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AVR: Hardware und C-Programmierung in der Praxis

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Schäffer, Florian 1971- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Aachen Elektor-Verl. 2008
Ausgabe:	1. Aufl.
Schlagworte:	C <Programmiersprache> Mikrocontroller AVR Mikrocontroller AVR - C <Programmiersprache> - Programmierung Programmierung C > Programmiersprache
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	251 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3895762008 9783895762000

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 1. EINFUEHRUNG N DIE MIKROCONTROLLERTECHNIK 11 1.1 EINSATZGEBIETE FUER MIKROCONTROLLER 12 1.2 WAS ST EIN MIKROCONTROLLER? 13 1.2.1 MIKROCONTROLLER-SPEICHER 14 1.2.2 RISC-ARCHITEKTUR 15 1.3 DER PASSENDE MIKROCONTROLLER-TYP 16 1.3.1 FUNKTIONSUMFANG BEFEHLSSATZ 16 1.3.2 GESCHWINDIGKEIT 17 1.3.3 FUNKTIONSUMFANG NTEGRIERTER HARDWARE 17 1.3.4 PREIS UND BESCHAFFBARKEIT 18 1.3.5 BAUFORM 19 1.3.6 SPEICHERGROBE 20 1.3.7 QUALITAT DER DOKUMENTATION 21 1.3.8 AKZEPTANZ BE ANDEREN NUTZERN 22 1.3.9 VERFUEGBARKEIT AN ENTWICKLUNGSFOOLS 22 1.4 ENTSCHEIDUNGSHILFE ATMEL AVR 23 2. DIE ENTWICKLUNGSUMGEBUNG 25 2.1 SPANNUNGSVERSORGUNG 26 2.1.1 STANDARD-SPANNUNGSVERSORGUNG 26 2.1.2 SPANNUNGSVERSORGUNG IM FAHRZEUG 28 2.1.3 BROWNOUT-ERKENNUNG 30 2.2 PROGRAMMIERADAPTER 31 2.2.1 ISP-ANSCHLUSS 32 2.2.2 LOW-COST PROGRAMMIERADAPTER 33 2.2.3 STK200-KOMPAIIBLER PROGRAMMIERADAPTER 34 2.2.4 SERIELLER PROGRAMMIERADAPTER 35 2.3C-COMPILERWINAVR 36 2.3.1 WINAVR INSTALLIEREN 36 2.3.2 DER EDITOR PROGRAMMERS NOTEPAD 38 GESCANNT DURCH BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/989263819 DIGITALISIERT DURCH INHALTSVERZEICHNIS 2.4 PROGRAMMIERSOFTWARE 40 2.4.1 PONYPROG 40 2.4.2 YAAP 41 2.4.3 AVRDUDE 42 2.4.4 AVR8 BURN-O-MAT 43 2.5 BRENNEN UND DEBUGGING PER JTAG 44 2.5.1 JTAG INTERFACE 45 2.5.2 AVR STUDIO 47 2.5.3 JTAG INTERFACE PROGRAMMIEREN 48 2.5.4 JTAG TESTPROJEKT 50 3. ERETE SCHRITTE MIT DEM FIC 56 3.1 /IC MINIMALISTISCH 56 3.1.1 EXKURS: ABBLOCKKONDENSATOR 58 3.1.2 EXKURS: TAKTGENERATOR 59 3.2 DAS ERSTE PROGRAMM COMPILIEREN 63 3.2.1 