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Bibliographische Detailangaben
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Bremen Inst. zur Entwicklung Moderner Unterrichtsmedien 1993
Ausgabe:	10., verb. Aufl., Stand: Frühjahr 1993
Schriftenreihe:	Handbuch der Elektronik
Schlagworte:	Digitaltechnik
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	413 S. graph. Darst.

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GRUNDLAGEN DER DIGITALTECHNIK 1.1 UNTERSCHIED ZWISCHEN ANALOG UND DIGITALTECHNIK . 1 1.2 ZAHLENSYSTEME . 1 1.2.1 AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN . 1 1.2.2 DIE UMWANDLUNG (KONVERTIERUNG) VON ZAHLEN . 4 1.2.2.1 ERMITTLUNG DES ZAHLENWERTS . 4 1.2.2.2 ERMITTLUNG DER ZAHL AUS DEM ZAHLENWERT . 5 1.2.2.3 DIREKTE UMWANDLUNG ZWISCHEN DUAL-, OKTAL UND SEDEZIMALSYSTEM . 6 1.2.3 DAS RECHNEN MIT POLYADISCHEN ZAHLEN . 7 1.2.3.1 DIE ADDITION . 7 1.2.3.2 DIE SUBTRAKTION . 7 1.2.3.3 DIE MULTIPLIKATION . 8 1.2.3.4 DIE DIVISION . 8 1.2.3.5 DIE SUBTRAKTION DURCH KOMPLEMENTADDITION . 8 1.2.4 DARSTELLUNG NEGATIVER ZAHLEN . 9 1.3 CODIERUNG . 11 1.3.1 GRUNDBEGRIFFE . 11 1.3.2 CODEEIGENSCHAFTEN . 12 1.3.2.1 ADDITIVE (BEWERTBARE) CODES . 12 1.3.2.2 MINIMALCODES UND OPTIMALE CODES . 12 1.3.2.3 EINSCHRITTIGE CODES . 13 1.3.2.4 FEHLERERKENNUNGSCODES . 13 1.3.2.5 FEHLERKORREKTURCODES . 14 1.3.3 DIE WICHTIGSTEN CODES . 15 1.3.3.1 BCD-CODES . 15 1.3.3.2 ALPHANUMERISCHE CODES . 17 1.3.4 KANALCODIERUNG . 18 1.3.4.1 GRUNDPROBLEME . 18 1.3.4.2 BINAERE LEITUNGSCODES . 20 1.3.4.3 PSEUDOTERNAERE LEITUNGSCODES . 22 1.3.4.4 TERNAERE LEITUNGSCODES . 23 1.4 EINFUEHRUNG IN DIE SCHALTALGEBRA . 23 1.4.1 GRUNDVERKNUEPFUNGEN . 23 1.4.1.1 UND-FUNKTION . 23 1.4.1.2 ODER-FUNKTION . 24 1.4.1.3 NICHT-FUNKTION . 26 1.4.2 GESETZE DER SCHALTALGEBRA . 26 1.4.2.1 DIE KOMMUTATIVEN GESETZE . 27 1.4.2.2 DIE ASSOZIATIVEN GESETZE . 27 1.4.2.3 DIE DISTRIBUTIVEN GESETZE . 29 1.4.2.4 DIE KOMBINATIONEN AUS EINER SCHALTVARIABLEN, IHRER NEGATION UND KONSTANTEN . 29 1.4.2.5 DIE DOPPELTE NICHT-FUNKTION . 31 1.4.2.6 DE MORGANSCHE GESETZE . 31 1.4.2.7 GEBRAUCH VON KLAMMERN . 32 1.4.3 DISJUNKTIVE UND KONJUNKTIVE NORMALFORM . 32 1.4.3.1 MINTERME . 