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175
Semester 4/MICONT/MICONT-Vorlesung.md
Executable file
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Semester 4/MICONT/MICONT-Vorlesung.md
Executable file
@@ -0,0 +1,175 @@
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C515C Mikrocontroller
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Klausur Ersttermin: 11.7.2024 Gruppe II 12:55 - 17:00
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# Organisatorisches
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Labor: Logikanalyse
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6 Laboreinheiten mit Analyse und Programmierung des 8051 Mikrocontroller
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- In Aulis Aufgaben zum Vor- & Nacharbeiten
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- Bei Messaufgaben ist ein Bericht gefordert, bei Programmierungsaufgaben ist dies nicht nötig.
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- Ein Antreten ist beim 1. Prüfungstermin der Laboraufgaben ist VERPFLICHTEND, ansonsten kämpft man mit dem Prüfungsauschuss
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Bredi stellt ein LaTeX-Packet zur verfügung für irgendwas... habs nicht mental aufgenommen, dient aber dem Kontext der Labore
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Labortermin wird Donnerstag um eine viertel Stunde verschoben.
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# Grundlagen der Programmiersprache C
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Quellcode wird von Bredi hochgeladen.
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KEINE KLASSEN WUUUUUUUUU
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STARTUP.A51 --> Assembly Datei für 8051 Microkontroller
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stdint.h definiert verlässliche Bitbreite von Variablen (ein long ist nicht unbedingt 32 Bits)
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\_t steht für Typ und ist Konvention
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## Einstellungen $\mu$Vision
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Für die Labore werden C515C-L Microcontroller verwendet, für mu vision ist dies ebenfalls wichtig.
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Memory Model: Small
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Code Rom Size: Compact
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### Debug:
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- Use Keil Monitor-51 Driver wenn ein Microkontroller angeschlossen ist ansonsten use Simulator
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- Target setup
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- Einstellen des Portes
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- Stop Program Execution with Serial Interrupt wird empfohlen
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- Einstellen des WatchDog-Timers
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- mitgabe einer Initialization File
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- WatchdogAus.ini
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- .\
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### Einzelne Ausgabe der Einzelnen Bits und Bytes
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- Ansprechen über die Speicherbereiche (Special Function Register)
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- Mehrere SFR für Ports
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- Port 5 ist frei verfügbar, 4 ist größtenteils verfügbar, Port 1 abhängig vom Jumper
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```java
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#include <REG515C.h> // enthält die ganzen Codes zum Ansprechen der Ports etc
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sfr meinPort = 0x90; // special function register, definition der Adresse des Portes nummer 1
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sbit meinLsbVonP1 = meinPort^0; // auswahl des signifikanten Bits
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```
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```c
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switch (tier) {
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case hund:
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demovar = 47;
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case katze:
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demovar =+ 2;
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break;
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}
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```
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Der gegebene Code läuft wenn tier == hund ist durch den Case *hund* und danach durch den Case *katze*, weil nicht *gebreaked* wird.
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Zitate usw. beispielsweise: [Brede, 24]
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_____
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### Kontrollstrukturen
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Setzen von Bits anhand von Masken (meistens ein Byte, der &, | genommen wird um den gewünschten Bit zu invertieren).
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```C
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/*
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& and
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| or
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^ xor
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~ complement
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>> right shifting
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<< left shifting
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*/
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```
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Bedenke an Port 5 des Mikrocontrollers gilt negative Logik, daher ~-Operator verwenden.
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### Ein und Ausgabe für Zwecke der Laborausgaben
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Ausschnitt aus eingabeAusgabeDemo.c
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```C
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#include <serIO.h>
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serInit();
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uchar taste = serWaitIn(); //Warten auf Eingabe
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taste = serIn(); //Direkte Eingabe
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serCharOut(taste);
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```
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Ausschnitt aus komplexeDatentypenDemo.c
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```C
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int *intptr;
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int cream[10];
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inptr = cream //bekommt die adresse vom nullten Index von cream
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*intptr++ = 37 // setzt cream[0] = 37 und erhöht dann den Zeiger um die Bitzahl eines Integers
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```
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Es gibt 3 Addressspeicher für den Mikrocontroller, in den Speicherraum code, kann eingeschrieben werden, danach aber nicht modifiziert werden.
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```C
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char code myString[] = "Hallo Welt.";
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```
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## Grundlegende Hardwarestruktur eines Rechners
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Wie wird eine konstante geladen?
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Wie wird eine konstante aus einem Register in den Speicher geladen?
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## Hardwarestruktur des 8051 Mikrocontrollers
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Kurze Wiederholung vom Speicher-Layout.
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Registerbank (RB0 - RB3) kann durchaus sinnvoll für den 32 Bit-Addierer sein. Oder es wird eine Registerbank und alle 8 Register verwendet.
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code, data und xdata
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### Erstellen eines Projektes für Assembler
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1. New Projekt
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1. C515C-L
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2. Do not copy STARTUP.A51
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2. .s Datei erstellen (wird von alleine zu einer .a51)
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3. Options
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1. A51
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1. Define 8051 SFR Names checked (oder nicht abhängig von der Config)
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2. Target
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1. Operating System: Compact
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```c
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#include <REF515C.H>
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org 0 //start bei Adresse 0
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jmp 0 // springe zu Adresse 0
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end
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```
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## Hardware-Operationen und -Kontrollstrukturen der 8051 Mikrocontroller
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```c
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setb c //ansprechen des ein bit-registers
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clr c //clear
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; //Kommentar
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mov dptr,#02000h //initialisierung des Datapointers bei externer Adresse 02000h
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movx @dptr,a // Einschreiben des Akkumulatorwertes in die externe Adresse 02000h
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//---- Logische Befehle ----
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anl
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orl
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xrl
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setb 4 // setzt den 4. Bit auf 1
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cpl //
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//----Grundlegende Sprungbefehle----
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jmp sprungziel
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sprungziel:
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jz //sprung nur bei Akkumulator bei Null
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jnz //jump not zero
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jc //jump carry (carry ist eins)
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jnc // jump not carry
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dnjz //decrementiert und spring wenn nicht null
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cjne //vergleich und sprung und kann ein Carry-Flag setzen
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PSW //Program Status Word
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rr
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rrc
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da //Überlaufkorrektur
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swap //
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mov
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movc //
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jb p1.0,$ // warten auf fallende Flanke
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jnb p1.0,$ // warten auf steigende Flanke
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codebase equ 0 //setzen eines variabelnamen für bestimmten Wert
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```
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