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Jörn Fromm
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$\ 1 Grundlagen der Mikrocontrolier 1 1.1 Mikrocontroller-Familie ATtiny2313, ATtiny26und ATmega32 6 1.1.1 Merkmale des ATtiny2313, ATtiny26und ATmega32 8 1.1.2 Pinbelegung des ATtiny2313, ATtiny26 und ATmega32 14 1.$

1 \ 1 Grundlagen der Mikrocontrolier Mikrocontroller-Familie ATtiny2313, ATtiny26und ATmega Merkmale des ATtiny2313, ATtiny26und ATmega Pinbelegung des ATtiny2313, ATtiny26 und ATmega ALU (Arithmetik-und Logikeinheit) Register im Mikrocontrolier I/O-Register im I/O-Adressraum I/O-Ports als digitale Ein- und Ausgänge Konfiguration der Anschlüsse Konfiguration der Pins Lesen der Pinzustände Unbenutzte Pins Alternative Port-Funktionen SFIOR-Register Alternative Funktionen von Port B Alternative Funktionen von Port C Alternative Funktionen von Port D Beschreibung der Register der I/O-Ports Statusregister Programmzähler (program counter) Stapel (Stack) Rücksetzen (Reset) Zeitgeber und Zähler (Timer und Counter) Bit-Timer/Counter Timer/Counter Interrupt-Mask-Register (TIMSK) Timer/Counter Interrupt-Flag-Register (TIFR) Peripherie I/O-Ports Synchrone serielle Schnittstelle (SPI) Asynchrone serielle Schnittstelle (USART) Analogkomparator 62 VII

2 VIII Watchdog-Tlmer Interrupthandling Speichereinheiten Programmspeicher (Flash) Datenspeicher (SRAM) EEPROM-Speicher I/O-Speicher 82 2 Hard-und Software für die Entwicklungsumgebung Entwicklungsumgebung Editor Cross-Assembler und Linker Emulatoren und Debug-Stationen Arbeiten und Erstellung für Programme mit AVR-Studio Fenster des AVR-Studio Programmentwicklung Programm erstellen (Build) Programm testen (Debugging) In-Circuit-Emulator (ICE) und In-System-Programmierung (ISP) Simulator Unterbrechungspunkte (Breakpoints) Variablenwerte von Register und Prozessor ausgeben Programmieren des MikroControllers Befehle der ATMEL-AVR-Mikrocontroller-Familie Arithmetische und logische Befehle Logische Befehle Sprungbefehle Vergleichsbefehle Unbedingte Sprungbefehle Unterprogrammaufrufe Datentransferbefehle Bitmanipulationsbefehle Löschbefehle Schiebebefehle Sonstige Befehle Befehlsverzeichnis in alphabetischer Reihenfolge Befehle in Assembler Ports für die AVR-Mikrocontroller Assemblerdirektiven für die AVR-Mikrocontroller 151

3 IX 3.16 Befehle und Adressierung 1S Datentransferbefehle (Datentransportbefehle) Arithmetische und logische Operationen (Befehle)... 1SS Bitorientierte Befehle Sprungbefehle (jump), Verzweigungsbefehle (branch) und Unterprogrammbefehle (call) Sonstige Befehle Zustands-oder Statusregister SREG Adressierungsarten Direkte Adressierung der SF-Register (Sonderfunktions-Register) Direkte Adressierung des Datenspeichers (SRAM) Indirekte Adressierung Indirekte Adressierung mit automatischem Erhöhen bzw. Verringern des Adresszeigers Indirekte Adressierung mit konstantem Abstand Indirekte Adressierung mit PUSH und POP Adressierung des Programmbereichs Direkte Adressierung von Konstanten im Programmspeicher mit lpm" Programmierung in Assembler Programm für den MikroController Probleme des Programmierens Assemblerprogramm Eigenschaften von Assemblern Nachteile der Assemblersprache Höhere Programmiersprachen Vorteile von höheren Programmiersprachen Nachteile von höheren Programmiersprachen Höhere Sprachen für Mikroprozessoren und MikroController Assembler Eigenschaften von Assemblern Marken (Labels) Assembler-Mnemoniks Pseudooperationen Pseudooperation EQUATE (oder DEHNE) Pseudooperation ORIGIN Reserve-Pseudooperation Adressen und Operandenfeld Bedingte Assemblierung 198