33 1.4.3.2 MAXTERME . 33 1.4.4 VEREINFACHUNG VON SCHALTFUNKTIONEN . 34 1.4.5 VERKNUEPFUNGEN VON ZWEI SCHALTVARIABLEN . 37 1.4.6 ANALYSE UND SYNTHESE VON SCHALTNETZEN . 40 1.4.6.1 ANALYSE VON SCHALTNETZEN . 40 1.4.6.2 SYNTHESE VON SCHALTNETZEN . 43 1.4.7 LESEN EINFACHER SCHALTNETZPLAENE . 53 2 DIODEN UND TRANSISTOREN ALS SCHALTER 2.1 EIGENSCHAFTEN EINES SCHALTERS . 57 2.2 DIODE ALS SCHALTER . 58 2.3 TRANSISTOR ALS STATISCHER SCHALTER . 60 2.4 TRANSISTOR ALS DYNAMISCHER SCHALTER . 65 2.4.1 VORGAENGE AN DER RC-SCHALTUNG . 65 2.4.1.1 RC-SCHALTUNG MIT DIFFERENTIATION GEGEN O V . 65 2.4.1.2 RC-SCHALTUNG MIT DIFFERENTIATION GEGEN+L/ S . 67 2.4.2 DYNAMISCH GESTEUERTER TRANSISTOR . 67 2.4.2.1 STATISCHE ZUSTAENDE . 68 2.4.2.2 VERHALTEN BEI POTENTIALSPRUENGEN . 68 2.4.2.3 DIMENSIONIERUNGSBEISPIEL . 69 2.4.2.4 ANWENDUNGSGEBIETE . 70 3 VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN 3.1 VORBEMERKUNGEN . 71 3.1.1 REGELBEREICHE UND ZUORDNUNGEN . 71 3.1.2 KENNLINIEN UND KENNDATEN DER VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 72 3.1.2.1 UEBERTRAGUNGSKENNLINIE . 72 3.1.2.2 EINGANGSKENNLINIE . 73 3.1.2.3 AUSGANGSKENNLINIEN . 73 3.1.2.4 LASTFAKTOREN . 74 3.1.2.5 STOERSICHERHEIT . 75 3.1.2.6 LEISTUNGSAUFNAHME . 76 3.1.2.7 SCHALTZEITEN . 76 3.2. DISKRETE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 77 3.2.1 DIODENSCHALTUNGEN . 77 3.2.1.1 AUFBAU UND EIGENSCHAFTEN . 77 3.2.1.2 DIODENMATRIZEN . 81 3.2.2 DIODEN-TRANSISTOR-SCHALTUNGEN . 85 3.2.2.1 H-AKTIVIERTE DIODEN-TRANSISTOR-SCHALTUNGEN . 86 3.2.2.2 L-AKTIVIERTE DIODEN-TRANSISTOR-SCHALTUNGEN . 87 3.2.2.3 GEGENTAKTSCHALTUNGEN FUER DEN AUSGANG . 88 3.2.2.4 SCHALTUNGSBEISPIEL . 90 3.2.3 WIDERSTANDS-TRANSISTOR-SCHALTUNGEN . 91 3.2.3.1 GRUNDSCHALTUNG UND EIGENSCHAFTEN . 91 3.2.3.2 MAJORITAETSSCHALTUNGEN . 92 3.2.4 DIREKT GEKOPPELTE TRANSISTORSCHALTUNGEN . 93 3.2.4.1 GRUNDSCHALTUNGEN UND EIGENSCHAFTEN . 93 3.2.4.2 SCHALTUNGSBEISPIELE . 95 3.3 INTEGRIERTE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 96 3.3.1 EINFUEHRUNG . 96 3.3.1.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG . 96 3.3.1.2 VOR-UND NACHTEILE INTEGRIERTER SCHALTUNGEN . 