Messwerterfassung mit Mittelwertbildung

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1 Fak. Elektrotechnik & Informationstechnik Institut für Automatisierungstechnik Professur für Prozessleittechnik Aufgabe 1 Messwerterfassung mit Mittelwertbildung

2 Ein einfaches Messgerät Messaufgabe In jedem Zeitschritt soll ein Messwert eingelesen werden. Alle 4 Zeitschritte ist ein Mittelwert über die letzten 4 Messwerte zu bilden Kommunikation In jedem Zeitschritt soll geprüft werden, ob ein Kommando empfangen wurde Für den Programmtest: Führe 100 Schritte aus Lege Schrittnummer anstelle Messwert ab Gib Schrittnummer und Mittelwert alle 8 Schritte aus

3 Digitales Messgerät µ-controller mit integriertem AD-Wandler und Kommunikationsbausteinen t i + Verstärker, Leistungstreiber, DC/DC-Wandler CPU mit Registern Speicher U AD Wandler Systembus Kommunikation (Feldbus)

4 Aufgaben 1. Aufgabe verstehen Zeitlicher Ablauf Zerlegung in Teilfunktionen 2. Architekturskizze Interaktion zwischen Komponenten 3. Ablaufdiagramm (Flussdiagramm) Abläufe & Unterfunktionen 4. Speicher & Registerbelegungskonzept Registerauswahl, Speicherorganisation 5. Programmieren 6. Testen 7.

5 esen esen Mittelwert 1. Prinzipieller zeitlicher Ablauf (ohne Kommunikation und Ausgabe) Σr/4 Mittelwert Einl Einl µp DA Zeit

6 2. Architekturskizze mit Informationsübertragungsvorgänge t Mittelwert Komm. r 0 r 1 r 2 Rohwerte Messwert AD Wandler Σr/4 m COM r 3 Aus wahl

7 3. Flußdiagramm Initalisierung von Registern Zähler i Schleife Messwert einlesen Rohdaten mitteln Mittelwert ausgeben Im Test: Abschluss nach 100 Schritten Start i=0 i>100 Ende i%4 Mittelwert i%8 Ausgabe i++

8 4. Register / Speicherbelegung Mittelwertbildung (Σr/4): ADD, DIV DIV nutzt zwingend EAX,EDX! Auswahlbedingungen (Modula-Operation) Lösung durch DIV, 80x86 kennt kein DIV Const. - befehl Nenner Division in EBX Zähler: ECX Adresse Inhalt Register Funktion puffer r 0 EAX Summe, Zähler Div. puffer+4 r 1 EBX Nenner Div. puffer+8 r 2 ECX Schrittzähler puffer+12 r 3 EDX MSB Zähler Div, Rest messwerte M

9 5.1 Programmieren der Schleife start: xor ecx,ecx schleife: cmp ecx,100 ja ende ;a=above Start i=0 i>100 Ende i%4 Mittelwert i%8 Ausgabe inc ecx jmp schleife ende: i++

10 5.2 Aufruf einer Funktion einlesen: ;auslesen DA wandler ret Start i=0 i>100 Ende ; call einlesen ; i%4 Mittelwert i%8 Ausgabe i++

11 5.2 Aufruf einer Funktion einlesen: ;auslesen DA wandler ret Start i=0 i>100 Ende ; call einlesen ; i%4 Mittelwert i%8 Ausgabe i++

12 5.3 Bedingter Aufruf einer Funktion xor edx,edx mov eax, ecx mov ebx, 4 div ebx cmp edx, 0 jne.skip ;rest <> 0 call mittelwert.skip: Start i=0 i>100 Ende i%4 mittelwert i%8 Ausgabe i++

13 C:\Dokumente und Einstellungen\leon\Desktop\DigitalSensor.asm Mittwoch, 27. Oktober :49 ; ; main.asm - Einführung in die Assemblerprogrammierung ; am Beispiel eines digitalen Messgeräts ; LU (c) (MRT-1, ET&IT, TU Dresden) ; global main ; Export vom main (für den Einsprung) ; section.data puffer: times 4 DD 0 ; Speicher für 4 x Rohdaten je 32 bit messwert: DD 0 ; Speicher für den Messwert ; section.text main: ; Programmstart ; Initialisieren: Alle Segmentregister wurden schon von startup-code eingerichtet! xor ecx, ecx ; Setze ecx auf 0 schleife: cmp ecx, 100 ja ende ; breche für test nach 100 mal ab ; jeden schritt messwert erfassen call messwert_einlesen ; jeden vierten schritt (teile ecx durch 4, prüfe rest auf 0) mov edx, 0 ; MSB des Zählers auf 0 mov eax, ecx ; LSB des Zähler nach eax mov ebx, 4 ; Nenner nach ebx div ebx cmp edx, 0 ; wenn edx == 0, dann messwert erfassen jne.skip_mw call mittelwert_berechnen.skip_mw: ; jeden achten schritt (teile ecx durch 8, prüfe rest auf 0) mov edx, 0 ; MSB des nenners auf 0 mov eax, ecx ; nenner nach eax mov ebx, 8 ; zähler nach ebx div ebx cmp edx, 0 ; wenn edx == 0, dann messwert erfassen jne.skip_ausgabe call ausgabe.skip_ausgabe: inc ecx ; ecx = ecx + 1 jmp schleife ende: mov eax, 0 ; Kein Fehler ret ; Zurück zu startup-code mittelwert_berechnen: ret ; zurück zur aufrufstelle messwert_einlesen: ret ausgabe: ret ; zurück zur aufrufstelle ; zurück zur aufrufstelle -1-