Mikrocomputertechnik. Thema: Einführung in die Mikrocomputertechnik
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- Frauke Gärtner
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1 Mikrocomputertechnik Thema: Einführung in die Mikrocomputertechnik
2 Einsatzgebiete von Mikrocomputern Haushalt: Waschmaschine Kühlschrank Mikrowelle Staubsauger Nähmaschine Industrie: CNC Steuerungen Messgeräte Roboter Fliessbandsteuerungen Bedieneinheiten Militär: Flugzeugsteuerungen Raketensteuerungen Waffenelektronik Radar-Anlagen Flugsicherung Telekommunikation: Telefone Faxgeräte Handys Anrufbeantworter Telefonanlagen Computer: Tastaturen Drucker Festplatten Wechsellaufwerke Monitore Scanner Modems Mikrocomputer Automotiv: Motorsteuerungen Airbag Alarmanlagen Boardcomputer Abstandsmesssysteme Autoradio Navigationssysteme Fernbedienungen Büro: Taschenrechner Schreibmaschine Kopierer Drucker Consumer Elektronik: Spielekonsolen Radios Fernsehgeräte Videorecorder CD/DVD-Player MP3-Player Wetterstation Wecker Fernbedienungen Folie 2
3 Begriffserklärungen Chip Mikroprozessor µ-prozessor Chip Mikrocontroller µ-prozessor Timer Interrupt Schnittstellen Platine Mikrocomputer Chip µ-prozessor Chips Timer Interrupt Schnittstellen Folie 3
4 Der Mikroprozessor Herzstück eines Mikrocomputersystems Vereint wesentliche Funktionseinheiten in einem integrierten Chip (IC) Die ALU (Arithmetic Logic Unit): Das Rechenwerk; dort werden arithmetische, logische und Schiebeoperationen durchgeführt. Befehlsdecoder: Diese Einheit des Prozessors organisiert den Ablauf von Befehlsausführungen. Arbeitsregister: Temporäre Speicherplätze. Es gibt Register mit festgelegtem Verwendungszweck (z.b. Befehlsregister) und frei verwendbare. Der Akkumulator ist ein spezielles Register, welches i.d.r. einen Operanden enthält, der von der ALU verarbeitet werden soll. Flagregister: Oder auch Statusregister genannt, repräsentiert bestimmte Zustände des Prozessors. So kann z.b. der Überlauf bei einer Addition zweier Zahlen festgestellt werden (Carry-Flag ist gesetzt). Folie 4
5 Der Mikroprozessor Bussteuereinheit: Steuert den internen Datentransport zwischen den einzelnen Elementen des Mikroprozessors. Unterbrechungssteuerung: Verarbeitung der anstehenden Interrupts (engl. Interrupt=Unterbrechung). Interrupts können z.b. von externen Peripheriegeräten an den µ-prozessor gesendet werden. In diesem Falle wird das aktuell laufende Programm unterbrochen und es wird vorrangig ein speziell für diesen Interrupt vorliegender Programmteil abgearbeitet. Folie 5
6 Der Mikrocontroller Gängige Bezeichnungen/Abkürzungen: µc, MCU, µ-controller Integrierter Chip, welcher im Vergleich zum Mikroprozessor Peripheriefunktionen auf dem Chip vereint. Dies sind z.b.: I/O-Einheiten (Ports) Programmspeicher Datenspeicher Mikrocontroller sind Ein-Chip- Mikrocomputer. Die meisten Mikrocontroller bieten die Möglichkeit zum Anschluss externer Programm- und Datenspeicherbausteine Folie 6
7 Der Mikrocomputer Sind Mikroprozessor und Peripherieeinheiten nicht auf einem IC (integrierten Chip) sondern auf einer Platine untergebracht, spricht man von einem Mikrocomputer. Sind alle Elemente eines Mikrocomputers auf einer einzigen Platine vereint, so spricht man auch von einem Einplatinenrechner. Mikrocomputer größere Leistung bestehen aus mehreren Platinen. Jeder dieser Steckkarten sind dabei eigene Aufgaben zugeordnet. Hierbei enthalten die Steckkarten oftmals selbst wieder Mikroprozessoren, Programm- und Arbeitsspeicher. Folie 7
8 XC888 Mikrocontroller Folie 8
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