96 3.3.1.3 EINTEILUNG INTEGRIERTER SCHALTUNGEN . 97 3.3.1.4 ZEITLICHE ENTWICKLUNG DER INTEGRIERTEN SCHALTUNGEN . 98 II 3.3.1.5 KENNDATEN INTEGRIERTER VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 98 3.3.2 BIPOLARE INTEGRIERTE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 99 3.3.2.1 DCTL-, RTL-, RCTL UND DTL-FAMILIE . 99 3.3.2.2 TTL-FAMILIE UND IHRE VARIANTEN . 99 3.3.2.2.1 STANDARD-TTL . 100 3.32.2.2 LOW-POWER-TTL (LTTL) . 102 3.32.2.3 HIGH-SPEED-TTL(HTTL) . 102 3.3.2.2.4 LOW-POWER-SCHOTTKY-TTL (LSTTL) . 103 3.32.2.5 SCHOTTKY-TTL (STTL) . 103 3.3.2.2.6 T 3 L . 104 3.3.2.2.7 ZUSAMMENFASSUNG UND BEISPIELE . 104 3.3.2.2.8 ANWENDUNGSHINWEISE . 107 3.3.2.3 ECL-FAMILIE . 107 3.3.2.4 LSL-FAMILIE . 108 3.3.2.5 I 2 L-TECHNIK . 110 3.3.3 UNIPOLARE INTEGRIERTE VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 111 3.3.3.1 MOS-FET UND MOS-IC . 111 3.3.3.2 SCHALTUNGSTECHNIK IN P-MOS-UND N-MOS-IC . 113 3.3.3.3 EIGENSCHAFTEN VON P-MOS-UND N-MOS-IC . 116 3.3.3.4 SCHALTUNGSTECHNIK MIT KOMPLEMENTAEREN MOS-FET (IN CMOS-, LOCMOS UND SOS-IC) . 117 3.3.3.5 EIGENSCHAFTEN VON CMOS-, LOCMOS UND SOS-IC . 119 3.3.3.6 ANWENDUNGSHINWEISE . 122 3.3.3.7 BEISPIELE FUER CMOS-IC . 123 3.3.4 ZUSAMMENFASSUNG . 126 3.4 BESONDERE LEISTUNGSMERKMALE EINIGER VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 128 3.4.1 WIRED-AND-UND WIRED-OR-SCHALTUNGEN . 128 3.4.2 SCHALTUNGEN MIT OFFENEM KOLLEKTOR (OC) UND OFFENEM DRAIN (OD) . 129 3.4.3 TRI-STATE-AUSGAENGE . 130 3.4.4 DYNAMISCHE EINGAENGE BEI DIGITALSCHALTUNGEN . 133 3.4.4.1 SCHALTVERHALTEN . 133 3.4.4.2 SYMBOLIK UND ANWENDUNG DYNAMISCHER EINGAENGE . 134 4 SCHMITT-TRIGGER 4.1 FUNKTION . 137 4.2 AUFGABEN . 138 4.2.1 SCHWEL IWERTSCHALTER . 138 4.2.2 RECHTECKFORMER . 138 4.3 SCHALTUNGSTECHNISCHE REALISIERUNGEN . 139 4.3.1 SCHMITT-TRIGGER MIT STROM-MITKOPPLUNG . 139 4.3.1.1 WIRKUNGSWEISE . 139 4.3.1.2 DIMENSIONIERUNGSHINWEISE . 140 4.3.1.3 SCHMITT-TRIGGER MIT WECHSELSPANNUNGSEINGANG . 141 4.3.2 SCHMITT-TRIGGER MIT SPANNUNGS-MITKOPPLUNG . 143 4.3.2.1 GRUNDSCHALTUNG, WIRKUNGSWEISE . 143 4.3.2.2 SCHMITT-TRIGGER MIT EINSTELLBAREN TRIGGERPEGELN . 145 4.3.2.3 NICHTINVERTIERENDER TRIGGER MIT OPERATIONSVERSTAERKER . 