Übung "Struktur von Mikrorechnern" (SMR)

Ähnliche Dokumente
Mikroprozessortechnik Grundlagen 1

8051Speicherorganistaion. SFR u. oberer Datenspeicherbereich teilen sich den SPECIAL FUNCTION REGISTER. gleichen Adreßbereich. indirekt adressierbar

Mini- Mikroprozessor-Experimentier-System. Version 1.0b vom :21. mit einem 8051-Mikrocontroller

Mikroprozessoren Grundlagen AVR-Controller Input / Output (I/O) Interrupt Mathematische Operationen

MikroController der 8051-Familie

Prinzipien und Komponenten eingebetteter Systeme

Mikrocomputertechnik. Thema: Der Aufbau des XC888-Mikrocontrollers -Teil 1 -

4.0 Der Atmel AT89LPx052 Mikrocontroller

MSP 430. Einführung. Was kann er? Hauptthemen. Wie sieht er aus? 64 / 100 polig. Was kann er? MSP 430 1

Inhaltsverzeichnis 1 Ein-Bit-Rechner Mikrorechentechnik-Grundlagen Das Mikrocontrollersystem ein Überblick am Beispiel MSP430F1232

Speicher (1) zur Realisierung eines Rechnerspeichers benötigt man eine Materie mit physikalischen Eigenschaften, die

Mikrocomputertechnik mit der 8051-Controller-Familie

05. Assembler-Programmierung. Datenstrukturen des ATMega32. Literatur

Mikrocomputertechnik

Vorlesung "Struktur von Mikrorechnern" (SMR)

Ein- / Ausgabe- Ports

Hardwareaufbau der Mikrocontroller der 51er -Familie

Einleitung Die Pins alphabetisch Kapitel 1 Programmierung des ATmega8 und des ATmega

Mikrocontrollertechnik

EDT-REFERAT Adressierungsarten

Vorlesung "Struktur von Mikrorechnern" (SMR)

Die AVR Mikrocontrollerfamilie

Ein-Bit-Rechner 15. Mikrorechentechnik-Grundlagen 29

Vorwort 8. Kap. 1: Grundlagen 10

Neues vom STRIP Forth-Prozessor

Mikroprozessoren Grundlagen AVR-Controller Input / Output (I/O) Interrupt Mathematische Operationen

Mikrocomputertechnik

Name: ES2 Klausur Thema: ARM Name: Punkte: Note:

Adressierung von Speichern und Eingabe- Ausgabegeräten

1 Mitsubishi M16C62 Mikrocontroller

Hardwareaufbau der Mikrocontroller der 51er -Familie

Mikrocontroller-Busse

Hardware PCI-Bus. Dr.-Ing. Matthias Sand. Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Hardware PCI-Bus. Dr.-Ing. Matthias Sand. Lehrstuhl für Informatik 3 (Rechnerarchitektur) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Übung "Struktur von Mikrorechnern" (CBS)

Mikrocontroller. Vortrag von Louis Liedtke. 8. Dezember Fakultät Elektrotechnik und Informatik. Bild 1: Atmel ATmega8

Arithmetische und Logische Einheit (ALU)

Mikrocomputertechnik

Mikrocomputertechnik

Name : Klasse : Punkte : Note :

Mikrocomputertechnik

ATmega169 Chip: Pin-Layout

Teil 1: Prozessorstrukturen

Vortrag zur Seminarphase der PG Solar Doorplate MSP430 Wichtigste Grundlagen von David Tondorf

Komponenten eines Mikrocontrollers

E Mikrocontroller-Programmierung

verzeichnis Bernd-Dieter Schaaf, Peter Wissemann, Stephan Böcker Mikrocomputertechnik

Vorlesung "Struktur von Mikrorechnern" (CBS)

Speicheraufbau des AT89C5131

Maschinenorientierte Programmierung

Rechnerstrukturen. 6. System. Systemebene. Rechnerstrukturen Wintersemester 2002/03. (c) Peter Sturm, Universität Trier 1. Prozessor.

