Verfügbarkeit: Mikroprozessortechnik

Mikroprozessortechnik: mit Übungen und Testfragen

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Müller, Helmut (VerfasserIn), Walz, Lothar (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Würzburg Vogel 1992
Ausgabe:	4. erw. Aufl.
Schriftenreihe:	Elektronik 5
Schlagworte:	Mikroprozessor Einführung
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	478 S. graph. Darst.
ISBN:	3802314530

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINFUEHRUNG . 13 1.1 PRINZIP DER DATENVERARBEITUNG . 13 1.1.1 BINAERE DATEN . 14 1.1.2 VERARBEITUNG BINAERER DATEN . 16 1.2 BLOCKSCHALTBILD EINES MIKROCOMPUTERS . 18 1.2.1 ZENTRALEINHEIT . 18 1.2.2 ZENTRALSPEICHER . 19 1.2.3 EIN-/AUSGABE-BAUSTEINE . 20 1.2.4 BUSLEITUNGEN . 20 1.3 PRINZIPIELLE ARBEITSWEISE EINES COMPUTERS . 21 1.3.1 HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 21 1.3.2 PRINZIPIELLER ABLAUF EINES PROGRAMMES . 22 2 BAUGRUPPEN EINES MIKROCOMPUTERS . 25 2.1 SYSTEMBUS . 25 2.1.1 AUSWAHL EINES BAUSTEINS . 26 2.1.2 STEUERUNG DER UEBERTRAGUNGSRICHTUNG . 29 2.1.3 BUSTREIBER UND EMPFAENGER . 31 2.2 ZENTRALEINHEIT (CPU) . 32 2.2.1 EINFUEHRUNG . 32 2.2.2 ANSCHLUSSTECHNIK . 32 2.2.3 BLOCKSCHALTBILD DER CPU . 36 2.2.3.1 DAS BEFEHLSWERK (BW) . 36 2.2.3.2 DAS RECHENWERK (RW) . 36 2.2.3.3 HILFS-UND ADRESSREGISTER . 39 2.3 ZENTRALSPEICHER . 41 2.3.1 AUFBAU VON HALBLEITERSPEICHEM . 42 2.3.2 ERWEITERUNG DER WORTBREITE VON GEGEBENEN SPEICHERSCHALTUNGEN . 43 2.3.3 VERGROESSERUNG DER SPEICHERZELLENZAHL . 44 2.3.4 ARTEN VON HALBLEITERSPEICHERN . 45 2.3.4.1 SCHREIB-ZLESESPEICHER (RAM) . 45 2.3.4.2 FESTWERTSPEICHER . 52 2.4 EIN-/AUSGABE-BAUSTEINE . 57 2.4.1 EIN-/AUSGABE-BAUSTEIN 8212 . 57 2.4.2 BAUSTEINAUSWAHL FUER E/A-BAUSTEIN 8212 . 57 2.4.3 SCHALTUNG ALS AUSGABE-BAUSTEIN . 58 2.4.4 SCHALTUNG ALS EINGABE-BAUSTEIN . 60 3 PROGRAMMIERUNG VON MIKROCOMPUTERN . 61 3.1 MASCHINENBEFEHLE . 61 3.1.1 BEGRIFFE . 61 3.1.2 PRINZIP DER STEUERUNG DURCH BINAERE BEFEHLE . 62 3.1.3 STRUKTUR EINES MASCHINENBEFEHLS . 62 3.1.4 ERKENNEN VON OP-CODES . 64 3.1.5 DARSTELLUNG VON BEFEHLEN UND ZAHLEN . 65 3.2 ZEITLICHER ABLAUF VON BEFEHLEN . 