Mikrocontrollerprogrammierung in Assembler und C

Transkript

1 mitp Professional Mikrocontrollerprogrammierung in Assembler und C für die Mikrocontroller der 8051-Familie - Simulation unter Multisim von Herbert Bernstein 1. Auflage Mikrocontrollerprogrammierung in Assembler und C Bernstein schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Thematische Gliederung: Prozedurorientierte Programmierung mitp/bhv 2013 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN

2

3 Einleitung Mikrocontroller-8051-Familie und AT89C Einführung Unterschiede in der Familie Vom Einchip-Mikrocontroller 8048 zur 8051-Familie Bussysteme Programmierung in Assemblersprache Speicheradressierung Unterprogramme und die Verwendung des Stacks für die Adressierung Register des Mikrocontrollers Oszillator- und Taktgeberschaltung Aufbau und Betrieb der Ports Eingangspuffer und Ausgangstreiber E/A-Struktur Schreiben in einen Port Read-Modify-Write-Merkmale Programmierung einer Eingabeoperation Zugriff auf externe Speicher Signal PSEN Signal ALE Zeitgeber und Zähler im Serielle Schnittstelle Betriebsarten des seriellen Ports Senden und Empfangen von Informationen Datenverkehr in Multiprozessorsystemen Baudraten (Übertragungsraten) Interrupt-Verarbeitung Interrupt-Register Prioritäten der Interruptfolge Externe Interrupt-Quellen

4 1.7 Einzelschrittbetrieb Rücksetzen des Betriebsarten mit reduzierter Leistungsaufnahme Speicherorganisation und Adressierungsarten Boole scher Prozessor CMOS-Mikrocontroller-Familie AT89C Schneller CPU-Kern im AT89C Interner Programmspeicher und interner Datenspeicher Taktquelle Power-Management-Betriebsarten Programmierung des Programmierung des EPROM im Programmsicherung Programmierung des AT89C Befehlsvorrat der Mikrocontroller-Familie Adressierungsarten Datentransport Arithmetische Operationen Logische Operationen Definition der Befehle Praktische Beispiele in Assembler Programmierung von Mikrocontrollern Assemblerprogrammierung Editoren Cross-Assembler Emulatoren und Stand-alone Debug-Stationen Einstellungen für den Mikrocontroller Entwicklungshilfen für die Simulation in Multisim Beispiele für Systemerweiterungen Ein- und Ausgabe von Informationen Ansteuerung einer Glühlampe Ansteuerung von zwei Leuchtdioden durch zwei Taster

5 3.2.4 Eingabe durch DIL-Schalter und Ausgabe mittels Bar-Anzeige UND-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern ODER-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern Exklusiv-ODER-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern Komplementiere Akkumulator NAND-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern NOR-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern Inklusiv-ODER-Verknüpfung mit zwei DIL-Schaltern Arithmetische Befehle INR-Befehl DEC-Befehl ADD-Befehl (Tetradenaddition) SUBB-Befehl (Tetradensubtraktion) Dezimalkorrektur bei der Addition Multipliziere Akkumulator mit Register B Dividiere Akkumulator durch Register B Registeranweisungen Rotieren des Akkumulators nach links Rotieren des Akkumulators nach rechts Rotieren des Akkumulators durch das Carrybit nach links Rotieren des Akkumulators durch das Carrybit nach rechts Vertausche Register mit Akkumulator Befehle zur internen Datenübertragung Übertragung vom Register nach Akkumulator Laden eines Registers aus dem Speicher Laden eines Registers aus der Peripherie Unmittelbares Laden und Speichern eines Registers Abspeichern eines Registers im Speicher und in der Peripherie Logik-Analysator Analog-Digital-Wandler am Logik-Analysator Digital-Analog-Wandler am Logik-Analysator Sägezahngeneratoren mit Mikrocontroller

