Literaturverzeichnis. Munchen: Siemens AG 1992
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- Meike Becke
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1 Literaturverzeichnis [1] Hitex - Systementwicklung; Bedienungshandbuch telemon Karlsruhe, 1992 [2] Hofstadter, Douglas R.: Godel, Escher, Bach. Ein endlos geflochtenes Band. Stuttgart: Klett-Cotta, 1986 [3] Hofstadter, Douglas R.: Metamagicum. Fragen nach der Essenz von Geist und Struktur. Stuttgart: Klett-Cotta, 1988 [4] Koch, G. 1 Rembold, u.: Einflihrung in die Informatik. Munchenl Wien: Carl Hanser, 1977 [5] Pahl, Gerhard; Beitz, Wolfgang: Konstruktionslehre. Berlin Heidelberg New York: Springer-Verlag, 1977 [6] Siemens: Addendum to SAB 80515/80C515 Family, User's Manual. Munchen: Siemens AG 1991 [7] Siemens: Data Sheet Microcomputer Components; SAB 80C515/80C535 ;SAB 80C C Bit CMOS Microcontroller Munchen: Siemens AG 1992 [8] Siemens: Datenbuch SAB 80515/80C515 Family, User's Manual. Munchen: Siemens AG 1993 [9] Wahrig, Gerhard: Deutsches Worterbuch, Jubilaumsausgabe. Guter- 10hIMunchen: Bertelsmann Lexikon Verlag, 1986/91 [10] Ginsbury Electronic GmbH: Digitaler Temperatursensor SMT , Datenblatt. Munchen: Ginsbury Electronic GmbH [10] AMD CMOS Memory Product 1991 Data BooklHandbook [11] VDINDE 2422 Entwicklungsmethodik flir Gerate mit Steuerung durch Mikroelektronik, Dusseldorf, 1992 [12] Keminghan Brian W., Dennis M. Ritchie: The C programming language, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey1988
2 Bildverzeichnis Bild 1.1. Ebenen-Problem 3 Bild 1.2. IJ.-Prozessor, IJ.-Controller, IJ.-Computer 5 Bild 1.3. Turingmaschine 7 Bild 1.4. Schaltnetz - Schaltwerk 8 Bild 1.5. IJ.-Controller als Fotografie und als technische Darstellung 8 Bild 1.6. TTL Pegel am Eingang und Ausgang 10 Bild 2.1. Logisches Symbol fur D-Kippglied und Fotografie 11 Bild 2.2. Impulsdiagrarnm fur D-Flip-Flop (Funktion) 12 Bild 2.3. verfeinertes Impulsdiagrarnm -Timing- fur Clock von D-Flip-Flop 13 Bild 2.4. Verfeinertes Impulsdiagrarnm fur Setzen - Riicksetzen - Ausgang Q 14 Bild 2.5. Verfeinertes Impulsdiagrarnm fur Daten - Clock 15 Bild 2.6. Logisches Diagrarnm fur 3-State-Ausgang und Fotografie 16 Bild 2.7. Logisches Diagrarnm fur ein 3-State-Register 17 Bild 2.S. Interner Autbau des 3-State-Register 74F Bild 2.9. Logisches Symbol fur das 3-State-Register und Fotografie 18 Bild Logisches Symbol fur das 3-State-Register und Fotografie 18 Bild Blockbild fur einfache Dateniibergabe von System 1 zu System 2 20 Bild Blockbild fur bidirektionale Dateniibergabe von System 1 zu System 2 21 Bild Logisches Symbol eines 1 aus 4 Decoders und Fotografie 22 Bild Blockschaltbild - Bussysteme fur System 24 Bild Autbau der EURO_535-Platine 25 Bild Ablauf der zeitgemultiplexten Adress-Daten-Zustiinde 26 Bild