146 4.3.2.4 INVERTIERENDER TRIGGER MIT OPERATIONSVERSTAERKER . 148 4.3.3 INTEGRIERTE SCHMITT-TRIGGER . 149 III 4.4 ANWENDUNGSBEISPIELE . 150 4.4.1 TEMPERATURWAECHTER . 150 4.4.2 DAEMMERUNGSSCHALTER . 152 4.4.3 FREQUENZMESSER MIT ZEIGERINSTRUMENT . 152 4.4.4 1 0O-HZ-TAKTERZEUGUNG FUERTTL . 154 4.4.5 IMPULSVERLAENGERUNG (PULS-STRETCHER) . 154 5 KIPPSCHALTUNGEN 5.1 BISTABILE KIPPSCHALTUNGEN . 156 5.1.1 GRUNDSCHALTUNGEN . 156 5.1.1.1 STATISCH GESTEUERTE BISTABILE KIPPSCHALTUNG . 157 5.1.1.2 DYNAMISCH GESTEUERTE BISTABILE KIPPSCHALTUNG . 160 5.1.2 BISTABILE KIPPGLIEDER UND IHRE SYMBOLE . 163 5.1.2.1 SYMBOLE FUER RS-KIPPGLIEDER . 163 5.1.2.2 DARSTELLUNG DES SCHALTVERHALTENS VON RS-KIPPGLIEDERN . 166 5.1.2.3 JK-KIPPGLIED . 167 5.1.2.4 D-KIPPGLIED . 168 5.1.2.5 T-KIPPGLIED . 169 5.1.2.6 BEISPIELE . 169 5.1.3 STEUERUNGSARTEN VON KIPPGLIEDERN . 170 5.1.3.1 NICHT GETAKTETE KIPPGLIEDER . 170 5.1.3.2 GETAKTETE KIPPGLIEDER . 171 5.1.3.3 ZUSAMMENFASSUNG . 174 5.1.4 SCHALTUNGSTECHNIK UND BEISPIELE INTEGRIERTER KIPPSCHALTUNGEN . 175 5.1.4.1 TTL-KIPPSCHALTUNGEN . 175 5.1.4.2 LSL-KIPPSCHALTUNGEN . 180 5.1.4.3 CMOS-KIPPSCHALTUNGEN . 181 5.1.5 GRUNDSAETZLICHE ANWENDUNGEN BISTABILER KIPPSCHALTUNGEN . 183 5.1.5.1 FREQUENZTEILUNG MIT BINAERTEILER . 184 5.1.5.2 SPEICHERUNG VON BINAERWERTEN . 184 5.2 MONOSTABILE KIPPSCHALTUNGEN . 185 5.2.1 SCHALTUNG UND WIRKUNGSWEISE . 185 5.2.2 ANSTEUERUNGSMOEGLICHKEITEN . 185 5.2.2.1 MONOSTABILE KIPPSCHALTUNG OHNE NACHTRIGGERUNG . 186 5.2.2.2 NACHTRIGGERBARE MONOSTABILE KIPPSCHALTUNG . 187 5.2.3 SYMBOL DES MONOSTABILEN KIPPGLIEDES . 187 5.2.4 REALISIERUNG MIT INTEGRIERTEN SCHALTUNGEN . 188 5.2.4.1 MONOSTABILE KIPPSCHALTUNG AUS VERKNUEPFUNGSSCHALTUNGEN . 188 5.2.4.2 INTEGRIERTE MONOSTABILE KIPPSCHALTUNGEN . 190 5.2.4.3 MONOSTABILE KIPPSCHALTUNGEN MIT BESONDEREN IC . 191 5.2.5 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN . 192 5.3 ASTABILE KIPPSCHALTUNGEN . 193 5.3.1 SCHALTUNG UND WIRKUNGSWEISE . 193 5.3.2 AUSGANGSSPANNUNGEN . 193 5.3.3 SPERREINGANG . 195 5.3.4 SYMBOLE FUER ASTABILE KIPPGLIEDER . 195 5.3.5 REALISIERUNG MIT INTEGRIERTEN SCHALTUNGEN . 196 5.3.6 ANWENDUNGSBEISPIELE . 