EXKURS: COMPILER UND MAKEFILE 65 3.3 DEN MIKROCONTROLLER PROGRAMMIEREN 69 3.3.1 YAAP 69 3.3.2 AVR8 BURN-O-MAT 70 3.3.3 AVRDUDE AUS DEM EDITOR HERAUS AUFRUFEN 71 3.4 KONFIGURATION DES AVRS MITTELS FUSE BITS UND SECURITY BITS 73 3.4.1 DIE WICHTIGSTEN FUSE BITS 73 3.4.2 DER FUSE BIT NOTFALLPLAN 79 3.4.3 MIT LOCK BITS DEN PROZESSORINHALT SCHUETZEN 80 4. DAS MINI-MEGA-BOARD 84 4.1 AUFBAU DES MINI-MEGA-BOARD 84 4.1.1 EINFACH UND VIELSEITIG 85 4.1.2 ALIES AN BORD 86 4.2 IN SYSTEM PROGRAMMING 88 4.2.1 STANDARD FUSE BITS 89 4.2.2 LESBARKEIT UND ANPASSUNG DES CODES ERHOHEN 90 5.1/O GRUNDLAGEN 92 6.1.3 BEFEHLSATZ HD44780 138 INHALTSVERZEICHNIS 5.1 STANDARDBIBLIOTHEKEN KENNEN LERNEN UND LEDS ANSTEUERN 93 5.1.1 LEDS AM MIKROCONTROLLER ANSCHLIEBEN 93 5.1.2 REGISTER-KONSTANTEN AUS DER I/O STANDARDBIBLIOTHEK 94 5.1.3 EIN (ZWEITER) BLICK AUF DIE AVR LIBE 96 5.1.4 DIE PROGRAMMAUSFUEHRUNG VERZOGERN 96 5.1.5 GANZZAHLIGE (INTEGER) DATENTYPEN 98 5.1.6 BITMANIPULATION UND DATENAUSGABE 99 5.2 7-SEGMENTANZEIGEN UND ALPHANUMERISCHE LEDS 105 5.2.1 GEMEINSAME ANODE ODER KATHODE 105 5.2.2 7-SEGMENTANZIEGE ANSTEUERN 106 5.2.3 ALPHANUMERISCHE LEDS 108 5.3 GROBERE LASTEN BETREIBEN 112 5.3.1 DER TRANSISTOR FUER KLEINE LASTEN 112 5.3.2 POWER MOSFETS FUER HOHE BELASTUNGEN 113 5.3.3 ALT, ABER NOCH IMMER PRAKTISCH: REIAIS 114 5.3.4 GALVANISCHE TRENNUNG MIT OPTOKOPPLERN 116 5.4 SIGNALEINGANGE 118 5.4.1 PULL-UP ODER PULL-DOWN 118 5.4.2 EINGANGSSTATUS IM PROGRAMM ABFRAGEN 119 5.4.3 TASTEN ENTPRELLEN 120 5.5 RESSOURCENSCHONUNG MIT MULTIPLEXBETRIEB 121 5.5.1 7-SEGMENTDISPLAY MULTIPLEXEN 122 5.5.2 ZAHLENZERLEGUNG 125 5.5.3 MULTIPLEXEN MIT TIMER 125 5.5.4 EXKURS SCHIEBEREGISTER 127 5.5.5 5X7 MATRIX MIT SCHIEBEREGISTER 128 5.5.6 TEXTAUSGABE AUF DER PUNKTMATRIX 132 6. FLUESSIGKRISTALLDISPLAYS 135 6.1 HD44780-KOMPATIBEL 135 6.1.1 LCDS ELEKTRISCH ANSCHLIEBEN 136 6.1.2 SPEICHERABBILD .137 9.2.1 EXKURS: VOLATILE 174 INHALTSVERZEICHNIS 6.2 LC DISPLAYBETRIEB 139 6.2.1 INITIALISIERUNG 4-BIT MODUS 139 6.2.2 DISPLAYKONFIGURATION 141 6.2.3 AUSGABE VON ZEICHEN 141 6.2.4 ZAHLEN AUSGEBEN 142 6.3 EIGENE ZEICHEN DEFINIEREN 146 6.3.1 ZEICHENDEFINITION 146 6.3.2 EXTRA GROBE ZAHLEN 