4 X Makros Kommentare Typen von Assemblern Fehler Lader Bit-Mikrocontroller ATtiny2313 für digitale Anwendungen Merkmale des Mikrocontrollers ATtiny Anschlüsse des Mikrocontrollers ATtiny Interner Aufbau des Mikrocontrollers ATtiny Programmierkopf des Mikrocontrollers ATtiny Ein- und Ausgänge des ATtiny Programmierung des ATtiny Registerüberprüfung ATtiny2313 mit Speicherverhalten ATtiny2313 als Rechteckgenerator Steuerbarer Blinker Einschaltverzögerung Ein- und Ausschaltverzögerung Logische Verknüpfung zwischen zwei Tasten RS-Flipflop Steuerbarer Blinker PWM-Helligkeitssteuerung einer Leuchtdiode Steuerung einer Fußgängerampel Ampelsteuerung für Nebenstraße Hexadezimaler Zähler mit 7-Segment-Anzeige Elektronischer Würfel mit 7-Segment-Anzeige Garagenzähler mit neun Stellplätzen Lottomat mit 2-stelliger 7-Segment-Anzeige Hard-und Software für den ATtiny Interner AD-Wandler Sukzessive Approximation Starten einer Umsetzung Wechsel der Kanäle und Referenzspannung Störungsunterdrückung Schaltung der Analogeingänge Definitionen der ADC-Genauigkeit Register für den AD-Wandler Bau und Programmierung eines digitalen TTL-Messkopfes Programmierung eines digitalen Thermometers von 0 C bis 99 C

5 XI 6.4 Programmierung eines dreistelligen Voltmeters von OV bis 2,55 V Differenzmessung von Spannungen im 10-mV-Bereich Messungen und Anzeigen von zwei Spannungen Hard-und Software für den ATmega Interner Aufbau Ein-und Ausschaltverzögerung Stackpointer im MikroController Ansteuerung der LCD-Anzeige Ansteuerung der LCD-Anzeige im 4-Bit-Format Zweistellige Darstellung der LCD-Anzeige Bit-DA-Wandler MAX505 mit vier Ausgängen Analoge Signalverarbeitung Bewertungsnetzwerk Eigenschaften des MAX MAX505 am ATmega Sinusgenerator mit dem MAX Hard- und Software für ein Platinensystem mit dem MikroController ATmega Mikrocontroller ATmega Abfrage der Tastatur Ansteuerung der Leuchtdioden Lauflicht Ansteuerung der Tastatur Programmierbarer Schnittstellenbaustein Betriebsarten des Ausgabebetrieb des Eingabebetrieb des Ein-Ausgabebetrieb des Elektronischer Würfel TTL-Logiktester Vier-Kanal-Logiktester Einstufiger Vor-/Rückwärtszähler Zweistufiger Vor-/Rückwärtszähler Zweistelliges Betriebsvoltmeter Ansteuerung einer zehnteiligen Baranzeige ATmega32 mit der LCD-Anzeige Voltmeter mit vier Messkanälen Anzeige eines kombinierten Volt- und Amperemeters Sägezahngenerator Programm zur Berechnung einer Sinusfunktion 460

6 XII 7.7 MikroController ATmega32 mit Quarz ATmega32 mit Quarzoszillator ATmega32 mit externem RC-Oszillator ATmega32 mit internem RC-Oszillator ATmega32 mit externem Taktgenerator 473 Sachverzeichnis 477

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