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Seite 1Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc
TafelSommersemester 06
Timo Weber
Seite 2Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 13.03.2006
14 Leute kein Notebook Alle 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
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mc Semester
15 MT3 MT4 2 FT
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mciPOD
2. stärkste Trieb: Spieltrieb Silicium = veredelter Wüstensand Nur noch Elektronik, keine Mechanik Steuerung durch Mikroprozessor Beispiel: Radio Becker, Photographie
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mcPhilosophie
„Der Umgang mit den neuen Medien (Computer) wird eine elementare Kulturtechnik wie rechnen, schreiben und lesen.“ (Zitat von Bundespräsident Herzog, 1999, Eröffnungsrede CeBit)
Die Wissenschaft, sie ist und bleibt was einer ab vom Anderen schreibt.
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mcHacken
Vorsicht: Alles ist nachvollziehbar! Datensicherungsgesetz Hier können Sie alles machen. Sie sollten
aber nicht alles machen. Keine Firewall, kein Schutz, körperliche
Unversertheit ist garantiert VoIP = telefonieren über Internet Videokonferenz
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mc IP
Cmd-Box Ipconfig /all 192.168.XXX.XXX interne IP-Adresse Router http://129.143.160.100/Walter http://www.hit-karlsruhe.de/ http://193.196.117.22
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mc Durchführung
Zunächst viel Vorlesung, dann Labor. Dienstag Nachmittag Vorlesung für ca.
1,5 Monate Danach mehr Labor Tutorium Schade: Wenn Sie den Faden verlieren! Bitte fragen Sie! Nur mit Ihrer Hilfe, kann die Vorlesung in
richtiger Geschwindigkeit ablaufen.
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mc Warum?
Schwarzer Text auf WeißWir arbeiten mit dem Projektoradditives Verfahren
Bildschirm = subtraktives Verfahren
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mc 14.03.2006 Michel Hussong
Spiel FZK Dateiname: web und lokaler Name sollten
gleich sei. In der Vorlesung bitte aktiv mitarbeiten. W-Lan funktioniert Internetzugang ohne Proxy.
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mcVorsicht!
Kamera läuft.
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mc Liste für die Bibliothek
Buch, Karte Volkscontroler Name, Vorname, E-mail.
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mc Inbaded system
Embedded (eingebettet) Der Controller ist in das System integriert. Kein Bus System. www.Keil.com Ende!
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mc Guten Tag
Christian Gieger
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mc Herr Loes
Gebäude P Zimmer 203 Telefon 1325 ( intern ) Adapterkabel usw. erhältlich USB auf RS 232 C – V.24 Lediglich 20 % der Kabel wurden
zurückgegeben Eagle von CAD Soft, Version 4.1x oder
höher ( Handbuch im download erhältlich )
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mc Erklärung:
Wohnzimmer Küche Toilette
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mcLabor
Meilensteine setzen Am Ende der Labordokumentation steht
eine Zusammenfassung
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mcVoraussetzungen
http: hypertext transfer protocol
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mcDatensicherung
Für die Datensicherung sind Sie selbst verantwortlich !
Seite 20Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 20.03.06 Sebastian Buccheri
Hallo!
Wiederholung der letzten 10 Folien z.B. Bussystem nicht in die Ecke urinieren
Warum Laufwerk C bzw. D C: -> Programme D: -> Daten
Notebook aufrüsten Festplatte + Hauptspeicher
Seite 21Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Der erste Befehl
mov A,R1 ; schiebe den Inhalt von R1 ; in den Akkumulator
Zuerst Ziel (A) dann Quelle (R1) R1 = Register1; A = Akkumulator Mnemotechnischer Code
mov A,@R1 ; schiebe den Inhalt der ; Adresszelle, welche durch ; R1 adressiert wird in den ; Akkumulator
Seite 22Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Stand der Technik
Vermeidet Doppelentwicklungen Es muss nicht alles neu erfunden werden -> eine ordentliche Recherche
Seite 23Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcObjektorientierte Hochsprachen
C# .NET
Seite 24Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcNettiquette
Anstandregeln für das Internet
Seite 25Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcEbenenmodell
Abgrenzung der Fachgebiete Überblick
Seite 26Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 21.3.2006 Tutorium
Tutorium Daniel Wagner wada0012@hs-karlsruhe.de + Timo Marcard
mati0015@hs-karlsruhe.de Mittwoch 11:30 – 13:00 Freitag 9:50 – 11:20
Seite 27Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcPräsentation
Optische Lautstärkeregelung 5 Minuten Vortrag von jeder Person Bewertungsschema Labor
1/3 Präsentation 1/3 Durchführung 1/3 Dokumentation
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mc Daniel Kohler