13.3 Datenpfade zur Befehlsdurchführung

Mikrocontroller-Programmierung

Entwicklungsboard 16F1824

Inhaltsverzeichnis VII

Grundlagen der Rechnerarchitektur. MIPS Assembler

STM32 - Schieberegister, SPI - u

Helmut Bähring. Mikrorechner Technik. Übungen und Lösungen. Mit 78 Abbildungen und CD-ROM. Springer

Rechnerarchitektur Atmega Vortrag Atmega 32. Von Urs Müller und Marion Knoth. Urs Müller Seite 1 von 7

Kap.2 Befehlsschnittstelle. Prozessoren, externe Sicht

Kap.3 Mikroarchitektur. Prozessoren, interne Sicht

Microcontroller Kurs Microcontroller Kurs/Johannes Fuchs 1

Systementwurf mit Excalibur

SMP Übung 2 1. Aufgabe

Teil 2: Rechnerorganisation

Name: ES2 Klausur Thema: ARM Name: Punkte: Note:

TM1638-Anzeige-Taster-Modul

Bezeichnung CPU Technische Daten. 8 Bit, Atmel AT89C52 (kompatible Derivate einsetzbar) PLCC44 Gehäuse

Computergestützte Ansteuerung digitaler Eisenbahnanlagen

Selbststudium Informationssysteme - H1102 Christian Bontekoe & Felix Rohrer

Aufbau und Funktionsweise eines Computers

Kapitel 18. Externe Komponenten

GRUNDLAGEN DER INFORMATIONSTECHNIK. Übungen TEIL 1 RECHNER

Mikrocomputertechnik

Mikroprozessor als universeller digitaler Baustein

Rechnerstrukturen. 5. Speicher. Inhalt. Vorlesung Rechnerstrukturen Wintersemester 2002/03. (c) Peter Sturm, Universität Trier 1.

Ressourcenübersicht Rack PC 840, Box PC 840

Mikrocomputertechnik

EMC: Parallel-I/O Folie: 2 Prof. Dr.-Ing. Alfred Rozek TFH Berlin

Teil 3: Parallel-I/O. Studiengang Technische Informatik (TI) Prof. Dr.-Ing. Alfred Rożek. nur für Lehrzwecke Vervielfältigung nicht gestattet

Rechnerstrukturen Winter SPEICHER UND CACHE. (c) Peter Sturm, University of Trier 1

Arithmetik, Register und Speicherzugriff. Grundlagen der Rechnerarchitektur Assembler 9

ISA96 HD-Card. Technische Beschreibung

Einführung in die Welt der Microcontroller

3. Rechnerarchitektur

Teil 1: Prozessorstrukturen

Labor Industrielle Netzwerke. Versuch 2: Relais Steuerung durch SPI

MP /52 Controller Modul

Computersysteme. Fragestunde

Einführung in das Mikrocontroller-System 80(C)515/80(C)535

Assembler am Beispiel der MIPS Architektur

Rechnernetze und Organisation

mit 12 Bit Auflösung (nicht galvanisch getrennt)

Dateien, die nicht in das Projekt eingebunden sind, werden ohne Syntax highlight dargestellt. MiCoWi und µvision Seite 1 Uwe Wittenfeld

8. Beschreibung des Prozessors MSP 430

Transkript:

1 ie Controller der TLCS 900 Familie und ihre Schaltungstechnik 1.2 Speicherorganisation des TLCS 900 Inhaltsverzeichnis Kapitel 1 Kap.1 1 / 14 llgemeines Bei der TLCS-900-Familie von Toshiba handelt es sich um hochintegrierte 16-Bit Mikrocontroller. - Mikrocontroller sind Mikroprozessoren mit zusätzlichen Peripheriekomponenten integriert auf einem Chip. - Kontroller besitzen in der Regel ebenfalls Speicherkomponenten wie und RM auf dem Chip. as TOPS Entwicklungsboard stellt eine Implementierung eines Controllers der TLCS-900-Familie als rbeitsumgebung zum Zweck der Systementwicklung dar. iese umfasst - eine PC-Schnittstelle zur Übertragung von Programmen an das Board - ssembler und Compiler zur Programmierung und - einen ebugger zur Fehlersuche und Programmanalyse. ie verwendeten Controllertypen der TOPS 900-Serie sind der TMP93CM40 und der TMP93CM41 (-lose Version, verwendet in TOPS-Board). Kap.1 2 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 1