199 5.3.6.1 RECHTECKGENERATOR . , 199 5.3.6.2 TAKTGEBER . 200 5.3.6.3 BLINKSCHALTUNG . 201 5.3.6.4 GENERATOR MIT VERAENDERBAREM TAKTVERHAELTNIS . 203 IV 6 SCHALTWERKE 6.1 ZAEHLER . 204 6.1.1 ASYNCHRONZAEHLER . ' . . 204 6.1.1.1 DUALZAEHLER VORWAERTSZAEHLEND . 204 6.1.1.2 DUALZAEHLER RUECKWAERTSZAEHLEND . 208 6.1.1.3 VORWAERTS-ZRUECKWAERTSZAEHLER FUER DUALCODE . 210 6.1.1.4 BCD-ZAEHLER FUER 8-4-2-1-CODE VORWAERTSZAEHLEND . 210 6.1.2 SYNCHRONZAEHLER . 211 6.1.2.1 DUALZAEHLER VORWAERTSZAEHLEND . 212 6.1.2.2 DUALZAEHLER RUECKWAERTSZAEHLEND . 213 6.1.2.3 VORWAERTS-ZRUECKWAERTSZAEHLER FUER DUALCODE . 214 6.1.2.4 BCD-ZAEHLER . 215 6.1.2.5 PROGRAMMIERBARER DEZIMALER UMKEHRZAEHLER . 218 6.2 FREQUENZTEILER . 218 6.2.1 TEILER DURCH 3 . 219 6.2.2 TEILER DURCH 5 . 220 6.2.3 TEILER DURCH 6 . 220 6.2.4 TEILER DURCH N . 221 6.2.5 ASYNCHRONER TEILER . 222 6.3 REGISTER . 223 6.4 SCHIEBEREGISTER . 223 6.4.1 GRUNDSAETZLICHE ARBEITSWEISE UND SCHALTUNG . 223 6.4.2 WIRKUNGSWEISE . 224 6.4.2.1 SCHIEBEN . 224 6.4.2.2 INFORMATIONSEINGABE . 225 6.4.2.3 INFORMATIONSAUSGABE . 227 6.4.2.4 BETRIEBSARTEN . 228 6.4.3 UNIVERSELLES 8-BIT-UMKEHRSCHIEBEREGISTER . 228 6.4.4 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN . 228 6.4.4.1 PARALLELE EINGABE UND AUSGABE DER DATEN . 228 6.4.4.2 SERIELLE EINGABE UND AUSGABE DER DATEN . 230 6.4.4.3 SERIEN-ZPARALLELCODEUMSETZER . 230 6.4.4.4 PARALLEL-ZSERIENCODEUMWANJJLUNG . 231 6.4.4.5 RINGZAEHLER . 231 6.5 SYMBOLE FUER SCHALTWERKE . 233 6.6 INTEGRIERTE SCHALTWERKE . 238 6.6.1 TTL-ZAEHLER UND-REGISTER . 238 6.6.2 CMOS-ZAEHLER UND-TEILER . 242 6.6.3 CMOS-REGISTER . 244 6.7 ANWENDUNGSBEISPIELE FUER SCHALTWERKE . 245 6.7.1 ANWENDUNGSBEISPIELE FUER ZAEHLER . 245 6.7.1.1 DIGITALE FREQUENZMESSUNG . 245 6.7.1.2 DIGITALE ZEITMESSUNG . 246 6.7.2 ANWENDUNGSBEISPIELE FUER FREQUENZTEILER . 247 6.7.3 ANWENDUNGSBEISPIEL FUER EIN REGISTER . 248 6.7.4 ANWENDUNGSBEISPIEL FUER SCHIEBEREGISTER . 248 6.7.5 PROBLEME BEIM EINSATZ VON MECHANISCHEN KONTAKTEN . 249 V 7 SCHNITTSTELLEN, INTERFACESCHALTUNGEN 7.1 VORAUSSETZUNGEN FUER EINEN DATENAUSTAUSCH . 251 7.2 NORMSCHNITTSTELLEN . 251 7.3 INTERFACESCHALTUNGEN . 253 7.3.1 PEGELUMSETZER . 