Seite 29Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Sprache
Zeitung lesen Do de fo Sprache
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mcUniversalität
Der vernetzte PC kann: Jedes Gerät Jede Maschine Und alle Medien
Simulieren Und damit teilweise ersetzten Beispiel: Taschenrechnerumrechnung
Seite 31Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Nachmittag (Frank Jury)
Beispiele: Radio, Fernsehen
Seite 32Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcMicrocontrollerkarten
Immer an der Seite anfassen! Nur das mitgegebene Netzteil benutzen! Kein Signal größer als 5,25 V auf den
Eingang geben! Wenn Unklarheiten: immer fragen Die Karte nicht einfach in der Tasche
transportieren
Seite 33Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Boolsches Gesetz, De Morgan`sche Regel
)(
)(
BABA
BABA
Seite 34Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 27.03.06 Benjamin Schickling
Student: „Jeder sollte wissen, was er für die Vorlesung benötigt!“
Dozent: „Nein, jeder weiss es leider nicht.“ Vorlesung bitte vor- und nachbereiten Stoff ist sehr schwierig Administratorpasswort: bekommt nicht
jeder
Seite 35Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 1,0 Pegel erzeugen
Ausgang
+ 5V
GND
R = 5 kΏ
Seite 36Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc D-FlipFlop
Funktionsweise erklärt CBT CLK -> steigende Flanke -> Aktion 74LS74: 74 TTL Gatter und 74 FF
Seite 37Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcTristate
3 Zustände statt nur 2 1,0 und hochohmig
Datenblatt von www.ti.com 74ACT374: 24 mA Ausgangsstrom
Aufgabe: 0x5A=5Ah speichern im Register 5Ah = 0101 1010 = 90
Seite 38Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Tutorium Mittwoch 3. Block
Christian Eberle ebch0012@hs-ka.... Stefan Peter pest0013@hs-ka....
Seite 39Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 28.03.06 Tobias Zachmann
Unterschied Register/Latch Bei beiden lässt sich ein Byte speichern Der Speichervorgang erfolgt:
Register: steigende Flanke Latch: fallende Flanke
Eingangsdaten erscheinen am Ausgang Register: nur bei der steigenden Flanke Latch: sobald 1-Pegel (LE) anliegt
Register=flankengesteuert Latch=pegelgesteuert
Seite 40Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcAbtasttheorem
max2 SignalAbtast ff
Seite 41Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcDatenübernahme
Setup time Hold time Muss berücksichtigt werden
Seite 42Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 28.03.2006, 14 Uhr
Präsentation Mischanlage 2 Getränke, verschiedene Verhältnisse Zeitgesteuerte Anlage Glückliche Studierende Magnetventile Ansteuerung mit Verstärker Luftzufuhr Weiterentwicklungen
Kühlung Mehrere Getränke Durchflussmenge
Seite 43Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcMischanlage 2
Programm Struktogramm Quellcode Entprellen von Tastern (20 ms) Zeit für MC-Labor pro Person: 64 h NUTZEN SIE DAS LABOR FÜR DIE
PRÜFUNGSVORBEREITUNG
Seite 44Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcDatenübergabe
Übung: Datenübergabe von System 1 nach System 2
Erklärung: Was ist ein Mikroprogramm Wunsch: Datenübergabe von System 1 nach
System 2 in PowerPoint umsetzen Debuggen Bug = Käfer Geschichte von ENIAC Liegt der Fehler in der Software oder Hardware
Seite 45Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Software - Hardware
Liegt der Fehler in der Software oder Hardware Voraussetzung für die Software ist die Hardware Es laufen keine Menschengedanken auf dem
Affengehirn ab. Umgekehrt ist es möglich, sollte aber nicht sein Tipp: Schaltbild und Blockschaltbild ausdrucken Befehlssatz drucken
Seite 46Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 03.03.06 Sebastian Schiffmann
Ostern Installation der Keil-Software µVision 3 Wer lesen kann ist im Vorteil Bitte zwischen Benutzer und Administrator
unterscheiden
Seite 47Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcEntwicklungsumgebungen
Hardwareentwicklung Emulator - ersetzt den Prozessor/Controller auf der
Karte Schattenregister JTAG-Schnittstellle
Softwareentwicklung Keil Simulator Keil Remote Debug System – Ablauf auf
Originalsystem Epromsimulator
Seite 48Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcTipp
Lernen mit Keil CD-Rom alle Inhalte zum Debuggen sind multimedial aufbereitet
Falls Rechner zu langsam CD auf Festplatte kopieren
Tutorials http://hit-karlsruhe.de/8051/
Seite 49Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcEvaluationsversion
Restriktion: Beschränkung auf 2kByte Source Code
Falls größer Station in U22 verwenden
Seite 50Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Assembler-Programmierung
Programmkopf wird erzeugt mit Microvision Patch http://hit-karlsruhe.de/Walter/wav/VolksController/downloads/UVP_Setup.exe
Ein_Aus ; = Beginn von Kommentar
Seite 51Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc PDL – Program Design Language
Kommentare werden zuerst geschrieben WAS wird gemacht? Wichtig: Denken, Programmieren,
Debuggen - in dieser Reihenfolge!