llgemeines Eigenschaften-Übersicht: - 8 x 32-Bit Register, 32-Bit Programmzähler, 16-Bit Flagregister; universelle rbeitsregister als 8-, 16- oder 32-Bit Register ansprechbar - 2 kb RM / 32 kb auf dem Chip - 16-Bit atenbus / 24-Bit dressbus - Befehlssatz mit unter anderem atenaustauschoperationen Blocktransfer- und Blocksuchoperationen Registerbank-Umschaltung - 9 dressmodi mit u. a. "register indirect pre/post-decrement/increment" - 6 externe, 14 interne und 2 systemspezifische Interrupts (Reset, NMI) mit Interruptmaskierung und 7 möglichen Interrupthierarchien - 79 bzw. 61 I/O-Pins die zu 11 Ports (Port 0 bis Port ) zusammengefasst sind; einige Ports besitzen Sonderfunktionen z. B. 8 x U - komplexe Timereinheit mit 4 x 8-Bit und 2 x 16-Bit Timern für z. B. PWM-Generierung und Watchdog Kap.1 3 / 14 Blockstruktur der Controller TMP93CM40/41 8 nalog-igital- Umsetzer-Kanäle 2 serielle Schnittstellen Signalgenerator Ein-/usgänge 8-/16-Bit-Timer und PWM-Kanäle dress- und atenbus extern Steuerleitungen für externen /-Bus externe chipselect-signale Kap.1 4 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 2

Nutzung der dressbereiche 000000H 000080H 000100H 000880H SFR region (special function registers) 128 Bytes internal RM (2 kbytes) 256 Bytes 8 address Bits Register zur Konfiguration der Controller-Funktionen 2 k internes RM (bei TMP93CM40/41) Controller besitzt 16-Bit dressbus intern, 24-Bit dressbus extern ( 16 MByte dressraum) 008000H 008100H 010000H external memory interrupt vectortable (64x4 Bytes) internal (32 kbytes) (TMP93CM40 only) 64 kbytes 16 address Bits Sprungziele für Hardund Software-Interrupts über Interrupt-Vektortabelle 32 k internes (nur beim TMP93CM40) 16 MBytes external memory 24 address bits FFFFF0H FFFFFFH reserved area (256 Bytes) 1.2 Speicherorganisation des TLCS 900 Kap.1 5 / 14 Schaltplan TOPS Teil 1: Takterzeugung und Multiplex CPU-kernel address latch serial interface Kap.1 6 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 3

Signalabfolge beim Buszugriff Zykluszeiten T1 und T2 für eine Maschineninstruktion X1 T1 200 ns bei 20 MHz T2 20 MHz Takt bedingt Periodendauer von 50 ns CS0; CS1; CS2 16-23 gemultiplexter dress-/ atenbus; Unterscheidung über LE-Signal (address latch enable) LE 0-15 R 0-15 ata in Lesezyklus dresse gültig aten übernehmen 0-15 0-15 ata out Schreibzyklus HWR; WR aten übernehmen Kap.1 7 / 14 TOPS-Board Board: : Überblick dressdekoder CPU RM Serielle Schnittstelle Kap.1 8 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 4

nschlussschema für RM und R E S S T vom dressdekoder R E S S T \CS \OE \CS \OE \WR verbunden mit \R RM Richtungsselektion über \WR tristate wenn \OE = 1 Kap.1 9 / 14 Blockschema der 0... m-1 0... n-1 n... m-1 eco der logic \CS or RM Beispiel : 32 k von 8000 H bis FFFF H cs = 15 16... 23 Kap.1 10 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 5

Schaltplan TOPS Teil 2: mittels GL RM address decoder Kap.1 11 / 14 nach Systemstart Maximum-Modus; Umschaltung in Minimum-Modus über Befehl "MIN"; rückwechseln in Maximum- Modus nur über Hardware-RESET dressierung von atenspeicher über 32-Bit-Register 16 MByte atenspeicher adressierbar Registerorganisation des Mikrocontrollers: Minimum-Modus Modus XIX XIY XIZ XSP 8 banks W BC E HL W W W B C W B C W B W B W B HC W B HC B HC B HC H H H L H L 16 bit IX IY IZ SP general purpose addressing PC arbeitet als 16-Bit- Register nur 64 kbyte Programmspeicher adressierbar SR PC 16 bit F program control registers Kap.1 12 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 6

Registerorganisation des Mikrocontrollers: Maximum-Modus Modus 4 banks XW XBC XE XHL W W W B W B B B H H H H C C L L general purpose dressierung von atenspeicher und Programmspeicher über 32-Bit-Register und 32-Bit-PC (nur 24-Bit genutzt) 16 MByte Speicher adressierbar XIX XIY XIZ XSP SR PC IX IY IZ SP F 16 bit addressing program control registers Kap.1 13 / 14 ufbau des Statusregisters XXX IFF 2 IFF 1 IFF 0 MX RFP 2 RFP 1 RFP 0 Most Significant Byte (MSB) Interrupt Level Mode min = 0 max = 1 Reg. Filepointer Least Significant Byte (LSB) S Z 0 H 0 V N C Sign Zero Half Carry Parity/ Overfl. Nega tive Carry Kap.1 14 / 14 r. R. Viga / EBS 2008 7