Mikrocomputertechnik

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Mikrocomputertechnik
Herzlich Willkommen Prof. Jürgen Walter
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Vorlesung Mikrocomputertechnik

• Wie?seminaristische Vorlesung
• Wo?Fachbereich FRaum
• Wann?Montag 800-930Dienstag 800-930Labor
  Dienstag
• TeilnehmerMechatronik Fahrzeugtechnologie

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Voraussetzungen zur Vorlesung

• Informatik GrundlagenProgrammiersprache C,
  Rechneraufbauhttp//www.fh-neu-ulm.de/Fh_telelear
  ning/lern-cd/start.htm
• ElektrotechnikWiderstand, Kondensator, Spule,
  Transistor
• DigitaltechnikBoolsche Algebra, TTL-Logik,

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Lernhilfen zur Vorlesung

• Volkscontroller
• Mikrocomputertechnik mit der 8051-Familie, J.
  Walter
• Datenblätter
• Internet

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www-Adressen

• www.hit.fh-karlsruhe.de
• www.hit.fh-karlsruhe.de/walter
• Lehrveranstaltung Mikrocomputertechnik
• http//193.196.117.123/projekte

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Internetseite Mikrocomputertechnik
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Die Internetseite zur Mikrocomputertechnik
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Inhalt der Veranstaltung
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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

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Labor

• vollständige Entwicklung einer Flachbaugruppe und
  
• deren hardwarenahe Programmierung.
• Controlleranbindung Prozessanbindung
• zwei Studenten
• Methoden nach VDI 2222 und VDI 2422
• Zeitplan
• Checkliste

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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

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Wo werden Mikrocontroller eingesetzt?

• PC-Tastatur
• Automobil
• Haushaltsgeräte
• PDA Personal Digital Assistant
• Handy
• Identifikation
• Checkkarte

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Kapitel 1.2

• Einführung in die Mikrocomputertechnik

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Ebenenmodell
PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test
Intelligente Programme, Maschinen
Winword, Excel, Maple
Anwenderprogramme
Visual Basic, Toolbook
Programmieren mit Objekten
C, Small-Talk
Objektorientierte Hochsprachen
Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp...
Compiler, Interpreter, Linker
DOS, Unix, NT, System 7
Betriebssystem
MOV A,_at_R0
Maschineninstruktionen - Assembler
80535, DSP 21020
µ-Controller, DSP
8253, 7202, 8251, 8255
Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output,
8085, 80486, 68000, 80387
µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor...
Steuerwerk
µ-Programm
74F374, A0...A31, D0....D15
Register, Adress- und Datenwege
Nand, Nor, D-Flip-Flop
Gatter, Flip-Flops
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Schnittstellen
PDA, Schrift-, Spracherkennung, Turing Test
Intelligente Programme, Maschinen
Winword, Excel, Maple
Anwenderprogramme
Visual Basic, Toolbook
Programmieren mit Objekten
C, Small-Talk
Objektorientierte Hochsprachen
Turbo C, MSC, C, Pascal, Basic , Lisp...
Compiler, Interpreter, Linker
DOS, Unix, NT, System 7
Betriebssystem
MOV A,_at_R0
Maschineninstruktionen - Assembler
80535, DSP 21020
µ-Controller, DSP
8253, 7202, 8251, 8255
Zähler, Timer, FIFOs, Input-Output,
8085, 80486, 68000, 80387
µ-Prozessor, Arithmetik-Prozessor...
Steuerwerk
µ-Programm
74F374, A0...A31, D0....D15
Register, Adress- und Datenwege
Nand, Nor, D-Flip-Flop
Gatter, Flip-Flops
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Ebenenmodell grafisch
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Theorie des Klavierspiels

• Sie müssen
• bestimmte Tasten zum
• richtigen Zeitpunkt mit der
• gewünschten Stärke und
• der richtigen Dauer
• anschlagen.

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1.3 Erläuterungen zum Sprachgebrauch

• Pieter, Brueghel d.Ä. Der Turmbau zu Babel

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1.4 Begriffsbestimmung Mikrocomputer

• Kleiner leistungsfähiger Computer
• PC, Laptop, Notebook, Palmtop, Mikrocontroller
• Ursprünglich menschlicher oder maschineller
  Rechner
• Heute Synonym für programmgesteuerte
  Rechenautomaten

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Computer

• Analogcomputer
• Digitalcomputer
• Hybridrechner

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Charakteristiken für den Mikrocomputer

• Austauschbares Programm
• Universalität
• kann beliebig wohldefinierten Automaten
  simulieren
• Selbstbezüglichkeit
• Approximation einer Turingmaschine

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Prozessor, Controller, Computer
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1.5 Turingmaschine

• Für das Können gibt es nur einen Beweis das
  Tun.
• Marie von Ebner-Eschenbach (1830-1916)

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Turingmaschine Charakteristiken

• Speichermedium Band
• unendlich langes Band
• Beliebig viele Zustände Z
• Zeichen E1....En ( Egt2)
• 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

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Turingmaschine
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Schaltnetz - Schaltwerk
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µ-Controller Darstellung
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Theorie des Mikrocontroller Chips

• Sie müssen
• bestimmte Pins zum
• richtigen Zeitpunkt mit der
• der richtigen Dauer auf
• 1 oder 0-Pegel
• legen.

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Pegelzuordnungen
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Vielen Dank

• Ich hoffe, es hat Ihnen Spaß gemacht und bedanke
  mich für Ihre Aufmerksamkeit.