147 7. SERIELLE DATENUEBERTRAGUNG 148 7.1 RS232 SCHNITTSTELLE 148 7.2 REGISTER ZUR KONFIGURATION DES USART 150 7.2.1 SOFTWARE UART 152 7.3 DATEN SENDEN UND EMPFANGEN 152 7.3.1 HANDE SCHUETTELN FUER EINE BESSERE VERSTANDIGUNG 153 8. ANALOGE EIN-UND AUSGABE 155 8.1 AUFLOSUNG UND EINGANGSBESCHALTUNG DES ADC 155 8.1.1 SPANNUNGSTEILER 156 8.1.2 WERTBERECHNUNG 157 8.1.3 REFERENZSPANNUNG 157 8.2 A/D-WANDLUNG DURCHFUEHREN 158 8.2.1 KONFIGURATION DES ADC 158 8.2.2 TIPPS FUER DIE PRAXIS 159 8.3 TEMPERATURMESSUNG 160 8.4 ZUFALLSZAHLENGENERATOR 161 8.5 DIGITAL-ANALOG-WANDLER 162 8.5.1 DIGITALER FUNKTIONSGENERATOR 164 9. PROGRAMMABLAUFSTEUERUNG MIT INTERRUPTS 168 9.1 QUELLEN FUER INTERRUPTS 169 9.1.1 INTERRUPTBEHANDLUNG 170 9.1.2 INTERRUPTS AKTIVIEREN 171 9.2 EXTERNE UNTERBRECHUNGSANFORDERUNGEN VERARBEITEN 172 12.2 EEPROM PER TWI ANSTEUERN 210 INHALTSVERZEICHNIS 9.2.2 ATOMARE DATENZUGRIFFE 175 9.3 EIN WACHHUND GEGEN PROGRAMMFEHLER 1 76 9.3.1 DENWATCHDOG NUTZEN 177 10. TIMER/COUNFER 180 10.1 ARBEITSWEISE EINES TIMERS 181 10.1.1 BITBREIFE UND INTERRUPT DES TIMERS 181 10.1.2 TAKTQUELLEN UND VORTEILER 181 10.2 DIETIMERDES ATMEGALO 182 10.2.1 UEBERLAUF MIT 8-BIT TIMER 0 182 10.2.2 TIMERO MIT VOREINSTELLUNG 183 10.2.3 TIMER 0 MIT VERGLEICHSWERT T84 10.2.4 DER CTC-MODUS DES TIMERO 185 10.2.5 TIMER 0 AIS SIGNALGENERATOR 186 10.2.6 EXTERNE IMPULSE MIT TIMER 0 ZAHLEN 187 10.2.7 KURZ VORGESTELLT: 8-BIT TIMER 2 189 10.2.8 STOPPUHR MIT DEM 16-BIT TIMER 1 190 10.3 PULSWEITENMODULATION 193 10.3.1 PWM PER SOFTWARE 193 10.3.2 FAST PWM MIT TIMER 0 196 10.3.3 TIMER 1: FAST PWM MIT BELIEBIGER FREQUENZ 196 11. SPEICHERZUGRIFFE 199 11.1 ZUGRIFF AUF DEN PROGRAMMSPEICHER (FLASH) 199 11.1.1 STRING-ARRAY M FLASH ABLEGEN 201 11.2 ZUGRIFF AUFS EEPROM 202 11.2.1 EEPROM ABBILDDATEI 204 11.2.2 FUER FLIEBKOMMAZAHLEN AUF SPEICHERBEREICHE ZUGREIFEN 205 12. 