68 3.2.1 ZYKLUSARTEN . 68 3.2.2 MASCHINENZYKLEN . 70 3.2.2.1 WARTE-TAKTZYKLEN . 70 3.2.2.2 OP-CODE AUS SPEICHER LESEN . 70 3.2.2.3 OPERAND LESEN BZW. SCHREIBEN IM SPEICHER . 73 3.2.2.4 EIN-/AUSGABE-ZYKLEN LESEN UND SCHREIBEN . 73 3.2.2.5 HALT-ZYKLUS . 73 3.2.2.6 RESET-ZYKLEN . 75 3.2.3 ABLAUF EINES MASCHINENBEFEHLS . 75 3.2.4 BUSPROTOKOLL EINES PROGRAMMES . 79 4 BEFEHLSSATZ EINES Z80-MIKROPROZESSORS . 89 4.1 EINTEILUNG DER BEFEHLSGRUPPEN . 89 4.2 TRANSPORTBEFEHLE . 91 4.2.1 STRUKTUR VON TRANSPORTBEFEHLEN . 91 4.2.2 TRANSPORTBEFEHLE MIT IMMEDIATE-ADRESSIERUNG . 92 4.2.3 TRANSPORTBEFEHLE MIT DIREKTER ADRESSIERUNG . 96 4.2.3.1 REGISTER-REGISTER-ADRESSIERUNG . 97 4.2.3.2 REGISTER-SPEICHER-ADRESSIERUNG . 99 4.2.4 TRANSPORTBEFEHLE MIT REGISTERINDIREKTER ADRESSIERUNG . 102 4.2.5 TRANSPORTBEFEHLE MIT DER ADRESSIERUNGSART REGISTERINDIREKT + OFFSET . . . 105 4.2.6 TRANSPORTBEFEHLE MIT STACK-ADRESSIERUNG . 110 4.2.7 TRANSPORTBEFEHLE MIT DATENTAUSCH . 115 4.2.8 BEFEHLE FUER EIN UND AUSGABE . 116 4.2.8.1 E/A-BEFEHLE MIT DIREKTER ADRESSIERUNG . 118 4.2.8.2 E/A-BEFEHLE MIT REGISTERINDIREKTER ADRESSIERUNG . 119 4.3 BEFEHLE FUER DIE BEARBEITUNG VON DATEN . 120 4.3.1 UEBERBLICK . 120 4.3.2 RECHNEN MIT DUALEN ZAHLEN . 121 4.3.2.1 ZAHLENGERADE, ZAHLENKREIS . 121 4.3.2.2 ADDIEREN UND SUBTRAHIEREN IM RECHENWERK . 123 4.3.2.3 KOMPLEMENTDARSTELLUNG VON ZAHLEN . 124 4.3.2.4 RECHNEN MIT POSITIVEN UND NEGATIVEN DUALZAHLEN . 126 4.3.3 FLAGS . 127 4.3.3.1 UEBERBLICK . 127 4.3.3.2 ZERO FLAG (ZF1) NULL-FLAG . 128 4.3.3.3 CARRY FLAG (CF1) UEBERTRAGS-FLAG . 128 4.3.3.4 SIGN FLAG (SF1) VORZEICHEN-FLAG . 129 4.3.3.5 PARITY/OVERFLOW FLAG (P/VF1) PARITAETS-/UEBERLAUF-FLAG . 129 4.3.4 ZAEHLBEFEHLE (INC, DEC) . 130 4.3.5 ARITHMETISCHE BEFEHLE (ADD, ADC,SUB, SBC) . 132 4.3.5.1 ARITHMETISCHE GRUNDLAGEN . 132 4.3.5.2 ARITHMETISCHE OPERATIONEN MIT 8-BIT-OPERANDEN . 134 4.3.5.3 ARITHMETISCHE OPERATIONEN MIT 16-BIT-OPERANDEN . 136 4.3.6 BINAERE BEFEHLE (AND, OR, XOR, CP) . 138 4.3.6.1 AUFBAU UND ARBEITSWEISE . 138 4.3.6.2 ANWENDUNGEN DER BINAEREN BEFEHLE . 141 4.3.7 ROTIER UND SHIFTBEFEHLE (RR, RL, RRC, RLC, RRD, RLD, SRA, SLA, SRL, RRA, RLA, RRCA, RLCA) . 