Inhaltsverzeichnis VII

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1 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen der Mikrocontroller Mikrocontroller-Familie ATtiny2313, ATtiny26 und ATmega Merkmale des ATtiny2313, ATtiny26 und ATmega Pinbelegung des ATtiny2313, ATtiny26 und ATmega ALU(Arithmetik-undLogikeinheit) RegisterimMikrocontroller I/O-RegisterimI/O-Adressraum I/O-PortsalsdigitaleEin-undAusgänge KonfigurationderAnschlüsse KonfigurationderPins LesenderPinzustände UnbenutztePins AlternativePort-Funktionen SFIOR-Register AlternativeFunktionenvonPortB AlternativeFunktionenvonPortC AlternativeFunktionenvonPortD BeschreibungderRegisterderI/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 VII

2 VIII Inhaltsverzeichnis Watchdog-Timer Interrupthandling Speichereinheiten Programmspeicher(Flash) Datenspeicher(SRAM) EEPROM-Speicher I/O-Speicher Hard- und Software für die Entwicklungsumgebung Entwicklungsumgebung Editor Cross-AssemblerundLinker EmulatorenundDebug-Stationen ArbeitenundErstellungfürProgrammemitAVR-Studio FensterdesAVR-Studio Programmentwicklung Programmerstellen(Build) Programm testen (Debugging) In-Circuit-Emulator (ICE) und In-System-Programmierung (ISP) Simulator Unterbrechungspunkte (Breakpoints) VariablenwertevonRegisterundProzessorausgeben ProgrammierendesMikrocontrollers Befehle der ATMEL-AVR-Mikrocontroller-Familie ArithmetischeundlogischeBefehle LogischeBefehle Sprungbefehle Vergleichsbefehle Unbedingte Sprungbefehle Unterprogrammaufrufe Datentransferbefehle Bitmanipulationsbefehle Löschbefehle Schiebebefehle SonstigeBefehle BefehlsverzeichnisinalphabetischerReihenfolge BefehleinAssembler PortsfürdieAVR-Mikrocontroller AssemblerdirektivenfürdieAVR-Mikrocontroller

3 Inhaltsverzeichnis IX 3.16BefehleundAdressierung Datentransferbefehle(Datentransportbefehle) ArithmetischeundlogischeOperationen(Befehle) BitorientierteBefehle Sprungbefehle (jump), Verzweigungsbefehle (branch) und Unterprogrammbefehle(call) SonstigeBefehle Zustands-oderStatusregisterSREG Adressierungsarten Direkte Adressierung der SF-Register (Sonderfunktions-Register) DirekteAdressierungdesDatenspeichers(SRAM) IndirekteAdressierung Indirekte Adressierung mit automatischem Erhöhen bzw. VerringerndesAdresszeigers IndirekteAdressierungmitkonstantemAbstand IndirekteAdressierungmitPUSHundPOP AdressierungdesProgrammbereichs Direkte Adressierung von Konstanten im Programmspeicher mit lpm Programmierung in Assembler ProgrammfürdenMikrocontroller ProblemedesProgrammierens Assemblerprogramm EigenschaftenvonAssemblern NachteilederAssemblersprache HöhereProgrammiersprachen Vorteile von höheren Programmiersprachen Nachteile von höheren Programmiersprachen Höhere Sprachen für Mikroprozessoren und Mikrocontroller Assembler EigenschaftenvonAssemblern Marken(Labels) Assembler-Mnemoniks Pseudooperationen Pseudooperation EQUATE (oder DEFINE) Pseudooperation ORIGIN Reserve-Pseudooperation AdressenundOperandenfeld BedingteAssemblierung

4 X Inhaltsverzeichnis Makros Kommentare TypenvonAssemblern 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 SteuerbarerBlinker Einschaltverzögerung Ein-undAusschaltverzögerung Logische Verknüpfung zwischen zwei Tasten RS-Flipflop SteuerbarerBlinker PWM-Helligkeitssteuerung einer Leuchtdiode Steuerung einer Fußgängerampel AmpelsteuerungfürNebenstraße HexadezimalerZählermit7-Segment-Anzeige ElektronischerWürfelmit7-Segment-Anzeige GaragenzählermitneunStellplätzen Lottomat mit 2-stelliger 7-Segment-Anzeige Hard- und Software für den ATtiny InternerAD-Wandler SukzessiveApproximation StarteneinerUmsetzung Wechsel der Kanäle und Referenzspannung Störungsunterdrückung SchaltungderAnalogeingänge DefinitionenderADC-Genauigkeit RegisterfürdenAD-Wandler Bau und Programmierung eines digitalen TTL-Messkopfes Programmierung eines digitalen Thermometers von 0 C bis 99 C

5 Inhaltsverzeichnis XI 6.4 Programmierung eines dreistelligen Voltmeters von 0 V bis 2,55 V Differenzmessung von Spannungen im 10-mV-Bereich Messungen und Anzeigen von zwei Spannungen Hard- und Software für den ATmega InternerAufbau Ein-undAusschaltverzögerung Stackpointer im Mikrocontroller AnsteuerungderLCD-Anzeige AnsteuerungderLCD-Anzeigeim4-Bit-Format Zweistellige Darstellung der LCD-Anzeige Bit-DA-WandlerMAX505mitvierAusgängen AnalogeSignalverarbeitung Bewertungsnetzwerk EigenschaftendesMAX MAX505amATmega SinusgeneratormitdemMAX Hard- und Software für ein Platinensystem mit dem Mikrocontroller ATmega MikrocontrollerATmega AbfragederTastatur AnsteuerungderLeuchtdioden Lauflicht AnsteuerungderTastatur Programmierbarer Schnittstellenbaustein Betriebsarten des Ausgabebetrieb des Eingabebetrieb des Ein-Ausgabebetrieb des ElektronischerWürfel TTL-Logiktester Vier-Kanal-Logiktester EinstufigerVor-/Rückwärtszähler ZweistufigerVor-/Rückwärtszähler Zweistelliges Betriebsvoltmeter Ansteuerung einer zehnstelligen Baranzeige ATmega32mitderLCD-Anzeige VoltmetermitvierMesskanälen AnzeigeeineskombiniertenVolt-undAmperemeters Sägezahngenerator Programm zur Berechnung einer Sinusfunktion

6 XII Inhaltsverzeichnis 7.7 MikrocontrollerATmega32mitQuarz ATmega32 mit Quarzoszillator ATmega32 mit externem RC-Oszillator ATmega32 mit internem RC-Oszillator ATmega32mitexternemTaktgenerator Sachverzeichnis

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Inhaltsverzeichnis VII.

Inhaltsverzeichnis VII. \ 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

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