Seite 52Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Eingang Schalter
Eingang
+ 5V
GND
R = 5 kΏ
Port 1.1Zum Controller
Seite 53Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Lampe leuchtet (Ausgang)
Ausgang
+ 5V
GND
R = 5 kΏ
Seite 54Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Konstantin Bernard
Aufbau des Studiums 4. Sem.: MC + Lab 5. Sem.: Top‘s 6. Sem.: Praxis 7. Sem.: Informationstechnik 8. Sem.: Miniaturisierung
Seite 55Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Ein_Aus = Sebast
Arbeitsweise: Pro Projekt ein Ordner mit ALLEN Dateien
Kleine Aufgabe: Debug Ein – Ausschalten Bitte nur ein Projekt bearbeiten!!!
Seite 56Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Polling - Interrupt
Die Tastern werden permanent abgefragt
Seite 57Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc EVA - Prinzip
Eingabe Capture Verarbeitung Compute Ausgabe Communicate
Seite 58Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleine Übung
Schalten Sie drei Leuchten P3.2 , P3.3 , P3.4 ein – aus.
Seite 59Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Alexander Wollmann – Guten Tag
Programm: $ title(Alle) Nur dokumentierte Software ist
existent Undokumentierte Software = Note 5.0
Seite 60Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcDebugger
Breakpoint setzen, starten mit <F5>
Seite 61Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Weitere Befehle: UND
Logisches „UND“: anl A, #XXXXXXXXBPort 1 1 0 1 1 0 0 1 0
Akku 1 1 0 0 0 1 1 1
Ergebnis 1 0 0 0 0 0 1 0
Seite 62Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Weitere Befehle: ODER
Port 1 1 0 1 1 0 0 1 0
Akku 0 0 1 1 1 0 0 0
Ergebnis 1 0 1 1 1 0 1 0
Logisches „ODER“: orl A, #XXXXXXXXB
Seite 63Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc VG-Leiste
Was bedeutet diese Abkürzung? Ein Kasten Bier für die richtige Antwort!
Seite 64Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc EPROM, RAM, V.24
27256 27: EPROM 256: Kbit = 32 KByte
RAM 32 KByte
V.24 = RS232C T=transmit, TxD=transmit data RxD = receive data
Seite 65Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcAufgabe Multiple-Choice Frage zu Kapitel 2
4 Antwortmöglichkeiten Nur eine Antwort ist richtig / die beste Antwort
Per Mail an waju0001@web.de
Schönen Tag noch!
Seite 66Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 10.04.06 Martin Schmid
Tafelanschrieb Was war in der Vorlesung? Welche Programme wurden entwickelt? Finden Sie die Programme?
Vorschlag: Machen sie sich Notizen zum Tafelanschrieb Was sie nicht verstanden haben, fragen sie
in der Vorlesung.
Seite 67Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Das Grauen hat einen Namen
Nach der neunten Vorlesung habe ich den roten Faden verloren
21 Vorlesungseinheiten umsonst hier gewesen
Seite 68Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Unterschied der Programme:
Unterschied der Programme: $ title(Alle): Nacheinander Schalten der
Bits an Port 3 – Befehl: clr P3.2… $ title(Gemein): gleichzeitiges Schalten
der Bits an Port 3 – Befehl: mov P3, A oder mov P3,#1110 0011b
Seite 69Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc $ title
mit $ beginnt eine Anweisung an das Assemblerprogramm
Assembler bedeutet: A) das Programm zum Übersetzen des
mnemotechnischen Codes B) der mnemotechnische Code -
Assemblersprache
Seite 70Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 2. Serielle Schnittstelle
Programm von Herrn Beck RxD Receive Data TxD Transmit Data Hinweis: damit Timing nicht auseinander
läuft => Interrupts sperren
Seite 71Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Tea Master Julien Schwartz
Video sehr ansprechend Projekt wurde aufgeteilt auf mehrere
Personen Schlechte Lösung aufgrund schlechter
Absprache mit Herrn Walter und Herrn Loes Lebenslanges Lernen! Herr Schwartz erhält keine Note Projekte: notwendige Bedingungen
Seite 72Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 11.04.2006 Frank Jury
Programm heute: Reflektion Assemblerprogramm $ title (Ostern) Kapitel 3 beginnen und parallel dazu Kapitel 4 Kapitel 3: Hardware Kapitel 4: Software
Enger Zusammenhang zwischen Hardware und Software
Seite 73Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc $ title (Ostern)
Sobald Sie T1 betätigen, leuchtet L1 Sobald Sie T1 nicht betätigen, ist L1 aus Denken……………, programmieren, debuggen Debug Ostern
Ports werden beim debuggen nicht unmittelbar aktualisiert
Abhilfe:View Periodic Windows Update aktivieren
Bereits bei kleinen Programmen gibt es unterschiedliche Lösungen
Seite 74Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcWatchfenster setzen
View Watch and Call Stack Window
Seite 75Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Der Controller-Doktor
Prüfgerät für die Euro_535-Karte Wo?