x4 Multiplexer und Fotografie 26 Bild Schaltplan EURO_535 Teill 28 Bild Schaltplan EURO _535 V2.0 Teil2 29 Bild 3.1. Logisches Symbol des Bild 3.2. Prinzipieller Aufbau eines 8051-Ports 32 Bild 3.3. Datenweg: Zustand des Port-Pins lesen 32 Bild 3.4. Datenweg: Pin beschreiben mit Speichern 33 Bild 3.5. Zustand des Port-Latches lesen 33 Bild 3.6. Autbau des Treiberbausteins Port 1 bis 5 34 Bild 3.7. Funktionsweise der FET's im Controller 34 Bild 3.8. Port 0 als Adressausgang mit O-Pegel am Ausgang 35 Bild 3.9. Port 0 als Adressausgang mit I-Pegel am Ausgang 35 Bild Port 0 als Datenausgang mit O-Pegel 36 Bild Port 0 als Datenausgang mit 1-Pegel am Ausgang 36 Bild Port 1 als bidirektionaler Port mit internem Pull-up Widerstand 37 Bild Port 2 als bidirektionaler Port mit internem Pull-up-Widerstand 37 Bild Port 3 als bidirektionaler Port mit Alternate Functions 38 Bild Blockdiagrarnm des A 39 Bild Verfeinertes Blockdiagrarnm des A 41 Bild Klassischer Autbau eines Digitalrechners 43 Bild Verfeinertes Blockdiagrarnm des 8051 mit Zuordnungen zu den Einheiten.. 43 Bild C535 Erweiterungen 45
3 306 Verzeichnisse Bild C515 / 80C535 Blockdiagramm (grau - zum 8051 zusatzliche Einheiten) Bild Adressbereiche 8051 mit den Befehlen zum Ansprechen Bild Von-Neumann-Architektur Bild Harvard-Architektur Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild 4.1. Bild 4.2. Bild 4.3. Bild 4.4. Bild 4.5. Bild 4.6. Bild 4.7. Bild 4.8. Bild 4.9. Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild 5.1. Bild 5.2. Bild 5.3. Erzeugen der Von-Neumann-Architektur Bedeutung der Signalformen Prinzip fur Lesen des Prograrnmspeichers Prograrnmspeicher lesen ohne Multiplex-Verfahren Prograrnmspeicher lesen vereinfacht Blockbild fur einfache Timingberechnungen Prograrnmspeicher Lesezugriff vollstiindig Zeitbedingungen fur EPROM und 80C535 in einem Signal-Zeit-Diagrarnm Vor und nach der AdreBspiegelung Zustand nach dem Einschalten oder Reset Zustand bei Zugriff auf Adresse > 8000H Funktionsweise - Timing fur Adressumschaltung (nicht zeitgetreu) Blockbild fur Timingberechnungen am RAM Signal-Zeit Diagrarnm fur Datenspeicher lesen am 80C535 Schaltungsteil zur Erzeugung der Von-Neumann-Architektur Zustand bei Zugriff auf Adresse > 8000h Signal-Zeit-Diagrarnm fur Datenspeicher schreiben am 80C535 Zahlendarstellung Befehl fur 8051 Beschaltung der Ports Struktograrnm fur das erste, einfache Prograrnm EIN_AUS.ASM Symbole fur Prograrnm-Ablaufpliine Befehlseingaben zur Ausfiihrung des Prograrnms Bild nach Start des Prograrnms HISIM51 Laden des Prograrnms EIN_AUS.HTX Empfohlene Oberfliiche fur erste Simulation Instruktionsfenster nach Ausfiihrung eines Schrittes mit F6-Taste Anzeige bei korrekter Kommunikation mit EURO _535 Entwicklungsablauf Ablauf Prograrnmentwicklung Dateien erzeugt mit