identifikation Checkkarte Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 12

mc Kapitel 1. 2 · Einführung in die Mikrocomputertechnik Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 13

mc Ebenenmodell Ebene Intelligente Programme, Maschinen Anwenderprogramme Programmieren mit Objekten Objektorientierte Hochsprachen Compiler, Interpreter, Linker Betriebssystem Maschineninstruktionen - Assembler µ-Controller, DSP Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor. . . µ-Programm Register, Adress- und Datenwege Gatter, Flip-Flops Transistoren, Widerstände, Kondensatoren Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Beispiel PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test Winword, Excel, Maple Visual Basic, Toolbook C++, Small-Talk Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp. . . DOS, Unix, NT, System 7 MOV A, @R 0 80535, DSP 21020 8253, 7202, 8251, 8255 8085, 80486, 68000, 80387 Steuerwerk 74 F 374, A 0. . . A 31, D 0. . D 15 Nand, Nor, D-Flip-Flop BC 107, 1 k, 20 µF Seite 14

mc Schnittstellen Ebene Intelligente Programme, Maschinen Anwenderprogramme Programmieren mit Objekten Objektorientierte Hochsprachen Compiler, Interpreter, Linker Betriebssystem Maschineninstruktionen - Assembler µ-Controller, DSP Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output, µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor. . . µ-Programm Register, Adress- und Datenwege Gatter, Flip-Flops Transistoren, Widerstände, Kondensatoren Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Beispiel PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test Winword, Excel, Maple Visual Basic, Toolbook C++, Small-Talk Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp. . . DOS, Unix, NT, System 7 MOV A, @R 0 80535, DSP 21020 8253, 7202, 8251, 8255 8085, 80486, 68000, 80387 Steuerwerk 74 F 374, A 0. . . A 31, D 0. . D 15 Nand, Nor, D-Flip-Flop BC 107, 1 k, 20 µF Seite 15

mc Ebenenmodell grafisch Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 16

mc Theorie des Klavierspiels Sie müssen: · bestimmte Tasten zum · richtigen Zeitpunkt mit der · gewünschten Stärke und · der richtigen Dauer anschlagen. Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 17

mc 1. 3 Erläuterungen zum Sprachgebrauch Pieter, Brueghel d. Ä. Der Turmbau zu Babel Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 18

mc 1. 4 Begriffsbestimmung Mikrocomputer · · Kleiner leistungsfähiger Computer PC, Laptop, Notebook, Palmtop, Mikrocontroller Ursprünglich menschlicher oder maschineller Rechner Heute – Synonym für programmgesteuerte Rechenautomaten Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 19

mc Computer · · · Analogcomputer Digitalcomputer Hybridrechner Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 20

mc Charakteristiken für den Mikrocomputer · · · Austauschbares Programm Universalität kann beliebig wohldefinierten Automaten simulieren Selbstbezüglichkeit Approximation einer Turingmaschine Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 21

mc Prozessor, Controller, Computer Chip µ-Prozessor Chip µ-Controller Timer µ-Prozessor Interrupt Schnittstellen Ausgabeeinheit Platine µ-Computer Chip µ-Prozessor c: > Chips Timer Interrupt Schnittstellen Eingabeeinheit Tastatur Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 22

mc 1. 5 Turingmaschine Für das Können gibt es nur einen Beweis: das Tun. Marie von Ebner-Eschenbach (1830 -1916) Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 23

mc Turingmaschine Charakteristiken · · · Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Speichermedium Band unendlich langes Band Beliebig viele Zustände Z Zeichen E 1. . En ( E>=2) Operationen Schreib-Lese-Kopf Schreiben Lesen Sonderoperationen als Pseudozeichen E 0 Löschen identisch mit * Rechenschritte beenden L Linksverschiebung des Bandes um ein Zeichen R Rechtsverschiebung des Bandes um ein Zeichen Seite 24

mc Turingmaschine Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 25

mc Schaltnetz - Schaltwerk Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 26

mc µ-Controller – Darstellung Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 27

mc Theorie des Mikrocontroller Chips Sie müssen: · bestimmte Pins zum · richtigen Zeitpunkt mit der · der richtigen Dauer auf · „ 1“ oder „ 0“-Pegel legen. Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 28

mc Pegelzuordnungen Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 29

mc · Vielen Dank Ich hoffe, es hat Ihnen Spaß gemacht und bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit. Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: März 2006 Seite 30