Vorwort 8. Kap. 1: Grundlagen 10

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Ralph Armbruster
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Inhaltsverzeichnis Vorwort 8 Kap. 1: Grundlagen 10 1.1 Analogie zwischen der Spieluhr und einem Prozessor 10 1.2 Unterschiede zwischen Mikroprozessor und Spieluhr 11 1.

1 Inhaltsverzeichnis Vorwort 8 Kap. 1: Grundlagen Analogie zwischen der Spieluhr und einem Prozessor Unterschiede zwischen Mikroprozessor und Spieluhr Die Programmierung eines Mikroprozessors 12 Kap. 2: Grundlagen der Programmierung Struktogramme Elementare Struktogramme Gekochte" Struktogramme Formale Regeln der Programmbeschreibung Das Telefonprogramm Nah-oder Ferngespräch Die Gebührenberechnung Logische Fehler Bedienerfehler 27 Zusammenfassung 28 Kap. 3: Zahlensysteme Das Dezimalsystem Das Binärsystem Vergleich von Binär- und Dezimalsystem Umrechnung zwischen den Systemen Hexadezimale Zahlen Umwandlung zwischen Hexadezimal- und Binärzahlen Umwandlung Hexadezimal -» Dezimal Umwandlung Dezimal -» Hexadezimal Rechnen mit binären und hexadezimalen Zahlen 36 3:8.1 Die Addition binärer Zahlen Die Addition von Hexadezimalzahlen Das Zweierkomplement Die Subtraktion von Binärzahlen Die Subtraktion von Hexadezimalzahlen 39

2 3.9.3 Berechnung des Zweierkomplementes Umwandlung von Zweierkomplementen in Dezimalzahlen Darstellung von Buchstaben und sonstigen Zeichen 41 Zusammenfassung 44 Kap. 4: Logische Verknüpfungen Das logische und" Das logische oder" Das logische exclusive oder" 49 Zusammenfassung 49 Kap. 5: Einfache Digitaltechnik Übertragung logischer Verknüpfungen in Spannungen Decoder Latches (Halteglieder) 59 Zusammenfassung 61 Kap. 6: Ein minimales Mikroprozessorsystem Der Takt Die Stromversorgung Der Arbeitsspeicher Modell einer Byte-Speicherstelle Modell eines 8-Byte-Speichers Der Speicherbaustein Der nur-lese"-speicher (ROM) Das Eprom Die CPU Das Minimalsystem mit Adreßbus Der Kontrollbus Die Steuerleitung R/-W der CPU Steuerleitungen -RD und -WR am RAM Weitere Signale im Kontrollbus Schnittstellenbausteine Der Datenbus des Minimalsystems 77 Zusammenfassung 77 Kap. 7: Die Programmierung der CPU Der interne Aufbau der CPU Startphase 80

3 7.3 Maschinenprogramme Grundsätzliche Syntax eines Assemblerbefehles Der Quelltext des Programmes LED-Test, Version Das Assemblerlisting LED-Test, Version Der Funktionsablauf von LED-Test, Version Programm LED-Test, Version Programmversion 2 in.zeitlupe" 87 Zusammenfassung 93 Kap. 8: Stack und Statuswort Das Statuswort Speichertest Programm Speichertest, Aufgaben des Programmes Programm Speichertest, Struktogramm Programm Speichertest, neue Befehle Programm Speichertest, Quelltext Das user-byte im Programm Speichertest Hinweise zum Programm Speichertest Der Stack" Das Blinkprogramm, Version Register auf dem Stack sichern Blinkprogramm, Version Zusammenfassung 110 Kap. 9: Speicher-Adressierungsarten Übersicht: Speicheradressierung beim Registerindirekte Adressierung Ein Beispiel für die indexierte Adressierung Absolute Adressierung Absolute Adressierung, kurz Absolute Adressierung, lang Programmzählerrelative Adressierung Hinweise zu den Adressierungsarten Unterschiede zwischen und Zusammenfassung 123 Kap. 10: Schieben und Rotieren Swap-und Rotate-Befehle Schiebe-Befehle Anwendung der Schiebe-Befehle 126 Zusammenfassung 127

4 Kap. 11: Arithmetik Addition und Subtraktion Addition ohne Übertrag Addition mit Übertrag Subtraktion BCD-Zahlen Multiplikation und Division 132 Zusammenfassung 134 Kap. 12: Exceptions (Ausnahmebehandlung) Vektortabelle Möglichkeiten zum Zugriff auf die Vektortabelle Fehlervektoren Trap-Befehle 140 Zusammenfassung 142 Kap. 13: Interrupts Skalare Interrupts Auslösung eines Interrupts Vektorielle Interrupts Falscher Interrupt Einschränkung für die CPU Skalare Interrupts am Minimalsystem Privilegstufen Umschaltung in den user-mode Umschaltung in den supervisor-mode Einzelschritt-Betrieb 151 Zusammenfassung 152 Kap. 14: Eine praktische Anwendung Der Anschlu ß eines AD-Wandlers Der serielle Wandler AD Der AD 7872 im Minimalsystem Der Temperaturfühler KTY Das Digitalisier-Programm Bit-Befehle im Digitalisierprogramm 159 Zusammenfassung 162

5 Kap. 15: Serielle Datenübertragung Die serielle V24-Schnittstelle Einige Definitionen der V24-Schnittstelle Die Anschlußbelegung der seriellen Schnittstelle Der Treiberbaustein MAX Das Programm zur seriellen Datenübertragung Struktogramm des Meßwerterfassungs-Programmes Assemblerprogramm zur Meßwert-Erfassung 172 Zusammenfassung 176 Kap. 16: Bidirektionale Datenübertragung Die Datenrichtung PC -> Minimalsystem Ein Testprogramm Das Struktogramm des Testprogrammes Das Assemblerprogramm SERTEST Funktionsüberprüfung von SERTEST Übertragung von Programmen 182 Zusammenfassung 183 Anhänge Anhang A: Befehlsreferenz 184 Anhang B: Übersicht der Adressierungsarten 225 Anhang C: Taktzyklen der Befehle 226 Anhang D: Pinbelegung der Prozessoren 230 Anhang E: Bauteileliste des Minimalsystems 235 Anhang F: Schaltungsvorschlag für ein Netzteil 236 Anhang G: Bezugsquellenverzeichnis 237 Anhang H: Literaturhinweise 238 Register 239 Verzeichnis der Abbildungen 243

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