ASM51 Asssembler Bildschirmanzeige nach dem Assemblieren Von ASM51 erzeugte Dateien Inhalt der EIN AUS.LST-Datei Fehlermeldung bei Assemblierung Bildschirmanzeige bei fehlerhaftem EIN_AUSF.ASM-Prograrnm Bildschirmanzeige nach Erzeugen einer Fehlerdatei EIN_AUS.FEH Assemblierung im Netzwerk Speicherbereiche 8051 / Registerbiinke Prograrnmspeicher Interner Datenspeicher Externer Datenspeicher Blockbild von Timer 0 und 1 im 16-Bit Modus Mode 2, Zahler / Zeitgeber 0 und 1 mit automatischem.... Mode 3, Timer 1 Interrupt wird von Timer 0 mitbenutzt
4 Bild 5.4. Bild 5.5. Bild 5.6. Bild 5.7. Bild 5.S. Bild 5.9. Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild 5.1S. Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild Bild 5.2S. Bild Bild 6.1. Bild 6.2. Bild 6.3. Bild 7.1. Bild 7.2. Bild 7.3. Bild 7.4. Bild 7.5. Bild S.l. Bild 8.2. Bild 8.3. Bild 8.4. Bild 8.5. Bild 8.6. Bild 8.7. Bild 8.S. Bild 9.1. Bild 9.2. Bild 9.3. Bild 9.4. Bild Bild Bild Bild Erzeugen von Interrupts Zu viele Interrupts Prioritaten / Anforderungen von Interrupts Struktogramm fiir Blink-Programm Debug-Programm Zeitgeber-Anzeige Debug-Programm Zeitgeber-Anzeige Debug-Programm: Interrupt Blockbild AID-Wandler AnschluB eines Potentiometers an EURO_535 Schaltbild ADDA535-Karte Anzeige des ADDAT-Inhalts im Debug-Programm Umsetzung von parallel in seriell Einstellungen der seriellen Schnittstelle Einstellungen im Terminalprogramm Wechselspiel zwischen PC und Controller Erzeugen der Baudrate Verzeichnisse Blockschaltbild fiir Effektivwertmesser 143 Abgetasteter Sinus 143 Blockschaltbild Zeitgeber Struktogramm fiir AD _ 40T2 148 Struktogramm fiir AD_ 40T20 AID-Wandlung ohne Verwendung von Interrupts. 151 Abgetaster Sinus mit Offset 153 Speicherinhalt nach AID-Wandlung von 40 Werten, AD_ Speicherinhalt nach Quadrieren 158 Speicherinhalt nach Addition 158 Speicherinhalt nach Addition 159 Compilieren eines C-Programmes 179 Simulator mit geladener EIN_AUS-Datei 180 EIN_AUS in symbolischer Debug-Umgebung 181 Struktogramm des Programmes BLIN_INT.C 188 Debug-Oberflache beim Programm BLIN_INT.C 191 Verandem des Zahlregisters 192 Struktogramm ANO_COD.C 193 Ausschnitt einer Debug-Sitzung von ANO_COD.C 195 Anzeige des Hauptspeichers im Programm DEBUG.EXE 205 Blockbild des Signalprozessors 21msp ADSP Blockbild 211 Einheiten des Controllers Blockbild des Controllers Einheiten des NMOS J..l-Controllers SDA Blockbild des SDA NMOS J..l-Controller Cryptocontroller Chipkarten-IC SLE44C200 Einfache Aufgabendarstellung fiir CPU - DatenfluBabschatzung Blockschaltbild als Unterlage fiir die Dokumentation Schaltplan fiir Dokumentationsunterlagen Layout - Besruckungsplan Schaltung zwischen Prozessor und EPROM Zeitdiagramm beim Umschaltvorgang (nicht zeitgetreu) AnschluB des RAM - Speichers Eprom tiber Decoder an