6 3.6.4 Mikrocontroller mit AD-Wandler Mikrocontroller mit AD- und DA-Wandler Programmierung der Ein- und Ausgänge Programmierung der Eingänge Schnittstelle für externen Zähler (0 bis 99) Schnittstelle für zwei 8-Bit-AD-Wandler Mikrocontroller mit 16-Bit-AD-Wandler Einfache Schnittstelle für 8-Bit-Ausgabe Zwei 8-Bit-DA-Wandler am Bit-DA-Wandler am Externe synchrone Vorwärts-/Rückwärtszähler Einfacher Ein-/Ausgangsbetrieb UND-Verknüpfungen mit Ein-/Ausgangsbetrieb AD- und DA-Wandlersystem Externe Speichereinheiten Adressierung eines externen Datenspeichers mit 2 Kbyte Adressierung eines externen Datenspeichers mit 4 Kbyte Adressierung eines externen 8-Kbyte-Datenspeichers Adressierung eines externen 8-Kbyte-Befehlsspeichers Adressierung eines externen 8-Kbyte-Daten- und 8-Kbyte-Befehlsspeichers Stackpointer BCD-Arithmetik BCD-Addition BCD-Subtraktion Bildung eines Zehnerkomplements Multiplikation Division Sprungbefehle und Programmschleifen Bedingte Sprünge für Bytes und Bits »if else«-abfragen Zeitgeber und Zähler Bit-Zähler mit externem Taktgenerator und Bargraphen

7 Bit-Zähler mit externem Taktgenerator und Bargraphen Zähler mit internem Taktgenerator Zähler mit Oszilloskop LED-Blinker Interrupt-Steuerungen Interrupt-gesteuerter LED-Blinker Interrupt-gesteuerter AD-Wandler AD-Wandler mit Speicherung der Daten Digitalvoltmeter mit zwei 7-Segment-Anzeigen Rauschspannungsmessung mit Digitalvoltmeter Ampelsteuerungen Serielle Schnittstelle Sender für serielle Daten Mikrocontroller und Terminal Ausgabe durch die serielle Schnittstelle Schaltbeispiele Hexadezimal-zu-Dezimal-Konverter Externer RAM-Controller Testen von digitalen Mustern Steuerung eines Förderbandes Steuerung eines Flüssigkeitsbehälters Programmierung in C Arbeitsweise von C Erstes Programm in C Kommentare Variablen Datentypen Hexadezimale und oktale Notation Longinteger Beispiele für bitorientierte Operationen Programmbeispiele für logische Operationen Programmbeispiele für Vergleichsoperationen Manipulation einer Variablen Operatoren Standard-Operationen Bit-Operatoren

8 4.2.4 Logische Operatoren Zuweisungsoperatoren Inkrement- und Dekrement-Operatoren Programmbeispiele für arithmetische Operationen Entscheidungen »if«-Anweisung »else if«-anweisung Programmbeispiele Beispiele mit dem 8-Bit-AD-Wandler Entscheidungsoperator Programmschleifen »for«-Anweisung »while«-Anweisung »do...while«-Schleife »break«-Befehl »continue«-Anweisung »goto«-Anweisung Vorzeitiges Verlassen einer Schleife Programmbeispiele Funktionen Unterprogramme Funktionsübergabe (return) »exit«-Funktion »void«-Vereinbarung Speicherklassen »auto«-Funktion »static«-Funktion »extern«-Funktion »register«-Variable Anwendungsbeispiele Pointer-Funktionen Zeigerfunktion Array-Anweisungen Funktionen und Zeiger Zeiger auf Funktionen Pointer-Zuweisungen Anwendungsbeispiele

9 4.8 Strukturen und Unions Was sind Strukturen? Initialisierung von Strukturvariablen Funktionen und Strukturen Zeiger und Strukturen Listen mit Strukturen »unions«-Datentyp Zeiger und Unions Anwendungsbeispiele Dateien und Files Dateien »stdio.h«-Datei Standard-I/O-Operationen »fopen«-Funktion Anwendungsbeispiele I/O-Funktionen »scanf()«-Funktion Formatierte»scanf«-Eingaben Eingabe-Fehler bei»scanf« »fprintf«-Funktion »fscanf«-Funktion »sprintf«-Funktion »sscanf«-Funktion »getchar«-Funktion »putchar«-Funktion »getc«-Funktion »putc«-Funktion »fgetc«-Funktion »fputc«-Funktion »gets«-Funktion »puts«-Funktion »fgets«-Funktion »fputs«-Funktion »ungetc«-Funktion »fread«-Funktion »fwrite«-Funktion »feof«-Funktion »rewind«-Funktion

10 »freopen«-Funktion »fseek«-Funktion »ftell«-Funktion »fclose«-Funktion Anwendungsbeispiele Stichwortverzeichnis