Mikrocomputerfibel: Vom 8-Bit-Chip Zum Grundsystem

ISBN-13: 9783528041830 / Niemiecki / Miękka / 1981 / 231 str.

Gerhard Schnell; Konrad Hoyer

Opis

Wer sich in der Ausbildung, im Beruf oder als Amateur mit Mikrocomputern und damit auch mit Mikroprozessoren befasst, steht vor zwei Problemen: Problem 1: Die sehr grosse Verzahnung der vom Ursprung her wesensfremden Gebiete hardware und software. Problem 2: Das unubersichtliche, ungenormte Nebeneinander vieler Computersysteme. Dieses einfuhrende Lehrbuch begegnet diesen Problemen mit einer Konzeption, wie sie so konsequent unseres Wissens bisher noch nicht verwirklicht wurde: Das Buch behandelt hard- und software gleichwertig von den Grundlagen her auf bauend. Dies wurde dadurch moglich, dass ein Mathematiker und ein Elektroniker sich zu gemeinsamer Arbeit (und Diskussion) zusammengefunden haben. Dem ersteren kommt dabei seine langjahrige Programmiererfahrung zugute, dem zweiten seine Tatigkeit als Entwicklungsingenieur. Das Buch behandelt fast alle auf dem Markt angebotenen 8-bit-Mikroprozessoren typen sowohl hard- als auch softwaremassig. Damit vermeidet es bewusst die Gefahr, dem Leser zu suggerieren, es gabe eigentlich nur den einen Typ, den der Verfasser nun eben aus seiner Arbeit gut kennt. - Das Buch bietet parallele Programmbeispiele fur alle behandelten Mikroprozessoren in der einheitlichen, ubersichtlichen Assemblersprache CALM. Diese Sprache ist klarer und benutzerfreundlicher als alle Herstellersprachen. Sie wurde von Professor Nicoud an der Eidgenossischen Technischen Hochschule in Lausanne entwickelt und hat sich im Lehrbetrieb vielerorts bewahrt. Das Umlernen auf eine originale Herstellersprache ist - wenn uberhaupt notig - in einigen Tagen ohne Muhe moglich, wie uns ehemalige Studenten ofters bestatigen."