5 Tabellenverzeichnis Tabelle 1.1. Die Ebenen in vereinfachter Darstellung 2 Tabelle 2.1. Wahrheitstabelle D-Flip-Flop 12 Tabelle 2.2. Erkliirung der Abkiirzungen ftir Timing D-Flip-Flop 14 Tabelle 2.3. FACT Logikbausteine ( aus Datenbuch fur FACT -Bausteine ) 15 Tabelle 2.4. Wahrheitstabelle fur 3-State-Register Tabelle 2.5. Wahrheitstabelle fur 3-State-Register Tabelle 2.6. Wahrheitstafel fur Register 18 Tabelle 2.7. Wahrheitstafel Latch 19 Tabelle 2.8. Dateniibergabe 20 Tabelle 2.9. Pin Namen 22 Tabelle Wahrheitstabelle fur einen Adressdecoder(Baustein 74LS 139) Tabelle Wahrheitstabelle Multiplexer Tabelle 3.1. Pin-Definitionen und Funktionen der 8051 DIL-Version 31 Tabelle 3.2. Alternative Funktionen an Port 3 38 Tabelle 3.3. Verwendete Abkiirzungen im verfeinerten Blockbild des Tabelle 3.4. Port 3 Alternative Funktionen 42 Tabelle 3.5. IPSEN und IRD verkniipft 47 Tabelle 3.6. Timing-Werte fur Controller 80C535 und EPROM 52 Tabelle 3.7. Wichtigste Timing-Werte fur Controller 80C535 extemer Datenspeicher lesen 58 Tabelle 3.8. Wichtigste Timing-Werte fur den RAM-Speicher AFL-I Tabelle 3.9. Wichtigste Timing-Werte fur Controller 80C535 externer Datenspeicher Tabelle Wichtigste Timing-Werte fur den RAM-Speicher AFL-I0 schreiben.. 60 Tabelle 4.1. Ubersetzung des Codes in eine Hexadezimal 61 Tabelle 4.2. Dokumentation der Beschaltung 63 Tabelle 4.3. Endungen der verwendeten Dateien 70 Tabelle 4.4. Werkzeuge fur die /l-controller-programmentwicklung 77 Tabelle 4.5. Interrupt Vectoren im Prograrnmspeicherbereich des Tabelle 4.6. Assembler Controls 93 Tabelle 4.7. Program Status Word - Prograrnm-Status-Wort 96 Tabelle 4.8. Special Funtction Register nach funktionellen Gruppen 97 Tabelle 4.9. Wichtige Schreibweisen und Bedeutungen fur die Befehle 99 Tabelle Registerinhalte nach RESET mit Ubersetzung 105 Tabelle PCON BITS Power Control Bits 106 Tabelle IENO Interrupt 0 Control Bits Tabelle IENl Interrupt 0 Control Bits Tabelle 5.1. Die verwendeten Einheiten in den Projekten 108 Tabelle 5.2. Vorschlag fur Registerverwendung 109 Tabelle 5.3. TMOD BYTE 112 Tabelle 5.4. TCON BITS Timer 0 - Timer I Control Bits 114 Tabelle 5.5. Interrupt-Vektor-Adressen 115 Tabelle 5.6. lend Interrupt 0 Control Bits 117 Tabelle 5.7. Interrupt Control Bits 117
6 Verzeichnisse 309 Tabelle 5.8. TCON Interrupt Control Bits 118 Tabelle 5.9. IPO Interrupt Priority Bits 120 Tabelle IPO Interrupt Priority Bits 120 Tabelle Codierung 126 Tabelle Wert - Spannung 128 Tabelle ADCON REGISTER 129 Tabelle ErhOhung der Auflosung durch Einschriinkung des MeBbereiches 130 Tabelle SCON Bits 138 Tabelle ADCON REGISTER 140 Tabelle Allgemein verwendete Baudraten 140 Tabelle Verwendetet Abktirzungen 146 Tabelle Timer 2 Control-Bits 147 Tabelle Losung der Aufgabe mit Interrupts 148 Tabelle