Mikroprozessortechnik - Eine Einführung mit dem M 6800-System. Mit 16 Beisp.

Die Elektronik und hier besonders die Halbleiterelektronik hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten derart atemberaubend schnell entwickelt wie kein anderer Bereich der Technik. Vorangetrieben durch neue Forschungsergebnisse der Festkörperphysik und durch eine sich ständig verbessernde Halbleitertechnologie, gelang es, eine immer grö ßere Anzahl von Schaltkreisen auf einem einzigen Halbleiterkristall zu integrieren. Diese Entwicklung gipfelte schließlich in den höchstintegrierten Chips, den VLSI-Bausteinen, 2 5 bei denen auf wenigen mm Fläche bis zu 10 Transistorfunktionen integriert werden können. Verwendet wird derzeit meist die NMOS-oder CMOS-Technologie. Bei dieser VLSI-Technik (Very Large Scale Integration) kann jedoch die Komplexheit einer sol chen Schaltung ihre Anwendbarkeit sehr einschränken, so daß dann ihre hohen Herstel lungskosten nicht mehr zu rechtfertigen sind. Gerade im Bereich der Digitaltechnik können die Anforderungen an Steuerungsschaltungen so unterschiedlich sein, daß sie i. allg. von einem komplexeren VLSI-Steuerungsbaustein nicht abgedeckt werden können. Ein Ausweg aus dieser Sackgasse wurde fnit dem Mikroprozessor gefunden. Unter Anwendung der aus der Computertechnik seit langem bekannten Prinzipien, wurde die Struktur einer vollständigen Rechner-Zentraleinheit (Central Processing Unit CPU) auf einem einzigen VLSI-Chip integriert. Dieser erfolgreiche Weg wurde beginnend beim (4-Bit)-Prozessor über den (8-Bit)-Prozessor bis hin zum (16-Bit)-Prozessor weiter beschritten, so daß dem modernen Digitaltechniker derzeit universell programmierbare Steuerungsbausteine (Prozessoren) von höchster Effizienz zur Verfügung stehen. In digi talen Schaltungen sind diese Prozessoren die zentralen Schaltstationen, in denen alle logischen und arithmetischen Entscheidungen gefällt und über die i. allg. auch alle Datentransporte abgewickelt werden.