253 7.3.2 SCHNITTSTELLEN ZWISCHEN DIGITALEN SCHALTUNGEN UND STARKSTROMNETZEN . 258 7.3.2.1 UEBERTRAGUNGSRICHTUNG VON 230 V NACH 5 V . 258 7.3.2.2 UEBERTRAGUNGSRICHTUNG VON 5 V NACH 230 V . 260 7.3.3 ANZEIGEEINHEITEN . 261 7.3.3.1 ZIFFERNDISPLAYS . 262 7.3.3.2 ALPHANUMERISCHE DISPLAYS . 265 7.3.3.3 ZEITMULTIPLEXBETRIEB VON DISPLAYS . 265 7.3.4 CODIERER . 266 7.3.4.1 GRUNDTYPEN DER CODIERER . 266 7.3.4.2 PRINZIPIEN DER CODIERUNG . 266 7.3.4.3 CODIERER FUER 1-AUS-10-CODE . 267 7.3.4.4 CODIERER FUER SIEBENSEGMENT-DISPLAYS . 268 7.3.4.5 BINAERDECODER . 270 7.3.5 MULTIPLEXER UND DEMULTIPLEXER . 271 7.3.6 DIGITAL/ANALOG-WANDLER . 274 7.3.6.1 D/A-WANDLER MIT STROMAUSGANG . 275 7.3.6.2 D/A-WANDLER MIT SPANNUNGSAUSGANG . 275 7.3.7 ANALOG/DIGITAL-WANDLER . 277 7.3.7.1 DIREKTE A/D-WANDLER . 277 7.3.72 A/D-WANDLER MIT SPANNUNGS-ZEIT-UMSETZUNG . 280 7.3.7.3 A/D-WANDLER MIT SPANNUNGS-FREQUENZ-UMSETZUNG . 285 7.3.7.4 UEBERSICHT UEBER INTEGRIERTE A/D-WANDLER . 286 8 INFORMATIONSSPEICHER 8.1 GRUNDSAETZLICHES UEBER SPEICHER . 288 8.2 HALBLEITERSPEICHER . 288 8.2.1 EINTEILUNG DER HALBLEITERSPEICHER . 288 8.2.2 SPEICHERZELLEN . 289 8.2.2.1 STATISCHE RAM-SPEICHERZELLEN . 290 8.2.2.2 DYNAMISCHE RAM-SPEICHERZELLEN . 292 8.2.2.3 ROM-SPEICHERZELLEN . 293 8.2.2.4 PROM-SPEICHERZELLEN . 294 S.2.2.5 REPROM-SPEICHERZELLEN . 295 8.2.3 SPEICHERBAUSTEINE (IC) . 296 8.2.3.1 ORGANISATION UND GRUNDSAETZLICHER AUFBAU . 296 8.2.3.2 BEISPIELE FUER STATISCHE RAM . 302 8.2.3.3 BEISPIEL FUER EIN DYNAMISCHES RAM . 305 8.2.3.4 BEISPIEL FUER EIN EPROM . 307 8.2.3.5 BEISPIEL FUER EIN PROM . 310 8.2.3.6 BEISPIELE FUER ROM . 311 8.2.4 SPEICHERBAUGRUPPEN, SPEICHERMODULE, SPEICHERBANK . 312 8.2.4.1 ERWEITERUNG DER SPEICHERKAPAZITAET IN BITRICHTUNG . 312 S.2.4.2 ERWEITERUNG DER SPEICHERKAPAZITAET IN WORTRICHTUNG . 312 S.2.4.3 ERWEITERUNG DER SPEICHERKAPAZITAET IN BIT-UND WORTRICHTUNG . 312 8.2.5 ZUVERLAESSIGKEIT DER HALBLEITERSPEICHER . 315 VI 8.3 MAGNETKERNSPEICHER . 315 8.3.1 RINGKERNE ALS SPEICHERELEMENTE . 315 8.3.1.1 EIGENSCHAFTEN DER RINGKERNE . 315 8.3.1.2 PRINZIP DER INFORMATIONSSPEICHERUNG . 316 8.3.2 BITORGANISIERTE SPEICHERMATRIZEN (KOINZIDENZSPEICHER) . 317 8.3.2.1 ADRESSIERUNG EINES KERNS . 