Zahlendarstellung: Die vorderste "Eins" bedeutet "Negativ" 155 Tabelle 6.1. Beispiele fur Programmiersprachen und Hinweise zur Auswahl der Tabelle 6.2. Datentypen des C-51-Compilers 183 Tabelle 6.3. Speichertypen bei C-51 (nach C-51-Bedienungsanleitung) 184 Tabelle 6.4. Speichermodelle bei C-51 (nach C-51 Bedienungsanleitung) 185 Tabelle 8.1. Entwicklung einer Prozessorfamilie 200 Tabelle 8.2. Prozessoren - Namen und Aufgabengebiet 202 Tabelle 8.3. Unterscheidungkriterien fur Prozessoren 203 Tabelle 8.4. Ubersicht tiber 8051-Prozessoren der Firma Siemens 214 Tabelle 9.1. Anforderungsliste fur EURO _535 Karte 218 Tabelle 9.2. Leitlinien zum Aufstellen einer Anforderungsliste 220 Tabelle 9.3. Verschiedene Prozessoren - CPU's 224 Tabelle 9.4. Stilckliste fur EURO _ Tabelle 9.5. Kabelbelegung EURO_535 - PC 227 Tabelle 9.6. Steckerbelegung VG-Leiste EURO_ Tabelle 9.7. Pinbelegung des VG-Steckers mit Funktionsbeschreibung 229 Tabelle 9.8. Fertigungsunterlagen 231 Tabelle 9.9. Auschnitt aus CD: Technical Product Information for Tabelle Beispiel fur kontinuierliche Verbesserung durch Anforderungslisten 234 Tabelle Codierung mit Leuchten 259 Tabelle Wahrheitstabelle 74LS Tabelle TMOD BYTE 293 Tabelle TCON BITS Timer 0 - Timer 1 Control Bits 294
7 Stichwortverzeichnis J.1-Computer 5 J.1-Controller 30 16K-EPROM 50 32K-RAM 57 74F Befehle 99 AID-Wandler 127; 129; 138; 140 ACC 105 ADCON 129; 138; 140 ADDA535-Karte 128 ADDAT-Register 129 Adressbus 23 ALE-Signal 49 ANO_COD.ASM 126 ANO_COD.C 193 Anforderungsliste 218 ASCII-Editor 76 ASM51 84 Assembler ASM51.EXE 76 AT-Bus 23 Ausgabeeinheit 42 B 105 Baudrate 139 Befehle 99 Bit 10 Bit-Adressen 90 Bitadressierbar 90 BLlN_lNT.ASM 111; 122 BLlN_lNT.C 188 Blinklicht III BSEG 91 BUS 23 Controlbus 23 Counter 111 CPU 40 CSEG 91 Data Memory 39 Datenbus 23 Datenspeicher lesen 50; 57 Datenspeicher schreiben 50 DB 85 DBIT 86 D-Flip-Flop 11; 12 Digitalrechners 42 DPTR 105 DS 86 DSEG 91 DW 85 Ebenen-Problem 3 EFF_WERT.C 198 Effektivwert 141 Effektivwertmesser 141; 143 ElN_AUS.ASM 65 ElN_AUS-Programm 72 Eingabeeinheit 42 Emulator 76 END 92 Event Counters 39 Extemer Datenspeicher 89 EXTRN 93 Feldeffekttransistor 34 FET 34 Funktionstabelle 11 GAL 22 I/O-Bereich 23 I/O-Bus 23 IENO 105; 107; 117 len 1 105; 107; 117 Impulsdiagramm 12 Interrupt 125 Interrupt 0 enable bits 292 Interrupt 1 enable bits 292 Interrupt Control Bits 293 Interrupt Prioritiit 120 Interrupt System 114 Interrupt Vector Adressen 115 Interruptcontroller 44