143 4.3.7.1 ROTIERBEFEHLE (RR, RL, RRC, RLC, RRD, RLD) . 144 4.3.7.2 SCHIEBEBEFEHLE (SRA, SLA, SRL) . 146 4.3.7.3 FORMAT FUER RR, RL, RRC, RLC, SRA, SLA, SRL . 148 4.3.7.4 FORMAT FUER RLD, RRD . 150 4.3.7.5 FORMAT FUER RRA, RLA, RRCA, RLCA . 150 4.3.7.6 SCHIEBEN VON LAENGEREN OPERANDEN . 150 4.3.7.7 NICHT IN DER BEFEHLSLISTE ENTHALTENE SCHIEBEBEFEHLE . 151 4.3.8 EINZELBIT-BEFEHLE (SET, RES, BIT) . 151 4.4 PROGRAMMVERZWEIGUNGEN . 154 4.4.1 VERWENDUNG VON VERZWEIGUNGSBEFEHLEN . 154 8 4.4.2 BEDINGTE UND UNBEDINGTE VERZWEIGUNGSBEFEHLE . 155 4.4.3 SPRUNGBEFEHLE IM ENGEREN SINNE (JP,JR, DJNZ) . 157 4.4.3.1 SPRUNGBEFEHLE MIT DIREKTER ADRESSIERUNG . 158 4.4.3.2 SPRUNGBEFEHLE MIT RELATIVER ADRESSIERUNG . 159 4.4.3.3 SPRUNGBEFEHLE MIT REGISTERINDIREKTER ADRESSIERUNG . 162 4.4.4 UNTERPROGRAMME, UP (SUBROUTINES) . 163 4.4.4.1 ABLAUF EINES UP-AUFRUFS . 164 4.4.4.2 SPEICHERN DER RUECKSPRUNGADRESSE IM STACK . 166 4.4.4.3 AUFRUF VON UNTERPROGRAMMEN (CALL, RST) . 168 4.4.4.4 RUECKSPRUNG AUS EINEM UNTERPROGRAMM (RET, RETI, RETN) . 170 4.4.4.5 PARAMETERUEBERGABE BEI UNTERPROGRAMMEN . 172 4.5 PROGRAMMIEREN MIT SPRUNGBEFEHLEN . 174 4.5.1 PROGRAMMABLAUFPLAN . 174 4.5.2 SYMBOLISCHE ADRESSEN (MARKEN, LABELS) . 175 4.5.3 STRUKTURIERTE PROGRAMMIERUNG . 177 4.5.3.1 FOLGE (LINEARE STRUKTUR, SEQUENZ) . 181 4.5.3.2 WIEDERHOLUNG (LOOP, SCHLEIFE) . 181 4.5.3.3 ENTSCHEIDUNG (VERZWEIGUNG, ALTERNATIVE) . 188 4.5.4 MODULARE PROGRAMMIERUNG . 192 4.6 CPU-STEUERBEFEHLE . 195 4.6.1 LEERBEFEHL . 195 4.6.2 PROGRAMMHALT . 195 4.6.3 KOMPLEMENT-BEFEHLE . 195 4.6.4 DEZIMALANGLEICHUNG IM AKKU . 196 4.6.5 CARRY-FLAG-BEFEHLE . 199 4.6.6 BEFEHLE FUER INTERRUPTVERARBEITUNG . 199 4.7 BLOCKBEFEHLE . 200 4.7.1 ALLGEMEINER AUFBAU . 200 4.7.2 BLOCKSUCH-BEFEHLE . 200 4.7.3 BLOCKTRANSPORT-BEFEHLE . 202 4.7.4 BLOCKWEISE EIN-UND AUSGABE . 203 4.7.4.1 BLOCKWEISE EINGABE . 203 4.7.4.2 BLOCKWEISE AUSGABE . 205 4.8 ADRESSIERUNGSARTEN . 206 4.8.1 UEBERBLICK . 206 4.8.2 IMMEDIATE-ADRESSIERUNG . 206 4.8.3 DIREKTE ADRESSIERUNG . 208 4.8.4 INDIREKTE ADRESSIERUNG . 209 4.8.5 INDIZIERTE ADRESSIERUNG . 