Hochintegrierte Digitalschaltungen und Mikroprozessoren
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- Gerda Baumgartner
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1 Herbert Bernstein Hochintegrierte Digitalschaltungen und Mikroprozessoren mit 442 Abbildungen und 215 Tabellen V Technische Hochschule Darmstadt FACHBEREICH INFORMATIK B I B L I O T H E K Inventar-Nr.: Snrhgfthiota, Standort: Richard Pflaum Verlag KG München
2 Inhaltsverzeichnis 1. Zahlensysteme Dezimales Zahlensystem Duales Zahlensystem Hexales Zahlensystem Oktales Zahlensystem Duodezimales Zahlensystem Sedezimales Zahlensystem Umwandlung vom dualen in das sedezimale Zahlensystem Umwandlung einer sedezimalen Zahl in ein,e duale Zahl Codes Vierstellige Codes Dual-Code BCD-Code Aiken-Code Stibitz- oder Exzeß-3-Code Zusammenfassung von mehrschrittigen, vierstelligen Codes Einschrittige Codes Pentadische Codes Fehlererkennung und Fehlerkorrektur von Codes Zweischrittigkeit bei den pentadischen Codes 29 ~ Zusammenfassung der pentadischen Codes m-aus-n-codes Stark redundante Codes Prüfbit-Codes Einfacher Prüfbit-Code Zweifache Prüfbit-Codes Hamming-Code (dreifacher Prüfbit-Code) ) Codes für Datenverarbeitung und Datenübertragung Fernschreib-Code CCIT Nr ALGOL-Code für Fernschreiber V...., Kanal-Code von IBM.' ASCII-Code : '..-: Karnaugh-Diagramm.: Karnaugh-Diagramm für zwei Variable ICarnaugh-Diagramm für drei Variable Karnaugh-Diagramm für vier Variable ^_ Karnaugh-Diagramm für fünf Variable Karnaugh-Diagramm für sechs Variable ' Codierer, Decodierer und Umcodierer Codierer Dezimal- zu BCD-Codierer mit ODER-Gatter Dezimal-zu-BCD-Codierer mit NAND-Gatter Integrierter Dezimal-zu-BCD-Codierer Dezimal-zu-BCD-Codierer mit Speicherung Codierer mit Prüfbit-Erzeugung Codierung einer Code-Scheibe Decodierer 61
3 l-aus-10-decodierer Integrierter l-aus-10-decodierer l-aus-10-decodierer für Ziffernröhren Segment-Decodierer Decodierer für den Sedezimal-Code Integrierter 7-Segment-Decodierer Integrierter 7-Segment-Decodierer mit internen Kohstantstromquellen Hexadezimal-Decodierer Umcodierer ' BCD- in Aiken-Code-Umcodierer BCD- in Exzeß-3-Code-Umcodierer Zähltechnik Asynchrone Vorwärtszähler Asynchroner Vorwärtszähler im Dual-Code Asynchroner Vorwärtszähler im BCD-Code Asynchroner Vorwärtszähler im Aiken-Code Asynchroner Vorwärtszähler im Exzeß-3-Code Synchrone Vorwärtszähler Synchroner Vorwärtszähler im Dual-Code Synchroner Vorwärtszähler im BCD-Code Vor- und Rückwärtszähler Asynchroner Rückwärtszähler im Dual-Code Asynchroner Rückwärtszähler im BCD-Code Synchroner Rückwärtszähler im Dual-Code Synchroner Rückwärtszähler im BCD-Code Asynchroner Vor- und Rückwärtsbetrieb bei Zählern Synchrone Vor- und Rückwärtszähler Programmierbare Einfachzähler Bildung eines Übertrages Programmierung für die Rückstellung Programmierung für die Voreinstellung Integrierte Komplexzähler ' Einfache integrierte Zählerdekaden Zähler mit internem Speicher und Decoder Programmierbarer Zähler Multiplexer und Demultiplexer Aufbau von Multiplexern Demultiplexer Einfaches Zeitmultiplex-System Schieberegister Seriell/Seriell-TTL-Schieberegister Seriell/Parallel-TTL-Schieberegister Parallel/Seriell-TTL-Schieberegister Parallel/Parallel-TTL-Schieberegister Zweirichtungsschieberegister und Universal-Schieberegister Dynamisches MOS-Schieberegister Statische MOS-Schieberegister Schaltungen mit Schieberegistern in CCD-Technologie (Analog-Schieberegister)
4 8: Sende- und Empfangseinrichtungen Sendeeinrichtungen in Bussystem Empfangseinrichtungen in Bussystem Integrierte Sender- und Empfänger-Bausteine für Bussysteme Sende- und Empfangseinrichtungen bei Übertragungssystemen Sende- und Empfangseinrichtungen mit Optokoppler Registerschaltungen stelliges Eingabesystem mit Speicherschaltung Adressierbares 8-Bit-Speicherregister (ASR) 141= Adressierbares Halteregister (AHR) Digitale Rechentechnik.' Statische Addition von Dualzahlen Statische Addition von BCD-Zahlen ' Dynamische Addition im Dual-Code Dynamische Addition im BCD-Code Statische Subtraktion im Dual-Code Statische Subtraktion im BCD-Code Dynamisches Addier/Subtrahierwerk im Dual-Code Dynamische Addier/Subtrahier-Methode im BCD-Code Integrierter 4-Bit-Addierer/Subtrahierer Mehrstelliges Addier/Subtrahierwerk im BCD-Code Integrierte Rechenelemente Rechenelemente und Übertragseinheiten Addier/Subtrahier-Schaltungen mit Rechenelementen Multiplikation von Dualzahlen durch das Additionsverfahren mit Stellenverschiebung Multiplikation mittels Schleifenzähler Statische Multiplikation