Seite 76Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 11.04.06 Martin Schmid
Inbetriebnahme Was muss alles vorhanden sein? PC(mit WindowsXPprof.)+Euro_535 Firma DIGITUS www.digitus.info
Treiber laden/installieren Einstellung COM-Port
Seite 77Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc COM-Einstellung
Seite 78Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Erfolg
Wenn sie richtig vorgehen, funktionierts auf Anhieb
Test von Programm $ title (Ostern) erfolgreich
Seite 79Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Erstellen der Internetseite: Projekt
Vorbemerkungen: Vorlage Dient zur Erleichterung Konzentrieren sie sich auf die Inhalte Bitte: Üben sie Webdesign an ihrer
eigenen Seite
Seite 80Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 24.4.2006 Dominik Bocskai
Tutorium - ab Mittwoch 11:30 Daniel -
Seite 81Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleines Programm $ tidle BEFEHL2
Wie wird das Programm abgearbeitet – ausgeführt
Auf unterster Ebene – sehr hardwarenahe Schreiben Sie ein Programm „BEFEHL2“
welches den Befehl:mov A,#89 ausführt, sobald T1 betätigt wird. Sobald T2 betätigt wird: der Akkumulator wird mit 128 geladen.
Seite 82Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcTipp
Ähnlichkeit mit LED-Programm EIN_AUS Zeit: max. 10 min. Üben Verfahren: Polling Gegensatz: Interruptverfahren
(Ereignisgesteuert)
Seite 83Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Listing file: *.lst
Im Listingfile ist die Adresse = LOCation als Hexadezimalzahl zu interpretieren.
Alle Zahlen von Speicher und Register im Mikrocontroller sind Hexadezimalzahlen.
Rückübersetzen: Disassembler Microvision: Debug VIEW Memory Aus
den Hexadezimalzahlen werden die Assemblerbefehle erkannt.
Seite 84Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcWas heißt Oberfläche beim Mikrocontroller?
LED-Anzeigen LCD-Anzeige Tastatur EVA Prinzip
Seite 85Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcEntwicklungsschritte
Zuerst muss ich wissen WAS ich will. Oberfläche wird festgelegt. Schnittstelle zum Menschen.
Seite 86Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcControllerentwicklung
Hardware und Softwarearchitektur müssen zusammenspielen.
Seite 87Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 25.04.2006 Simon Haaf
Zusammenfassung Abstimmung: alle wollen eine
Zusammenfassung
Seite 88Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Programm: Title(Haaf)
T1 Interner Speicherbereich wird von 30h bis 7Fh mit AAh beschriebenT2 Interner Speicherbereich wird von 30h bis 7Fh mit DDh beschrieben
1. Möglichkeit: fleiß Jede Adresse wird einzeln beschrieben: mov 30h, #AAh mov 31h, #AAh…
Kleine Übung: Title(Haaf_1) T1 Adresszelle 30h und 31h mit AAh T2 Adresszelle 30h und 31h mit DDh
Seite 89Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Programm Title(Haaf_2)
2. Möglichkeit: 50h Adresszellen beschreiben Vorschlag: Schleife
Zählregister R2 Adressregister R0 Befehle:
mov@R0,A ;Schreibe A an Speicherzelle welche in R0 steht
Djnz R2,SCHLEIFE;Dekrementiere R2 und springe nach Schleife wenn R2 nicht 0
Seite 90Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcTipp
Haben sie Haaf_2 verstanden Indirekte Adressierung verstanden
Seite 91Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 25.04.2006 Martin Welsch
Indirekte Adressierung Interner Datenspeicher D:0x30h Externer Datenspeicher X:0x2000h bis
0x20FFh mit T 1 0A5h und mit T2 05Ah
Programm MW schreiben Mov DPTR,#2000h ;Datenpointer Movx @DPTR,A
Seite 92Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Programm HAAF_4
Gleich HAAF_3 aber 4096 Werte Erkenntnisse: Interner Speicher: Adressbereich max. 256 Byte
(8 Bit Breite) @R0,@R1 mit indirekter Adressierung
Externer Speicher: Adressbereich max. 65536 Byte (16 Bit Breite) @DPTR –Datenpointer
mit indirekter Adressierung Ist der Adressbereich größer als FFh dann werden
2 8 Bit Register benötigt
Seite 93Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcWeitere Erkenntnisse
Zählregister R2 mit 0 laden, dann dekrementieren (minus 1) FFh
Vorsicht innere und äußere Schleife nicht verwechseln !
Programmname und Programmordner nicht verwechseln
R1 und R0 können für indirekte Adressierung vom internen Datenspeicher verwendet werden
Empfehlung R2 und R3 als Zählregister verwenden
Seite 94Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Weitere Erkenntnisse 2
Erst denken dann programmieren dann debugen
1. Denken 2. Denken und Programmieren 3. Denken und Debugen
Seite 95Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcErzeugt Wohlwollen beim Dozenten
Verwendung der Euro_535 Karte Umschaltung von Simulator auf Remote
Debug System Verwendung von Breakpoints- Remote
Debug System DJNZ zuerst wird dekrementiert und dann
erfolgt die Abfrage Assembler erzeugt effektiven Code
Seite 96Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcDebug Hilfsmittel
Leuchtdioden auf der Karte verwenden oder Logikstift
Seite 97Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 2. Mai 2006 Burghard Bolle
Wiederholung / Zusammenfassung Ziel jetzt:
Randbedingungen zum Programmieren erfassen
Anweisungen an den Assembler Speicherbereiche (wichtig!!)