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Definitionen.- 1.2 Der Mikroprozessor als Teil des Mikrocomputers.- 2 Ein Modell-Mikroprozessor.- 2.1 Aufbau und Organisation.- 2.1.1 Die ALU und ihre Steuerung.- 2.1.2 Register.- 2.1.2.1 Akkumulator und weitere Universalregister.- 2.1.2.2 Befehlszählerregister.- 2.1.2.3 Zustandsregister.- 2.1.2.4 Register für den Stapelspeicherzeiger.- 2.1.2.5 Indexregister.- 2.2 Kontrollsignale.- 2.3 Vergleich Modellmikroprozessor mit realen Mikroprozessoren.- 2.3.1 Z80.- 2.3.2 8085.- 2.3.3 2650.- 2.3.4 8080.- 2.3.5 6802.- 2.3.6 6502.- 2.3.7 1802.- 2.3.8 SCMP.- 3 Die Sprachen der Computer.- 3.1 Symbolsprachen.- 3.2 Assemblersprachen.- 3.3 Maschinensprachen.- 3.3.1 Oktalkode.- 3.3.2 Hexadezimalkode.- 4 Das Arbeiten mit dem Mikroprozessor alleine.- 4.1 Übungssysteme.- 4.2 Das Primitivsystem.- 4.2.1 Der Mikroprozessor.- 4.2.2 Taktgenerator.- 4.2.3 Befehlsschrittsteuerung.- 4.2.4 Datenein- und -ausgabe.- 4.3 Einschreiben und Auslesen von Daten.- 4.4 Addition.- 4.4.1 Einfache Addition ohne Übertrag.- 4.4.2 Addition mit Übertrag.- 4.4.3 Addition binärkodierter Dezimalzahlen (BCD).- 4.5 Subtraktion.- 4.5.1 Logische und arithmetische Zahlen.- 4.5.2 Subtraktion durch Addition.- 4.5.3 Subtraktionsprogramm.- 4.6 Logische Verknüpfungen.- 5 Der Umgang mit dem Speicher.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Arbeitsweise kleiner ein- und auslesbarer Speicherbausteine.- 5.3 Arbeitsweise kleiner festprogrammierter Speicherbausteine.- 5.4 Die Organisation des Speicherbereichs.- 5.5 Der Aufbau eines kleinen Speichers.- 5.5.1 128 × 8 bit = 128 byte.- 5.5.2 2 × 128 byte = 256 byte.- 5.5.3 2 × (256 × 4) bit = 256 byte.- 5.5.4 4 × 256 byte = 1 Kbyte.- 5.6 Das Einschreiben und Auslesen von Programmen.- 6 Mikroprozessor + Speicher = einfaches Grundsystem.- 6.1 Belastungen der Anschlüsse.- 6.2 Das Grundsystem mit einfacher Ein- und Ausgabe.- 6.2.1 Mikroprozessor-Einheit.- 6.2.2 Ein- und Ausgabeeinheit.- 6.2.3 Steuereinheit.- 6.2.4 Speichereinheit.- 6.2.5 Das Arbeiten mit dem einfachen Grundsystem.- 7 Ein Programm für das einfache Grundsystem (Tonprogramm).- 7.1 Flußdiagramm.- 7.2 Die speziellen Befehle.- 7.2.1 Dekrementierung.- 7.2.2 Sprünge.- 7.2.2.1 Absolute (und direkte) Adressierung.- 7.2.2.2 Relative Adressierung.- 7.2.2.3 Unbedingter und bedingter Sprung.- 7.3 Das Tonprogramm für verschiedene Mikroprozessoren.- 7.3.1 Absolute Adressierung.- 7.3.2 Relative Adressierung.- 7.4 Das Interface und die Peripherie.- 7.5 Echtzeitprogramm.- 7.5.1 Die Taktzeit.- 7.5.2 Die Befehlsausführungszeit.- 7.5.3 Das Tonprogramm ist ein Echtzeitprogramm.- 8 Einfaches Grundsystem + Tastatur + Ziffernanzeige = Komplettsystem.- 8.1 Systemübersicht.- 8.2 Dateneingabe mit Tastatur.- 8.3 Datenausgabe mit Siebensegmentanzeige.- 8.4 Gesamtschaltung.- 9 Betriebssystem = Monitor.- 9.1 Die Funktionen eines Betriebssystems.- 9.2 Die Organisation eines Betriebssystems.- 9.3 Liste der verfügbaren Monitorfunktionen.- 10 Unterprogrammtechnik und Tabellenabruf (Melodieprogramm).- 10.1 Programmbeschreibung.- 10.2 Flußdiagramme.- 10.2.1 Flußdiagramm für das Unterprogramm TON.- 10.2.2 Flußdiagramm für Hauptprogramm MELODIE.- 10.3 Die speziellen Befehle.- 10.3.1 Unterprogrammaufrufe.- 10.3.2 Adressierung des Speichers.- 10.3.3 Indizierte Adressierung des Speichers.- 10.4 Programmlisten für die einzelnen Mikroprozessor-Modelle.- 10.4.1 Melodieprogramm für 2650.- 10.4.2 Melodieprogramm für Z80, 8080, 8085.- 10.4.3 Melodieprogramm für 6502.- 10.4.4 Melodieprogramm für 6802.- 10.4.5 Melodieprogramm für SCMP.- 10.4.6 Melodieprogramm für.- 11 Interaktives Echtzeit-Programm (Uhr).- 11.1 Programmbeschreibung.- 11.1.1 Zweck des Programms.- 11.1.2 Interaktion mit dem Benutzer.- 11.1.3 Synchronisation mit der Echtzeit (real time).- 11.1.4 Übersichtsblockbild.- 11.1.5 Eingabe, Speicherung und Ausgabe der Daten.- 11.2 Flußdiagramm.- 11.2.1 Lesen.- 11.2.2 Stellen.- 11.2.3 Leuchtanzeige.- 11.2.4 Synchronisation.- 11.2.5 Sekunde und Blinker.- 11.2.6 Zeit weiterzählen.- 11.2.7 Unterprogramm UPP.- 11.2.8 Mitternacht.- 11.2.9 Weckzeit.- 11.2.10 Wecker.- 11.3 Programmlisten für die einzelnen Mikroprozessor-Modelle.- 11.3.1 Allgemeine Tabellenwerte.- 11.3.2 Uhrprogramm für Z80, 8080, 8085.- 11.3.3 Uhrprogramm für 2650.- 11.3.4 Uhrprogramm für 6802.- 11.3.5 Uhrprogramm für SCMP.- 11.3.6 Uhrprogramm für 1802.- 11.3.7 Uhrprogramm für 6502.- 11.3.8 Bemerkung über das Programmtesten.- 11.4 Modifikationen des Uhrprogramms.- 11.4.1 Uhr mit Dezimalminuten.- 11.4.2 Uhr mit Dezimalstunden.- 11.4.3 Dezimalzähler.- 11.4.4 Dualzähler.- 11.4.5 Lichtschranke mit Zähler.- 11.4.6 Schaltuhr.- Kleines Mikrocomputer-Lexikon.- Tabelle zur Umwandlung hexadezimal/oktal und umgekehrt.- Sockelschaltungen der einzelnen Mikroprozessoren.- CALM-Übersetzungstabellen der einzelnen Mikroprozessoren.- Lösungen der Übungen.- Kreuzworträtsel.- Literatur.- Liste von Anbietern von Kleinsystemen.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Dr.-Ing. Gerhard Schnell ist Professor für elektrische Messtechnik und Mikrocomputertechnik an der Fachhochschule Frankfurt.