317 8.3.2.2 LESEN . 317 8.3.2.3 SCHREIBEN . 318 8.3.3 ZUSAMMENFASSUNG . 320 8.4 MASSENSPEICHER . 320 8.4.1 MAGNETOMOTORISCHE SPEICHER . 320 8.4.1.1 PRINZIP . 320 8.4.1.2 MAGNETBANDSPEICHER . 321 8.4.1.3 DISKETTENSPEICHER . 322 8.4.1.4 MAGNETPLATTENSPEICHER . 326 8.4.1.5 FESTPLATTEN . 327 8.4.1.6 OPTISCHE SPEICHER . 331 9 DATENVERARBEITUNGSANLAGEN - AUFBAU UND ARBEITSWEISE 9.1 MERKMALE EINER DATENVERARBEITUNGSANLAGE . 335 9.2 PRINZIPIELLER AUFBAU UND WIRKUNGSWEISE (HARDWARE) . 335 9.2.1 BESTANDTEILE EINER DV-ANLAGE . 335 9.2.2 ARBEITSABLAUF . 337 9.3 PROGRAMMAUFBAU (SOFTWARE) . 337 9.3.1 PROGRAMMSTRUKTUREN . 337 9.3.2 BEFEHLE . 340 9.3.3 PROGRAMMBEISPIEL . 341 9.4 LEITWERK . 344 9.5 RECHENWERK . 346 9.5.1 AUFGABEN UND ALLGEMEINE EINTEILUNG . 346 9.5.2 SERIENADDIERER FUER DUALZAHLEN . 347 9.5.3 PARALLELADDIERER FUER DUALZAHLEN . 348 10 MIKROPROZESSOREN UND MIKROCOMPUTER 10.1 VORBEMERKUNGEN . 349 10.2 MIKROPROZESSOR, MIKROCOMPUTER UND MIKROCONTROLLER . 349 10.2.1 MIKROPROZESSOR . 349 10.2.2 MIKROCOMPUTER . 349 10.2.3 MIKROCONTROLLER . 351 VII 10.3 SAMMELLEITUNGSSYSTEME EINES MIKROCOMPUTERS . 352 10.3.1 DATENBUS (DATA-BUS) . 352 10.3.2 ADRESSBUS (ADDRESS-BUS) . 352 10.3.3 STEUERBUS (CONTROL-BUS) . 352 10.4 INTERNE ORGANISATION EINES MIKROPROZESSORS . 353 10.4.1 AKKUMULATOR . 354 10.4.2 ALU . 354 10.4.3 STATUSREGISTER . 355 10.4.4 BEFEHLSZAEHLER (PROGRAM COUNTER PC) . 355 10.4.5 BEFEHLSREGISTER (INSTRUCTION REGISTER IR) . 356 10.4.6 DATEN-ADRESS-REGISTER . 356 10.4.7 INDEXREGISTER . 356 10.4.8 STAPELZEIGER (STACK POINTER SP) . 356 10.4.9 TAKTGENERATOR, BEFEHLSDEKODIERUNG, ABLAUFSTEUERUNG . 357 10.4.10 INTERNE BUSSE UND BUSTREIBER . 358 10.5 ARBEITSWEISE UND BETRIEBSARTEN EINES MIKROPROZESSORS . 358 10.5.1 STEUERUNG DER BEFEHLSABARBEITUNG . 358 10.5.2 SPEICHERSYNCHRONISATION (STEUEREINGANG RDY) . 363 10.5.3 EIN-/AUSGABE . 363 10.5.4 DIREKTER SPEICHERZUGRIFF (STEUEREINGANG HLD) . 364 10.5.5 PROGRAMMUNTERBRECHUNGEN (INTERRUPTS, STEUERANSCHLUESSE IRQ, NMI UND INTA) . 364 10.5.6 EINZELSCHRITTSTEUERUNG (STEUEREINGANG SYNC) . 365 10.5.7 RUECKSETZEN (RESET, STEUEREINGANG RES) . 365 10.6 BEFEHLS-UND ADRESSIERUNGSARTEN . 