Seite 98Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcEntwicklungsumgebung
Folien Kapitel 4 Abläufe beim Programmieren für bestimmte
Zielumgebungen (Eprom, Simulator, Remote Debug System, Emulator)
Emulator: gesonderte Hardware - Prozessor wird mit Schattenregistern nachgebaut (sehr aufwendig und teuer)
JTAG-Schnittstelle zum debuggen (seriell)
Seite 99Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Eprom brennen
Arbeitsplatz im HIT mit Eprom-Brenner GALEP Brenner Löschgerät Eproms Anleitung unter:
http://hit-karlsruhe.de/8051/K11/EPROM.htm
Seite 100Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Alle wach ??
Speicherbereiche wie Großhirn, Kleinhirn, Rückenmark
Speicherbereiche wie externer Datenspeicher, externer Programmspeicher, interner Datenspeicher, Register 0-7, SFRs (Akkumulator)
Externer Datenspeicher(0000h-FFFFh) Externer Programmspeicher(0000h-FFFFh) Interner Datenspeicher(00h-FFh) Interner Datenspeicher 8051(00h-7Fh) 80h-FFh Special-Function-Registers
Seite 101Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Special-Function-Registers
Akkumulator Ports (P1,P4,P5) Kleine Übung:
Im Simulator Ein/Aus-Programm ausführen und P1.1 auf 0 setzen
Im internen Datenspeicher die Adresse 90h beobachten
Wenn P1.1 auf 0 gesetzt wird, geht der Wert von Speicherzelle 90h von FFh auf FDh also 1111 1101b
Seite 102Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Eigenschaften SFRs
Liegen im internen Datenspeicher 80h-FFh Nur direkt adressierbar Anzeige interner Datenspeicher
(debug->view->memory->d:0x90 P1 hat Adresse 90h P3 hat Adresse B0h Siehe Reg80535.pdf
Seite 103Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 08.05.2006 - Tim Stern
Ein Watch-Fenster setzen auf Port1 Hinweis: Watch-Fenster finden Sie im
Debugger Mit Hilfe eines Watch-Fensters lässt sich der
Inhalt eines SFRs darstellen. (Debugger, View->Watch and Call Stack Window)
Seite 104Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleine Übung
„Intso.a51“ Mit Taste T1 schreiben Sie #A5h in den
Datenspeicher 128(=80h) und mit Taste T2 #5Ah. Zurücklehnen
D:0x80 = direkt adressierbarer Speicher I: 0x80 = indirekt adr. Speicher Hardwaremäßig andere Adresszelle Speicherbereich 0x00 bis 0x7F gleiche
Speicherzelle (=> Hardware identisch)
Seite 105Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Adressierung 8051
Programmspeicheradresse lässt sich nur indirekt beeinflussen
Können Sie das Programm Intso.a51 nicht schreiben, werden Sie sich bei den folgenden Vorlesungen schwer tun!
Tipp: Mit Hardware üben/arbeiten Bsp.: Chirurgie -> Verwechseln von Groß- &
Kleinhirn
Seite 106Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Task (für PC und 8051)
Task=Aufgabe Multitask-System ist ein System, das mehrere Aufgaben
(/Programme) quasi gleichzeitig bearbeiten kann Pro Task wird eine Registerbank verwendet
Bsp.: EVA-Prinzip, eine Registerbank für ‚E‘, eine für ‚A‘ und eine für ‚V‘
Taskswitch (sehr schnell) Ein Multiprozessor-System kann mehrere Aufgaben
gleichzeitig bearbeiten (eine Aufgabe je Prozessor); z.B. Dual Core
Seite 107Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kernel-Zeiten beim PC
Im Taskmanager wird die Zeit, welche das Betriebssystem benötigt angezeigt.
Seite 108Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcKleine Hausaufgabe
Inthau.a51 An P3.2 wird ein Interrupt ausgelöst und
damit an P3.4 die Lampe eingeschaltet
Seite 109Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Matthias Löhlein, 09.05.06
Was passiert im Falle eines Interrupts? Voraussetzungen:
Allgemeine Interrupt Freigabe Spezielle Interrupt Freigabe
Wird Interrupt ausgelöst Rücksprungadresse wird im internen Datenspeicher
abgelegt Interrupt Vektor Interrupt Service Routine (ISR) wird abgearbeitet Rücksprung aus ISR Rücksprung aus Interrupt
Seite 110Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleine Aufgabe:Intloe1
Schreiben Sie das Programm Intloe für den Externen Interrupt1
Seite 111Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleine Aufgabe Intloe2
Schreiben Sie das Programm mit beiden Interrupts Lösen Sie einen Interrupt 1 aus, während sich das
Programm in der ISR_EX0 befindet Kann der Interrupt mit der gleichen Priorität einen
anderen Interrupt unterbrechen?
