Aufbau und Anwendungen von Mikrokontrollern

1. Aufbau und Anwendungen von Mikrokontrollern

2. Vorstellung des ST624x Family Starter Kit gehalten durch Uwe Hauschild im Rahmen der - Vorlesung Aufbau und Anwendungen von Mikrokontrollern -

3. Der Mikrokontroller ST6xxx – Ein Steckbrief • Gruppe von besonders stromsparenden • 8 Bit-Microcontrollern mit hoher • Versorgungsspannungstoleranz ( 3 – 6V ) • Hohe Störsicherheit durch spezielles Design • Betriebstemperatur: -40 bis +85 °C • vielseitige Einsatzgebiete: Monitorsteuerung, • Fensterhebersteuerung • Anbieter: ST Microelectronics ( www.st.com ) • Parameter: • Befehlswortbreite: 8 Bit • Pinanzahl: 16 bis 100 • Gehäuseformen: PSO, PDIP, PSDIP, CDIP, PQFP, CQFP • Taktfrequenz: 2 bis 8,4 MHz

4. Der Microchip ST6xxx – Ein Steckbrief (Fortsetzung) • integrierte Hardware-Module • Datenspeicher: 64 bis 8192 Byte ( EPROM ) • Timer: Digitaler Watchdogtimer und 1-2 weitere normale 8-bit Timer • I/O-Ports: 9 +(3) bis 30 +(9) • 8-bit A/D Wandler • LCD-Treiber • Serial Peripheral Interface • UART • Versionen: OTP, EPROM, ROM

5. Der Microchip ST6xxx – Ein Steckbrief (Fortsetzung) • Weitere Besonderheiten: • Harvard-Architektur • pro Befehl 2-5 Befehlstakte • wenige einfache Befehle • RUN-, Wait-, Stop-Modus (aufwecken durch Interrupt)

6. Der Microchip ST6xxx – Der Entwicklungsprozeß • Verschiedene Einstiegspunkte zur Programmentwicklung: • Assembler • C • (WGDB6-Paket, ASM&Linker von ST Microelectronics; • kitST6 von http://www.raisonance.com ) • Zusätzliche Entwicklungshilfsmittel: • Simulator • Emulatoren • In-Circuit-Debugger • Wave Form Editor

7. Der Microchip ST6xxx – Der Entwicklungsprozeß

8. Der Microchip ST6xxx – Das Registermodell • Das Registermodell • Akkumulator • Index-Register: X,Y • Short Direct Register: V,W • 3 Paare von Flag-Registern ( C,Z ) • PC, Stack-Register ( 12bit )

9. Der Microchip ST6xxx – Das Speichermodell • Besondere Merkmale • Havard-Architektur • Program Space • Data Space • Stack Space • externe Ports werden • durch Datenregister • repräsentiert • Organisation des • Datenspeichers: • in Bänken mit • max. 64 Byte

10. Der Microchip ST6xxx – Der Befehlssatz • Aufteilung des Befehlssatzes in: • Lade/Speicherbefehle • Arithmetisch/Logische Befehle • Bedingte Sprünge • Kontrollbefehle • Sprungbefehle, • Unterprogrammaufrufe • Bitmanipulationsbefehle • 40 Basisbefehle mit 9 Adressierungsmodi • => 244 nutzbare Opcodes

11. Der Microchip ST6xxx – Reset, Interuptquellen, Timer • Reset • Externer Reset • Power on Reset • Digital Watchdog Reset • Die Interruptquellen mit Priorität: • Hardware • NMI • Port A • Port B • Timer • A/D-Umsetzer • Die Timer • 8 Bit Zähler • mit 7 Bit Vorteiler • interne oder externe • Taktquelle • - ART-Timer

12. Der Microchip ST6xxx – A/D Wandler, I/O Ports • Der A/D Wandler Die I/O-Ports • 4 bis 21 analoge Eingänge -Ausgangstreiberleistung bis 20 mA • 1MHz Arbeitsfrequenz • Prinzip: • Successive Approximations

13. Der Microchip ST62X4x – CPU des Starter Kit

14. Die Kontrollerplatine • E V A • User‘s I/O Interface ST62E40 User I/O Interface • User‘s LCD Interface ST62T40 8stelliges alpha- • Hexadezimale Tastatur ST62E42 nummerisches LCD • Stellwiderstand ST62T42 LED • Reset-Taster ST62E45 • Parallele Schnittstelle ST62T45 • 32 kHz Quarz • IN-CIRCUIT Programmierschnittstelle