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BEISPIELPROJEKTE 224 13.1 FUNKUHR MIT DCF77 SIGNAL 224 13.1.1 AUFBAU DES ZEITSIGNALS 224 13.1.2 SIGNALFORM DES ZEITSIGNALS 226 13.1.3 EMPFANGSMODUL 227 13.1.4 BEISPIELAPPLIKATION 227 13.2 GLOBAL POSITIONING SYSTEM 228 13.2.1 GPSEMPFANGER 228 13.2.2 GPS EMPFANGER ANSCHLIEBEN 229 13.2.3 NMEA DATEN AUSWERTEN 230 13.3 PC TASTATUR AIS EINGABEGERAT 232 13.3.1 PROTOKOLL DER TASTATUR 232 13.3.2 TASTATUR BEISPIELANWENDUNG 233 13.4 DATENUEBERMITTLUNG UND FERNWIRKEN PER HANDY 234 13.4.1 KOSTENLOS SCHALTEN 234 13.4.2 DATENVERBINDUNG ZUM MOBILTELEFON 235 13.4.3 GSM AT-KOMMANDOS 235 13.4.4 KURZNACHRICHTEN PER PDU ABSETZEN 237 STICHWORTVERZEICHNIS 241
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 1. EINFUEHRUNG N DIE MIKROCONTROLLERTECHNIK 11 1.1 EINSATZGEBIETE FUER MIKROCONTROLLER 12 1.2 WAS ST EIN MIKROCONTROLLER? 13 1.2.1 MIKROCONTROLLER-SPEICHER 14 1.2.2 RISC-ARCHITEKTUR 15 1.3 DER PASSENDE MIKROCONTROLLER-TYP 16 1.3.1 FUNKTIONSUMFANG BEFEHLSSATZ 16 1.3.2 GESCHWINDIGKEIT 17 1.3.3 FUNKTIONSUMFANG NTEGRIERTER HARDWARE 17 1.3.4 PREIS UND BESCHAFFBARKEIT 18 1.3.5 BAUFORM 19 1.3.6 SPEICHERGROBE 20 1.3.7 QUALITAT DER DOKUMENTATION 21 1.3.8 AKZEPTANZ BE ANDEREN NUTZERN 22 1.3.9 VERFUEGBARKEIT AN ENTWICKLUNGSFOOLS 22 1.4 ENTSCHEIDUNGSHILFE ATMEL AVR 23 2. 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ERETE SCHRITTE MIT DEM FIC 56 3.1 /IC MINIMALISTISCH 56 3.1.1 EXKURS: ABBLOCKKONDENSATOR 58 3.1.2 EXKURS: TAKTGENERATOR 59 3.2 DAS ERSTE PROGRAMM COMPILIEREN 63 3.2.1 EXKURS: COMPILER UND MAKEFILE 65 3.3 DEN MIKROCONTROLLER PROGRAMMIEREN 69 3.3.1 YAAP 69 3.3.2 AVR8 BURN-O-MAT 70 3.3.3 AVRDUDE AUS DEM EDITOR HERAUS AUFRUFEN 71 3.4 KONFIGURATION DES AVRS MITTELS FUSE BITS UND SECURITY BITS 73 3.4.1 DIE WICHTIGSTEN FUSE BITS 73 3.4.2 DER FUSE BIT NOTFALLPLAN 79 3.4.3 MIT LOCK BITS DEN PROZESSORINHALT SCHUETZEN 80 4. 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ANALOGE EIN-UND AUSGABE 155 8.1 AUFLOSUNG UND EINGANGSBESCHALTUNG DES ADC 155 8.1.1 SPANNUNGSTEILER 156 8.1.2 WERTBERECHNUNG 157 8.1.3 REFERENZSPANNUNG 157 8.2 A/D-WANDLUNG DURCHFUEHREN 158 8.2.1 KONFIGURATION DES ADC 158 8.2.2 TIPPS FUER DIE PRAXIS 159 8.3 TEMPERATURMESSUNG 160 8.4 ZUFALLSZAHLENGENERATOR 161 8.5 DIGITAL-ANALOG-WANDLER 162 8.5.1 DIGITALER FUNKTIONSGENERATOR 164 9. PROGRAMMABLAUFSTEUERUNG MIT INTERRUPTS 168 9.1 QUELLEN FUER INTERRUPTS 169 9.1.1 INTERRUPTBEHANDLUNG 170 9.1.2 INTERRUPTS AKTIVIEREN 171 