Lösung: Interrupts gleicher Priorität können sich nicht
unterbrechen
Seite 112Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Projekte
http://193.196.117.23/projekte/SS06-IHRPROJEKTNAME
Benutzer: Student Passwort: ******
Seite 113Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Burghard Bolle, 15.05.06
Abläufe beim Interrupt: Interrupt-Vektor wird angesprungen
Call…. ISR wird abgearbeitet
Ret Reti
Wichtig: Subroutine wird mit ret abgeschlossen, Interrupt wird mit reti abgeschlossen
Interrupts mit gleicher Priorität können sich nicht unterbrechen
Seite 114Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Interrupt-Organisation
Stack-Pointer = Zeiger auf Rücksprungadresse (07h bei reset)
Kleine Aufgabe: Rufen sie INTLoe im Debugger auf und kontrollieren sie die Adresse des SP
Bedingungen für Interrupt: Allgemeine Interrupt-Freigabe (EAL) Spezielle Interrupt-Freigabe z.B. EX0,EX1
Seite 115Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Interrupt-Fehler
Rücksprungadresse wird überschrieben Zu viele Interrupts Stack-Pointer wird verändert Sp_max sollte maximal 7Fh werden(8051)
Prinzipieller Ablauf beim Interrupt sollte jetzt verstanden werden..
Seite 116Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcSpeicher-Aufteilung Beispiel„Vier Gewinnt“ Bei größeren Programmen unbedingt Speicher-
Aufteilung organisieren. Beispiel: „Vier Gewinnt“ mit 2 menschlichen
Spielern 42 Steine, 2 Farben (21 pro Farbe) 42 Bits für die Farbe, 42 Bits für die Steine Byteweise Organisation nicht 6x7, sondern 6x8 Stand der Technik – Gibt es das schon ? Tip: zuerst mal in Hochsprache programmieren
(C#)
Seite 117Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcFaulheit siegt
Sie dürfen ALLE Hilfsmittel nutzen, um die Aufgabe zu lösen
Anforderungen für gute Note: Es soll funktionieren 1/3 Präsentation 1/3 Gesamtes Vorgehen 1/3 (vernünftiges
Maß finden…)
Seite 118Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcStudentenglück: .net Entwicklungsumgebung Fachbereich hat Entwicklungsumgebung für
alle Studierende eingekauft. Bei Frau Loykowski Nutzungsbedingungen
unterschreiben, dann kostenlos herunterladen und nutzen (nur nicht-kommerziell)
Seite 119Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Unterschiede uC, uP
Bei uP kann nicht bitweise gearbeitet werden
Beim 8051 im internen Datenspeicher von 20h bis 2Fh (z.B. setb 20h.0)
Seite 120Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc VG-Leiste
Kommt laut Radio-Fernsehtechniker von VerbindunG…
Seite 121Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Matthias Löhlein, 19.05.2006
Auf Interrupts werden ganze Betriebssysteme aufgebaut
Seite 122Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProgrammverfahren
Prinzipielle Überlegung: Interrupt (Ereignisgesteuert) Polling (andauernde Abfrage)
Seite 123Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Anforderungen zur Entwicklung
Zuerst Bedienungsanleitung schreiben Was gehört dazu? Was macht das Programm? Programmoberfläche? Welche Softwarefunktion? Wo gibt es Updates?
Seite 124Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Anforderungen zur Entwicklung 2
Hardware Diagnosepunkte setzen (LED) Ground setzen (Stift +5V) Stromversorgung (Leistungs- und
Steuerungsteil Function hits Form
Funktion des Gerätes steht im Vordergrund
Seite 125Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProgrammierung
T1Setzen Sie Byteadresse 24h das siebte Bit
T2Das Bit zurücksetzen Kontrollieren Sie das Ergebnis mit dem
Debugger Bitte Bitweise adressieren Hinweis
Wenn jetzt noch nicht kapiert, dann üben
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mc Matthias Löhlein, 22.05.06
Puls-Weiten-Modulation (PWM) Anschliessen des Motors Rot=VCC = A4+C4 Schwarz=GND =Braun? A21+C21 Gelb=Steuerleitung (PWM)=Orange?