210 4.8.5.1 ADRESSENBILDUNG DURCH KONKATENATION (ZUSAMMENSETZUNG) . 210 4.8.5.2 ADRESSENBILDUNG DURCH ADDITION . 211 4.8.6 ZEIGER (POINTER) . 211 5 BESONDERE BETRIEBSARTEN . 213 5.1 DIREKTER SPEICHERZUGRIFF (DMA) . 214 5.1.1 PRINZIP . 214 5.1.2 Z80-DMA . 215 5.2 INTERRUPT . 217 5.2.1 INTERRUPTARTEN . 217 5.2.2 Z80-INTERRUPT . 220 5.2.2.1 INTERRUPTERKENNUNG UND-BESTAETIGUNG . 220 5.2.2.2 DAS MASKIERBARE INTERRUPT INT . 221 5.2.2.3 DAS NICHTMASKIERBARE INTERRUPT NMI . 229 5.2.2.4 PRIORITAET . 232 5.2.2.5 DAS INTERRUPT-SERVICEPROGRAMM . 235 5.3 LEMZIELTEST . 236 9 6 KOMPLEXE PERIPHERIEBAUSTEINE . 239 6.1 BITPARALLELE EIN-/AUSGABE AM BEISPIEL Z80-PIO . 239 6.1.1 ANSTEUERUNG DER PIO . 241 6.1.2 BETRIEBSARTEN . 242 6.1.2.1 BETRIEBSART 0, 8-BIT-AUSGABE . 244 6.1.2.2 BETRIEBSART 1, 8-BIT-EINGABE . 245 6.1.2.3 BETRIEBSART 2, 8-BIT-BIDIREKTIONALE EIN-ZAUSGABE . 246 6.1.2.4 BETRIEBSART 3, EINZELBIT-EIN-/-AUSGABE . 248 6.1.3 PLO-INTERRUPT . 249 6.1.4 PROGRAMMIERUNG DER PIO . 250 6.1.4.1 INTERRUPT-VEKTORWORT . 250 6.1.4.2 MODUSSTEUERWORT . 250 6.1.4.3 INTERRUPTSTEUERWORT . 252 6.1.4.4 INTERRUPTAKTIVIERUNGSWORT . 253 6.1.5 PROGRAMMIERBEISPIELE ZUR INITIALISIERUNG . 253 6.1.5.1 BITPARALLELE EIN-ZAUSGABE . 253 6.1.5.2 EINZELBIT-EIN-/-AUSGABE . 254 6.1.6 SCHALTUNGSBEISPIEL . 255 6.1.6.1 PUFFERUNG . 255 6.1.6.2 ADRESSDECODIERUNG . 255 6.1.6.3 RICHTUNGSSTEUERUNG DES DATENBUSTREIBERS . 257 6.2 PROGRAMMIERBARE ZEITGEBER AM BEISPIEL Z80-CTC . 258 6.2.1 ANSTEUERUNG DES CTC . 259 6.2.2 INNERER AUFBAU . 259 6.2.3 BETRIEBSARTEN . 262 6.2.3.1 EREIGNISZAEHLER . 262 6.2.3.2 ZEITGEBERBETRIEB . 262 6.2.4 INTERRUPTVERHALTEN DES CTC . 263 6.2.5 PROGRAMMIERUNG DES CTC . 264 6.2.5.1 KANALSTEUERWORT . 264 6.2.5.2 PROGRAMMIERUNG DER ZEITKONSTANTE . 265 6.2.5.3 PROGRAMMIERUNGDESINTERRUPTVEKTORS . 266 6.2.6 PROGRAMMIERBEISPIEL ZUR INITIALISIERUNG . 266 6.3 SERIELLE SCHNITTSTELLE AM BEISPIEL Z80-DART . 268 6.3.1 SERIELLE DATENUEBERMITTLUNG . 268 6.3.2 ANSCHLUESSE DES Z80-DART . 270 6.3.3 ANSTEUERUNG DES Z80-DART . 272 6.3.4 INNERER AUFBAU . 272 6.3.5 BETRIEBSMOEGLICHKEITEN . 276 6.3.6 PROGRAMMIERUNG DES DART . 278 6.3.6.1 DIE STEUERREGISTER . 