9.2 EXTERNE UNTERBRECHUNGSANFORDERUNGEN VERARBEITEN 172 12.2 EEPROM PER TWI ANSTEUERN 210 INHALTSVERZEICHNIS 9.2.2 ATOMARE DATENZUGRIFFE 175 9.3 EIN WACHHUND GEGEN PROGRAMMFEHLER 1 76 9.3.1 DENWATCHDOG NUTZEN 177 10. TIMER/COUNFER 180 10.1 ARBEITSWEISE EINES TIMERS 181 10.1.1 BITBREIFE UND INTERRUPT DES TIMERS 181 10.1.2 TAKTQUELLEN UND VORTEILER 181 10.2 DIETIMERDES ATMEGALO 182 10.2.1 UEBERLAUF MIT 8-BIT TIMER 0 182 10.2.2 TIMERO MIT VOREINSTELLUNG 183 10.2.3 TIMER 0 MIT VERGLEICHSWERT T84 10.2.4 DER CTC-MODUS DES TIMERO 185 10.2.5 TIMER 0 AIS SIGNALGENERATOR 186 10.2.6 EXTERNE IMPULSE MIT TIMER 0 ZAHLEN 187 10.2.7 KURZ VORGESTELLT: 8-BIT TIMER 2 189 10.2.8 STOPPUHR MIT DEM 16-BIT TIMER 1 190 10.3 PULSWEITENMODULATION 193 10.3.1 PWM PER SOFTWARE 193 10.3.2 FAST PWM MIT TIMER 0 196 10.3.3 TIMER 1: FAST PWM MIT BELIEBIGER FREQUENZ 196 11. SPEICHERZUGRIFFE 199 11.1 ZUGRIFF AUF DEN PROGRAMMSPEICHER (FLASH) 199 11.1.1 STRING-ARRAY M FLASH ABLEGEN 201 11.2 ZUGRIFF AUFS EEPROM 202 11.2.1 EEPROM ABBILDDATEI 204 11.2.2 FUER FLIEBKOMMAZAHLEN AUF SPEICHERBEREICHE ZUGREIFEN 205 12. SERIELLER DATENBUS I2C (TWI) UND SPI 207 12.1 TWO-WIRE INTERFACE (TWI) I2C 207 12.1.1 FUNKTIONSPRINZIP DES I2C-BUS 208 12.1.2 ADRESSIERUNG DER SLAVES 209 12.1.3 I2C BUSPROTOKOLL 209 8 INHALTSVERZEICHNIS 12.2.1 STANDARD SPEICHERTYP 24CXX 210 12.2.2 TWI AM MINI-MEGA-BOARD 214 12.3 DAS SERIAL PERIPHERAL INTERFACE (SPI) 219 12.3.1 SPIZWISCHENATMEGALOUND ATMEGA8 220 13. BEISPIELPROJEKTE 224 13.1 FUNKUHR MIT DCF77 SIGNAL 224 13.1.1 AUFBAU DES ZEITSIGNALS 224 13.1.2 SIGNALFORM DES ZEITSIGNALS 226 13.1.3 EMPFANGSMODUL 227 13.1.4 BEISPIELAPPLIKATION 227 13.2 GLOBAL POSITIONING SYSTEM 228 13.2.1 GPSEMPFANGER 228 13.2.2 GPS EMPFANGER ANSCHLIEBEN 229 13.2.3 NMEA DATEN AUSWERTEN 230 13.3 PC TASTATUR AIS EINGABEGERAT 232 13.3.1 PROTOKOLL DER TASTATUR 232 13.3.2 TASTATUR BEISPIELANWENDUNG 233 13.4 DATENUEBERMITTLUNG UND FERNWIRKEN PER HANDY 234 13.4.1 KOSTENLOS SCHALTEN 234 13.4.2 DATENVERBINDUNG ZUM MOBILTELEFON 235 13.4.3 GSM AT-KOMMANDOS 235 13.4.4 KURZNACHRICHTEN PER PDU ABSETZEN 237 STICHWORTVERZEICHNIS 241
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