durch Volladdierer , Integrierter Multiplizierer ' Dividierschaltungen Halbleiter-Speicher Dynamische Schieberegister in MOS-Technik Statische Schieberegister in MOS- und CMOS-Technik Schreib-Lese-Speicher in TTL-Technik Dynamische Schreib-Lese-Speicher in MOS-Technik Statische Schreib-Lese-Speicher in MOS-Technik Statische Schreib-Lese-Speicher in CMOS-Technik MOS-Festwertspeicher (Masken-MOS-ROM)._^ Charakter-Generatoren MOS-PROM (programmierbare MOS-ROMs) Bipolare Masken-ROM Programmierbare Festwertspeicher nach dem Fusable-Link-Verfahren Programmierbare Festwertspeicher nach dem AIM-Verfahren Programmierbare ECL-Festwertspeicher Löschbare Festwertspeicher EPROM oder REPROM Programmierbare Logik-Anordnung FIFO-Speicher (first in, first out) 284 ' Abgleichspeicher SAR Magnetblasen-Speichertechnik CAM- oder Assoziativ-Speicher 296 9
5 12. Anwendung von Halbleiterspeicher Schreib-Lese-Speicher in Verbindung mit Recheneinheiten Addier/Subtrahierwerk im BCD-Code mit Korrektur-ROM Bit-Volladdierer mittels Festwertspeicher Multiplikationswerk mittels Festwertspeicher Arithmetische Funktionen mit Festwertspeichern Sequentielle Logikschaltungen mit Festwertspeicher Mikroprogrammierung durch Festwertspeicher Festverdrahtete Steuerungen mit Festwertspeichern Folgesteuerung durch Festwertspeicher Zähler im BCD-Code durch PLA-Steuerung Vor/Rückwärts-Zähler im BCD-Code durch PLA-Steuerung Programmierbare Zähler mit PLA-Steuerung Schaltung mit SAR-Speichern Komplexe Digitalschaltungen Digitaler, steuerbarer Integrator Bit-Recheneinheit mit Akkumulator Integrierter A/D-Wandler mit Leiterwiderstandsnetzwerk Integrierter Analog-Digital-Wandler nach dem Dual-Slope-Verfahren Analog-Digital-Wandler nach dem Spannungs-Frequenz-Verfahren Analog-Digital-Wandler nach dem Sägezahnverfahren Lehr- und Lern-Mikroprozessor der Firma pro didaktik" Aufbau des internen Mikroprozessors Aufbau des internen Mikroprogramm-Sequenzers Programm-Festwertspeicher Dateneingabe, Datenausgabe und Programmierung Programmierung des pd-prozessors Adressierung ' Speicherung von Daten auf dem internen Mikroprozessor-RAM : Programmierung von Additionen " Programmierung von Subtraktionen Addition und Subtraktionsschleifen Programmierung von logischen Verknüpfungen Schleifenprogramme mit PUSH- und POP-Befehl Schiebefunktions-Programme Externe Programmsteuerung Unterprogramme Mikroprpzessor-System 8080 ~~ Mikroprozessor 8080 und 8080A Register des Arithmetik-Logik-Einheit des Akkumulator Befehlszähler Befehlsregister, Steuerung und Decoder Steuerlogik Daten-Bus : Buffer (Data Bus Buffer) Mikroprozessor-Operationen mit dem ' Timingdes Befehlsabruf (Instruction Fetch)
6 Speicher-Lesevorgang (Memory Read) Speicher-Einschreibvorgang (Memory Write) Wartezustand (Speichersynchronisation) Eingabe/Ausgabe (E/A) oder Input/Output (I/O) Programm-Unterbrechungen (Interrupts) Halt-Zustand (HOLD) Arbeitszyklen des Operationsschritte des Unterbrechungs-Abläufe Direkter Speicherzugriff (HOLD-Ablauf) HALT-Ablauf Einschalten des Zusammenfassung über den l-chip-8-bit-n-kanal-mikroprozessor 8080A Verschaltung des 8080-Systems ' Realisierung der Zentraleinheit im System Zweiweg-Bus-Treiber und System-Steuerlogik Zusammenschaltung des 8080 mit Speicher- und E/A-Bausteinen ROM-Schnittstelle RAM-Schnittstelle E/A-Schnittstellen bei 8080-Systemen Taktgeber und Treiber Baustein 8228 (System-Steuer- und Bus-Treiber-Baustein) Baustein 8212 (8-Bit-Parallel-Eingabe/Ausgabe) Baustein 8255 (programmierbare periphere Schnittstelle) Baustein 8251 (programmierbare Serien-Schnittstelle) Baustein 8257 (programmierbare Steuerung für den direkten Speicherzugriff) Baustein 8259 (programmierbare Unterbrechungs-Steuerung) Programmiersprache und Befehlssatz für den Befehle zur Darstellung Befehle zur Definition von Datenbytes bzw. Wörtern Anweisungen zur Datenübertragung Arithmetische und logische Anweisungen Registeranweisungen. ' Sprungbefehle Unterprogrammbehandlung Übrige Befehle., Pseudo-Befehle Programmiertechnik mit Makros und Unterprogrammen Makros und Unterprogramme Makro-Programmiertechnik T; Konventionen des 8080-Makroassemblers Unterprogramme Pseudo-Unterprogramme Alternierende Makro-Expansion Programmunterbrechung beim 8080 Mikroprozessor Wichtige Progrämmbeispiele Indirekte Adressierung Addition einer beliebigen Anzahl von Zahlen Multiplizieren und Dividieren Addition und Subtraktion über mehrere Bytes Dezimale Addition Dezimale Subtraktion
7 Literaturverzeichnis 561 Stichwortverzeichnis
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