Port1.1 C13
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mc Programm ServoLR
T2Pulsweite kleiner T3Pulsweite größer
Seite 128Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcTimer2
Besprechung des Blockschaltbildes Das ist ein Blockschaltbild Leitungen werden zusammengefasst
(Bus) Ermöglicht ein Überblick Kein Schaltplan
Seite 129Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Timer2 Abkürzungen
CCR C = Compare = Vergleichen C = Capture = Übernehmen/ Erfassen R = Reload = Wiederladen/
Überschreiben
Seite 130Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Inhalt von CC1
72 Grad CCL1=0xD0 CCH1=0xF9
120 Grad CCL1=0x70 CCH1=0xFB
150 Grad CCL1=0x70 CCH1=0xFC
180 Grad CCL1=0x80 CCH1=0xFD
Seite 131Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcZusammenfassung
Periodendauer Reload register 16 Bit Flanke von Low nach High CC1 Flanke von High nach Low Überlauf T2CON programmiert Funktionweise Timer2
Seite 132Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Mat Jizat, Jessnor Arif 23.05.06
Klausur Tipp Keil CD mit Datenbuch zu 80535
Seite 133Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Timer 2 Architektur
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 InterruptInterrupts
P1.0/CC0
P1.1/CC1P1.2/CC2
P1.3/CC3
E/A-Steuerung
Interner Bus 8 Bit
16 Bit
8
Seite 134Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Zähler-Timer Unterschiede
Zählfunktion (Schrauben) keine gleichen Periodendauer
Zeitgeber (Uhr) konstante Periodendauer
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mcGroße Havarie
Mac-Adresse = Physikalische Adresse
Seite 136Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Alexander Stadler29.05.2006
Ziel: Helligkeitssteuerung der LED an Port 3.2 (HELED.a51)
Variation der Helligkeit von 0% bis 100% mit Port 1.2 und 1.3
Taste 2 -> LED heller Taste 3 -> LED dunkler 1. Möglichkeit: Periodendauer 50Hz 2. Möglichkeit: 16Bit-Timer komplett
nutzen(f~15Hz)
Seite 137Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Modularisierung PDL - HELED.a51
;Initialisierung Timer2 16Bit (im Control-Register von Timer2) Compare-Register aktivieren Reload-Register mit 0 laden (nicht notwendig)
;Abfrage der Taster ;Datenpointer erhöhen – erniedrigen ;kopieren Datenpointer -> CC1 ;Port 1.1 auf Port 3.2 kopieren Empfehlung: jedes Modul für sich testen
Seite 138Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Kleine Übung vorab (increg.a51)
Inkrementieren Sie Register R0 ab 250 10mal mit dem Debugger.
Was passiert bei 255?
Erkenntnis: Register R0 zählt wieder ab Wert 0.
Ja. Register R0 ist ein 8-Bit Register
Seite 139Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 16-Bit Register?
Gibt es ein 16-Bit Register welches inkrementiert werden kann?
Ja. Der Datenpointer
Lösung: Kopie des 16-Bit Datenpointer in CC1. Port 1.1 wird kopiert auf
Port 3.2
Seite 140Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 30.05.06 Alexander Stadler
Tipps zur Prüfung: Inhalte: Timer2 – PWM Prüfung ist mit den Programmen aus der
Vorlesung zu bestehen.
Seite 141Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Programm – Port kopieren (poko.a51)
Aufgabe: Es soll P1.1 auf P3.2 kopiert werden.
Instruktionen für Bitmanipulationen: Alle Befehle besprochen
Seite 142Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc DPTRdec – Datenpointer Dekrementieren
Dec DPTR existiert nicht, muss per Software nachgebildet werden.
Befehl subb a,#const8 Vorsicht auch das Carry-Bit wird
subtrahiert.
Seite 143Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Jochen Zimmermann 12.06.06
• Fertigstellung der PWM• Initialisierung von Timer2
Seite 144Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc HELED2.A51
• HELED2.A51– Timer 2 Reloadregister wird mit 00 geladen,
Periodendauer wird festgelegt– CompareRegister wird variiert CCEN– Comparemodus CCH1 = 127
• Heller CCH1 erniedrigen bei Interrupt T2• DunklerCCH1 erhöhen bei Interrupt T2
• Port kopieren
Seite 145Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc 19.06.2006 Burghard Bolle
• Häufiger Fehler: Sprung aus Interrupt-Service-Routine, dadurch Stackpointer auf falsche Rücksprungadresse.
• Stack-Overflow = Überlauf des Stackpointers (Adressbereich wird überschritten)
Seite 146Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Fan Out ?
• Anzahl der anschließbaren Gatter/Eingänge am Ausgang eines Bauteils (pro Pin)
• Dumm: 1 Portausgang hat Fan Out 4 LS-TTL Lasten (=2mA)
Seite 147Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Treiber
• Tipp: Treiber (engl. driver, open collector)
• Datenblätter Texas Instruments www.ti.com
• application notes
Seite 148Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcThomas Bohn 20.06.2006
• Wichtig Fan Out• Versorgungsspannung kontrollieren
– Masse– 5V– Voltmeter zwischen 4,9V und 5,1V– Oszilloskop AC-Messung
Seite 149Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Hardware- Tipps
• Servomotor immer mit Treiber anschließen
• Blockkondensator– Zerstört Störspannungsspitzen– Sitzt man IC an
Versorgungsspannung
Seite 150Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Hardware- Tipps 2
• Glättungskondensator– Vermindert Restwelligkeit
(Spannungseinbrüche)
• Pin für Masse• Krimpwerkzeuge verwenden
Seite 151Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Hardware- Tipps 3
• Masse nur an einem Punkt AGND und DNGD
Seite 152Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Software- Tipps
• Nur dokumentierte Software ist existent
• Zuerst Denken: WAS WILL ICH MACHEN?