278 6.3.6.2 PROGRAMMIERUNGSBEISPIEL . 283 6.4 LERNZIELTEST . 286 7 HILFSMITTEL ZUR PROGRAMMENTWICKLUNG . 287 7.1 ARBEITSWEISE EINES ENTWICKLUNGSSYSTEMS . 288 7.2 HILFSPROGRAMME ZUR PROGRAMMENTWICKLUNG UND IHRE ARBEITSWEISE . 290 7.2.1 DAS BETRIEBSSYSTEM . 290 7.2.2 DER EDITOR . 292 7.2.3 DER ASSEMBLER . 294 7.2.3.1 ASSEMBLERBEFEHLE . 295 7.2.3.2 MARKEN . 296 7.2.3.3 OPERANDEN . 296 7.2.3.4 KOMMENTAR . 297 7.2.3.5 PSEUDOBEFEHLE . 297 7.2.4 DER LINKER . 298 10 7.2.5 DER DEBUGGER . 298 7.3 LEMZIELTEST . 299 8 PROBLEMLOESUNGEN . 301 8.1 CODEWANDLER . 301 8.2 TABELLENVERARBEITUNG . 304 8.2.1 TEXTAUSGABE . 304 8.2.2 MEHRSPALTIGE TABELLEN . 307 8.3 BERECHNUNG VON ZEITSCHLEIFEN . 308 8.4 BEDIENUNG VON NUMERISCHEN UND ALPHANUMERISCHEN ANZEIGEN . 310 8.5 TASTENFELDABFRAGE . 315 8.6 LEMZIELTEST . 324 9 STANDARDSCHNITTSTELLEN . 325 9.1 SERIELLE STANDARDSCHNITTSTELLE RS 232C-V24/V28 . 326 9.1.1 EINRICHTUNGEN ZUR SERIELLEN DATENUEBERTRAGUNG . 327 9.1.2 SCHNITTSTELLENLEITUNGEN UND IHRE BEDEUTUNG . 327 9.1.3 BETRIEBLICHE ANFORDERUNGEN . 328 9.1.4 ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN . 329 9.1.5 ANSCHLUSSTECHNIK . 330 9.1.6 STROMSCHLEIFE . 331 9.1.7 AUSFUEHRUNGSBEISPIEL . 331 9.1.7.1 ADRESSDECODIERUNG UND ANSTEUERUNG . 331 9.1.7.2 ERZEUGUNG DES SCHIEBETAKTS . 333 9.1.7.3 SCHNITTSTELLENSIGNALE . 334 9.1.7.4 TREIBERSOFTWARE . 334 9.2 8-BIT-PARALLELSCHNITTSTELLE FUER DRUCKER (NACH CENTRONIX) . 339 9.2.1 SCHNITTSTELLENSIGNALE . 339 9.2.2 PARALLELE DRUCKERSCHNITTSTELLE MIT Z80-PIO . 340 9.3 LERNZIELTEST . 343 10 MIKROPROZESSOREN DER 6ER-FAMILIE . 345 10.1 DER MIKROPROZESSOR MC 6809 . 345 10.1.1 ANSCHLUSSBELEGUNG UND BEDEUTUNG DER SIGNALLEITUNGEN . 345 10.1.2 REGISTERSTRUKTUR DES MC 6809 . 349 10.1.3 ADRESSIERUNGSARTEN . 350 10.1.4 BEFEHLSUEBERSICHT . 353 10.1.5 ZUSAMMENFASSUNG . 354 10.2 DER MIKROPROZESSOR 6502 . 355 10.2.1 ANSCHLUSSBELEGUNG . 355 10.2.2 REGISTERSTRUKTUR . 357 10.2.3 ADRESSIERUNGSARTEN . 358 10.2.4 BEFEHLSUEBERSICHT . 360 10.2.5 ZUSAMMENFASSUNG . 360 11 KOMPLEXERE PROZESSOREN DER 8ER-FAMILIE . 363 11.1 DER MIKROPROZESSOR 8086 (16 BIT) . 363 11.1.1 SIGNALE UND ANSCHLUESSE . 