Sommario

1 Einführung.- 1.1 Struktur eines Mikrorechners.- 1.2 Die M6800-Mikroprozessorfamilie.- 2 Der Mikroprozessor MC6800.- 2.1 Wortlänge und Befehlsformat.- 2.2 Architektur desMC6800-Prozessors.- 2.2.1 Programmzähler.- 2.2.2 Akkumulatoren.- 2.2.3 Indexregister.- 2.2.4 Stackpointer.- 2.2.5 Statusregister.- 2.2.6 Detaillierte Struktur des MC6800-Mikroprozessors.- 2.3 Adressierungsarten.- 2.3.1 Inhärente Adressierung.- 2.3.2 Unmittelbare Adressierung.- 2.3.3 Direkte Adressierung.- 2.3.4 Erweiterte Adressierung.- 2.3.5 Indizierte Adressierung.- 2.3.6 Relative Adressierung.- 2.4 Befehlssatz.- 2.4.1 Datentransport-Befehle.- 2.4.2 Schiebebefehle.- 2.4.3 Arithmetische Befehle.- 2.4.4 Inkrementierungs-und Dekrementierungsbefehle.- 2.4.5 Logische Befehle und Komplementierungsbefehle.- 2.4.6 Vergleichs-und Testbefehle.- 2.4.7 Verzweigungs-und Sprungbefehle.- 2.4.8 Unterprogramm-Sprungbefehle.- 2.4.9 Statusregisterbezogene Befehle.- 2.4.10 Weitere Sonderbefehle.- 2.5 Reset-, Interrupt-und Halt-Mode.- 2.5.1 Reset-Verhalten.- 2.5.2 Interrupt-Verhalten.- 2.5.2.1 Nichtmaskierbarer Interrupt NMI.- 2.5.2.2 Maskierbarer Interrupt IRQ.- 2.5.2.3 Return from Interrupt RTL.- 2.5.2.4 Warten auf Interrupt WAL.- 2.5.2.5 Software-Interrupt SW.- 2.5.3 HALT-Steuerung.- 3 Assembler-Sprache.- 3.1 Syntax der Assembler-Sprache.- 3.1.1 Operations-Code.- 3.1.2 Operanden.- 3.1.3 Adressierungsart.- 3.1.4 Assembler-Anweisungen.- 3.1.5 Eingabeformat.- 3.2 Übersetzung des Assembler-Programms.- 3.2.1 Ablauf der Übersetzung.- 3.2.2 Listing des übersetzten Programms.- 4 Ein-/Ausgabebausteine.- 4.1 Peripherer Interface-Adapter (PIA).- 4.1.1 PIA-Registerstruktur.- 4.1.2 PIA-Control-Register.- 4.1.3 PIA-Adressierung.- 4.1.4 PIA-Ausgangsschaltung.- 4.1.5 PIA-Initialisierung.- 4.1.6 PIA-Anwendungsbeispiel.- 4.2 Asynchroner serieller Communications-Interface-Adapter (ACIA).- 4.2.1 ACIA-Registerstruktur.- 4.2.2 ACIA-Control-Register.- 4.2.3 ACIA-Statusregister.- 4.2.4 ACIA-Adressierung.- 4.2.5 ACIA-Initialisierung.- 4.2.6 ACIA-Ankopplung an externe Geräte.- 4.2.6.1 RS232/V24-Schnittstelle.- 4.2.6.2 TTY-Schnittstelle.- 4.2.7 Programm für den seriellen Datenverkehr.- 4.3 Programmierbarer Zählerbaustein (PTM).- 4.3.1 Registerstruktur des PTM.- 4.3.2 Adressierung des PTM.- 4.3.3 Zählersteuerung durch die Control-Register.- 4.3.4 Anwendungsbeispiel für den Timer-Modul.- 4.4 Baustein zur Interrupt-Steuerung (PIC).- 4.4.1 Zusammenschaltung interrupterzeugender Bausteine.- 4.4.2 Software-Prioritäts-Interrupt-Steuerung.- 4.4.3 Hardware-Prioritäts-Interrupt-Steuerung.- 4.5 Daten-Ein-/Ausgabe durch direkten Speicherzugriff (DMA).- 4.5.1 DMA-Methoden.- 4.5.1.1 TSC-Cycle-Steal-DMA-Mode.- 4.5.1.2 HALT-DMA-Mode.- 4.5.2 Struktur des DMA-Controllers.- 4.5.2.1 DMAC-Control-Register.- 4.5.2.2 Prioritäts-Control-Re-gister.- 4.5.2.3 Interrupt-Control-Register.- 4.5.2.4 Datenblock-Kettungsregister.- 4.5.3 Anwendungsbeispiel des DMA-Controllers.- 4.6 Weitere Ein-/Ausgabebausteine.- 5 Speicherbausteine.- 5.1 Speicherübersicht.- 5.2 Nur-Lese-Speicher (ROM, EPROM, PROM).- 5.2.1 ROM-Zellen.- 5.2.2 EPROM-Zellen.- 5.2.3 PROM-Zellen.- 5.2.4 Zugriffszeit und Verlustleistung.- 5.2.5 Adressierung.- 5.3 Schreib-Lese-Speicher (RAM).- 5.3.1 Statisches RAM.- 5.3.1.1 Statische NMOS-RAM-Zelle.- 5.3.1.2 Statische CMOS-RAM-Zelle.- 5.3.1.3 Speicheraufbau mit statischen RAMs.- 5.3.2 Dynamisches RAM.- 5.3.2.1 Dynamische NMOS-RAM-Zelle.- 5.3.2.2 Aufbau dynamischer RAMs.- 5.3.2.3 Auffrischen.- 5.3.2.4 Ansteuerung dynamischer RAMs.- 6 Entwurf einer digitalen Schaltung mit Mikroprozessor.- 6.1 Mikroprozessorgesteuertes Digitalvoltmeter.- 6.1.1 Problemformulierung.- 6.1.1.1 Treppenverfahren.- 6.1.1.2 Wägeverfahren.- 6.1.2 Festlegung der Hardware.- 6.1.2.1 Adressierung.- 6.1.2.2 Externe Hardware.- 6.1.3 Programm-Entwicklung.- 6.1.3.1 Programmierung des Treppenverfahrens.- 6.1.3.2 Programmierung des Wägeverfahrens.- 7 Anhang.- 7.1 Zahlensysteme.- 7.2 Zahlenumwandlung.- 7.3 Darstellung negativer Zahlen.- 7.4 Zweie

Dettagli sul prodotto

• Autori: Herbert Tholl
• Editore: Vieweg+Teubner
• Lingue: Tedesco
• Formato: Tascabile
• Pubblicazione: 01.01.1982
• EAN: 9783519061144
• ISBN: 978-3-519-06114-4
• Pagine: 204
• Peso: 324 g
• Illustrazioni: 79 SW-Abb.,
• Categoria: Scienze naturali, medicina, informatica, tecnica > Tecnica > Altro