• WIE MACHE ICH ES?
Seite 153Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Software Tipps 2
• Zuerst Kommentare (zuerst das Handbuch und Bedienungsanleitung)
Seite 154Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Gute Programme
• Writing Solid Code (gute Programme schreiben)– Verständlich– Variablenname mit Bedeutung
ausschreiben (32 Buchstaben)– Sprungmarken mit Bedeutung– Sauber modularisieren
Seite 155Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Gute Programme 2
• Jump-Befehle in C vermeiden• GoTo in Basic FURCHTBAR• Spaghetti-Code• Bibliotheken verwenden
Seite 156Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Gute Programme 3
• Prozessorauslastung– Lieber Interrupts statt Polling, aber
Interrupts controllieren– Belastung >30% neuen besseren
Prozessor wählen– Mehrfachprozessoren: Auslastung
überlegen
Seite 157Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Prozessorwahl
• Einarbeitungszeit• Entwicklungsumgebung vorhanden• Welche Hochsprachen gibt es dafür• Ansprechpartner• Taktfrequenz• Peripherie
Seite 158Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProzessorauswahl
2• Seite 214 Buch• Unterscheiden zwischen den
verschiedenen Prozessoren• RISC
– Reduced instruction set computer
Seite 159Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProzessorauswahl
3• CISC
– Complex instruction set computer– Unser Controller mul A, B
• 8 Datenpointer? Welcher Prozessor/Controller?– Sab 80C537
Seite 160Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProzessorauswahl
4• Wann darf Prozessor teuer sein?
– Bei Einzelstücken und Ausfallsicherheit
Seite 161Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcDas Moor‘sche
Gesetz• Alle 1,5 Jahre verdoppelt sich die
Anzahl der Prozessoren.• Aufgabe
– Die wieviel fache Rechenleistung habe ich nach 24 Jahren?
– 65536 fache Rechenleistung!
Seite 162Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Tipp des Dozenten
• Gehen Sie in das einzige Museum mit Weltruf in Karlsruhe das ZKM
• Es gab keine Weiteren Fragen zur Prozessorauslastung
Seite 163Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcProzessorauslastun
g• 80535 kann durchschnittlich
500.000 Befehle pro Sekunde durchführen.
• Beispiel Effektivwertberechung benötigt 2.000 Befehle pro Sekunde.
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mc26.06.2006 Manuel
Sittkus• CD Erstellung mit allen wichtigen
Daten für Prüfung– Datenblatt (80C535)– Alle Programme (In Vorlesung
behandelt) -> /8051– Tafelanschrieb(SS06)
Seite 165Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Worterläuterung
• Was heißt Datei?– Daten und Kartei
Seite 166Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc PWM Timer2
Seite 167Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc Duty Cycle
• Taktverhältnis bei der Pulsweiten Modulation
ycle)tnis(DutyCTaktverhäl
Impulseshigh desZeit
uerPeriodenda
p
h
h
p
t
t
t
t
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mcAus
www.smartec.fr
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mc Interrupt
U/V
t/µs
CC1 CC0
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mc
• Keine Fragen mehr
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mcHinweis zu CC0
(P1.0)• Register ist für Reloadfunktion
reserviert
Seite 172Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcSie leben gefährlich
• RZ-Benutzerbedingungen
Seite 173Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcSerielle
Schnittstelle• V24-Schnittstelle(Postler:
24Leitungen)• RS232C =RS232
– Pegel MAX232 ca. ±12V (3V-15V)– Beschaltung beachten
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mc Signale RS232C• RxD = receive Data• TxD = transmit Data• GND• Bidirektionale Schnittstelle
– Gleichzeitiges Senden und Empfangen
– Full Duplex SBUF Lesen und Schreiben
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mc USART
• Universal, Synchron, Asynchron, Receiver, Transmitter
• kbps Kilo Bits Pro Sekunden• 9600 entspricht ca. 1000
Zeichen
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mcSven Marlow
27.06.2006• Präsentation mc:
Donnerstag, 20.07. ab 8.00 UhrJeder 5 min Vortrag + 5 min Präsentation!Anwesenheitspflicht!
• Einladung zur Präsentation Informationstechnik 21.07.06 ab 8.00 Uhr
Seite 177Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcSerielle
Schnittstelle• 2 Serielle Schnittstellen
kommunizieren miteinander.• Auf beiden Seiten sollten gleiche
Bausteine sein• PC: USART 16550 mit Fifo• Controller: USART 8251
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mc DMX - Schnittstelle
• Lichtsteuerung 250 kbps
Seite 179Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc DDE
• DDE = Dynamic Data Exchange• Allgemeines Verfahren zum
Datenaustausch in Windows
Seite 180Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mcSerielle
Schnittstelle 2• Wozu MAX 232?• Antwort: zur Pegelumsetzung• Tipp: SER_Zeichen – spielen ;-)
Seite 181Prof. J. WALTER Kurstitel Stand: Oktober 2001
mc
• Ende
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