363 11.1.1.1 ADRESS-UND DATENSIGNALE . 363 11.1.1.2 STEUER-UND STATUSSIGNALE . 364 11.1.2 REGISTER DES 8086 . 369 11.1.3 ADRESSIERUNG BEIM 8086 . 369 11.1.4 STRUKTUR DES MASCHINENCODES . 372 11.1.5 DIE BEFEHLS-WARTESCHLANGE . 373 11.1.6 MULTIPLIZIER-UND DIVIDIERBEFEHLE . 373 11.1.7 INTERRUPTSTRUKTUR DES 8086 . 374 11 11.1.8 BEISPIELPROGRAMM . 375 11.2 DER MIKROPROZESSOR 8088 (8/16 BIT) . 376 11.3 DER MIKROPROZESSOR 80186 (16 BIT) . 376 11.4 MIKROPROZESSOREN FUER MULTITASKING . 376 11.4.1 PRINZIP DER MULTITASKING-BETRIEBSART . 376 11.4.2 AUFBAU DES 80286 (16 BIT) . 377 11.4.3 ADRESSVERWALTUNG . 378 11.4.4 TASKWECHSEL . 381 11.4.5 PRIVILEGMECHANISMEN . 382 11.5 DER MIKROPROZESSOR 80386 (32 BIT) . 382 11.6 MIKROCONTROLLER . 382 11.6.1 SPEICHERORGANISATION . 385 11.6.2 REGISTER . 387 11.6.3 VERWENDUNG DER PORTS . 391 11.6.4 ZUSAMMENFASSUNG . 395 11.7 MATHEMATISCHE COPROZESSOREN . 395 11.7.1 EIGENSCHAFTEN . 395 11.7.2 ARBEITSWEISE . 397 11.7.3 VORTEILE . 398 12 WEITERE PROZESSOR-ARCHITEKTUREN . 399 12.1 SIGNALPROZESSOREN . 399 12.1.1 GRUNDLAGEN DER DIGITALEN SIGNALVERARBEITUNG . 400 12.1.1.1 AUFBEREITUNG DES SIGNALS . 400 12.1.1.2 VERARBEITUNG DES SIGNALS . 401 12.1.2 AUFBAU UND PROGRAMMIERUNG VON SIGNALPROZESSOREN . 402 12.1.2.1 DER SIGNALPROZESSOR 2920 VON INTEL . 402 12.1.2.2 DER SIGNALPROZESSOR TMS 32010 VON TEXAS INSTRUMENTS . 407 12.1.3 AUSBLICK . 409 12.2 RISC-ARCHITEKTUR . 409 12.2.1 PROBLEME DER CISC-ARCHITEKTUR . 409 12.2.2 PRINZIP DER RISC-ARCHITEKTUR . 411 12.2.3 LEISTUNGSSTEIGERUNG BEI RISC-ARCHITEKTUR . 412 12.2.3.1 VERKLEINERUNG DER ANZAHL DER BEFEHLE . 412 12.2.3.2 UEBERLAPPENDE BEFEHLSABLAEUFE (PIPELINING) . 413 12.2.3.3 REGISTERORGANISATION . 414 12.2.3.4 SPEICHERORGANISATION . 415 12.2.4 ZUSAMMENFASSUNG . 417 12.3 TRANSPUTER . 417 12.3.1 BLOCKSCHALTBILD . 418 12.3.2 BEFEHLSSATZ . 419 12.3.3 MULTITASKING . 419 12.3.4 KOMMUNIKATION . 420 12.3.5 ZUSAMMENFASSUNG . 422 13 LOESUNGENDERUEBUNGSAUFGABEN . 423 LOESUNGEN DER LERNZIELTESTS IN KAPITEL 5 BIS 9 . 440 ANHANG . 443 LITERATURVERZEICHNIS . 469 STICHWORTVERZEICHNIS . 471 12
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