8 312 Verzeichnisse Interrupt -Priori tliten 119 Interrupts 119 IPO 105; 120 IPI 105; 106; 115; 116; ISEG 91 Jumper 230 Latch 18 Leitwerk 42 Leuchte x 183 Lichtgeschwindigkeit 13 Macro Assembler 84 NAME 93 ORG 92 Oscillator 39 PAL 22 PCON 106; 139 Pegel 9 Pin-Definitionen 31 Port 0 35 Program Memory 39 Program Status WORD 96 Programm Status Wort 292 Programmspeicher lesen 49; 50 Programmspeicher Lesezugriff 51 Projekte 108 PROM 22 PSW 96 PUBLIC 92 Rechenwerk 42 Recovery Time 13 Regel Regel2 109 Regel3 109 Register 17 Remote Debug System 72 Remote-Debug-System 76 RESET 105 SBUF 139 Schaltbild\; ADDA Schaltnetz 8 Schaltplan EURO_ Schaltwerk 7 SCON 138 Segmente 90; 91; 92 Serial port 40 SERIEL_I.ASM 133 SERIEL I.C 196 serielle Schnittstelle 44; 134; 138; 139 Serielles Kabel 227 Simulator 76 SMx 295 Special Function Register 96 Speicher 42 Stack 96 Steuerbus 23 Steueriogik 42 Synchrone Obertragung 138 T2CON 147; 296 Taster x 183 TCON 106; 114; 118; 120; 294 Theorie des J.l-Controller Chips 9 Theorie des Klavierspiels 4 Three-State-Ausgang 16 Timer 111 Timer2 146 TMOD 112; 293 Truth Table 11 TTL Pegel 10 Turingmaschine 6 UART 40 verfeinertes Impulsdiagramm 13 VG-Leiste 228 Vollduplex-Betrieb 138 Wahrheitstabelle 11 Watchdog 107 Watch-Point 132 XSEG 91 Zahler 111 Zeitdiagramm 12 Zeitgeber Ill; 124
9 ...flihrend in der Microcontrollertechnik Microcontrollerboards Microcontroilerboards mit 8 und 16 Bit Microcontroilern, on board programmierbar Von Streichholzschachtelgrof3e bis hin zu kundenspezifischen Formaten Industrie-PCs und Peripheriekomponenten Professioneile Entwicklungssoftware und preisgonstige Einsteigerkils Kundenspezifische Entwicklungen und Produktion Industrielle Bildverarbeitung CMOS-Videokameras, Framegrabber for PCs und Microcontroiler, Komplettsysteme BildObertragung Ober ISDN Professioneile Entwicklungstools for die digitale Bildverarbeitung und preisgonstige Einsteigerkits Kundenspezifische Entwicklungen und Produktion Netzwerke & Automatisierung Microcontroilervernetzung mit phynet Das universelle Netzwerkkonzepl for RS485, CAN, ARCnet und Ethernet IGAS (InteG riertes AutomatisierungsSystem) Die modulare und hochflexible Losung for den CAN-Bus phyps-module - Die Bausteine for die Erfassung undverarbeitung industrieller Standardsignale Kundenspezifische Entwicklungen und Produktion PHYTEC MeBlechnlk GmbH. Roberl-Koch StraBe Telefon: (06131) Telefax: (06131) info@phytec.de WWW:hllp:llw_.phytec.de
10 Springer-Verlag und Umwelt A Is internationaler wissenschaftlicher Verlag sind wir uns unserer besonderen Verpflichtung der Umwelt gegenuber bewubt und beziehen umweltorientierte Grundsbtze in Unternehmensentscheidungen mit ein. Van unseren Geschbftsportnern (Druckereien, Popierfobriken, Verpokkungsherstellern usw.) verlongen wir, dab sie sowohl beim HersteliungsprozeB selbst ols ouch beim Einsatz der zur Verwendung kommenden Moterialien okologische Gesichtspunkte berucksichtigen. Dos fur dieses Buch verwendete Popier ist ous chlorfrei bzw. chlororm hergestelltem Zellstoff gefertigt und im ph-wert neutral.
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