366 10.6.1 ADRESSIERUNGSVERFAHREN . 366 10.6.1.1 ALLGEMEINES . 366 10.6.1.2 UNMITTELBARE (IMMEDIATE) ADRESSIERUNG . 366 10.6.1.3 DIREKTE (ABSOLUTE) ADRESSIERUNG . 366 10.6.1.4 DIREKTE SEITE-NULL-(ZERO-PAGE)-ADRESSIERUNG . 367 10.6.1.5 INDIZIERTE (INDEXED) ADRESSIERUNG . 367 10.6.1.6 RELATIVE ADRESSIERUNG . 367 10.6.1.7 INDIREKTE ADRESSIERUNG . 367 10.6.1.8 IMPLIZITE (IMPLIED) ADRESSIERUNG . 367 10.6.2 BEFEHLSARTEN . 368 10.6.2.1 ALLGEMEINES . 368 10.6.2.2 TRANSFERBEFEHLE . 368 10.6.2.3 ARITHMETISCHE BEFEHLE . 368 10.6.2.4 LOGISCHE BEFEHLE . 368 10.6.2.5 REGISTERBEFEHLE . 368 10.6.2.6 SPRUNGBEFEHLE . 369 10.6.2.7 UNTERPROGRAMMBEFEHLE . 369 10.6.2.8 UNTERBRECHUNGSBEFEHLE . 369 10.6.2.9 SONSTIGE BEFEHLE . 369 10.7 ERWEITERUNG EINES MIKROPROZESSORS ZUM MIKROCOMPUTER . 369 10.7.1 SPEICHEREINES MIKROCOMPUTERS . 369 10.7.2 PPIA ALS BEISPIEL FUER EINEN E/A-BAUSTEIN . 371 10.8 GRUNDSAETZLICHE ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN FUER MIKROCOMPUTER . 373 10.8.1 STEUERUNGEN . 373 10.8.2 FREI PROGRAMMIERBARE RECHNER . 374 10.9 AUSWAHLKRITERIEN FUER MIKROPROZESSOREN . 374 VIII ANHANG A1 TABELLEN ZU ZAHLENSYSTEMEN . 376 A2 FUNKTIONSSYMBOLE UND SCHALTZEICHEN DER DIGITALTECHNIK . 378 A3 SCHALTUNGSFAMILIEN UND BEZEICHNUNGSSCHLUESSEL . 380 A3.1 ABKUERZUNGEN FUER INTEGRIERTE SCHALTUNGSFAMILIEN . 380 A3.2 BEZEICHNUNGSSCHLUESSEL FUER IC . 380 A4 SCHALTKREISINTEGRATION . 381 A4.1 GEDRUCKTE SCHALTUNGEN . 381 A4.1.1 PRINZIP . 381 A4.1.2 GEDRUCKTE BAUELEMENTE . 382 A4.1.3 MATERIAL, ABMESSUNGEN, DATEN . 382 A4.2 FILMSCHALTUNGEN . 382 A4.2.1 GRUNDLAGEN . 382 A4.2.2 DICKFILMTECHNIK . 383 A4.2.3 DUENNFILMTECHNIK . 383 A4.3 IC-TECHNOLOGIEN . 384 A4.3.1 PLANAR UND EPITAXIAL-TECHNOLOGIE . 384 A4.3.2 BIPOLARE IC . 385 A4.3.3 UNIPOLARE IC . 389 A4.3.4 PRUEFEN, KONTAKTIEREN UND VERKAPSELN . 390 A4.4 HYBRIDE SCHALTUNGEN . 392 A5 SYMBOLE FUER PROGRAMMABLAUFPLAENE . 393 A6 PROGRAMMIERMODELLE GAENGIGER 8-BIT-MIKROPROZESSOREN . 393 A7 BEFEHLSSATZ VOM 8080A UND 8085A . 396 A7.1 ADRESSIERUNGSARTEN DER MIKROPROZESSOREN 8080A/8085A . 396 A7.2 ZUSAMMENSTELLUNG DER BEFEHLE . 397 SACHWORTREGISTER . 403 IX
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