Mikrocomputertechnik mit Controllern der Atmel AVR-RISC-Familie. Programmierung in Assembler und C - Schaltungen und Anwendungen

Inhalt

Vorwort

1 Einführung

1.1 Grundlagen

1.1.1 Rechnerstrukturen

1.1.2 Rechenwerk und Registersatz

1.1.3 Zahlendarstellungen

1.1.4 Steuerwerk und Programmstrukturen

1.2 Die Bausteine der Atmel-AVR-Familien

1.2.1 Bauformen und Anschlüsse

1.2.2 Der Programmspeicher (Flash)

1.2.3 Der Arbeitsspeicher (SRAM)

1.2.4 Der nichtflüchtige Speicher (EEPROM)

1.2.5 Der Peripheriebereich

1.2.6 Die programmierbaren Konfigurationsparameter

1.3 Die Entwicklung von Anwendungen

1.4 Einführende Beispiele

2 Assemblerprogrammierung

2.1 Programmstrukturen

2.2 Assembleranweisungen

2.3 Operationen

2.3.1 Byteoperationen

2.3.2 Bitoperationen

2.3.3 Wortoperationen (16 bit)

2.3.4 Operationen mit SFR-Registern

2.3.5 Multiplikation und Division

2.4 Sprung- und Verzweigungsbefehle

2.4.1 Unbedingte Sprungbefehle

2.4.2 Bedingte Sprungbefehle

2.4.3 Schleifen

2.4.4 Verzweigungen

2.4.5 Die Auswertung von Signalen

2.5 Die Adressierung der Speicherbereiche

2.5.1 Die Adressierung der Konstanten im Flash

2.5.2 Die Adressierung der Variablen im SRAM

2.5.3 Die Adressierung der Daten im EEPROM

2.6 Makroanweisungen und Unterprogramme

2.6.1 Makroanweisungen

2.6.2 Unterprogramme

2.6.3 Makro- und Unterprogrammbibliotheken

2.7 Interrupts

2.7.1 Die Interruptsteuerung

2.7.2 Die externen Interrupts

2.7.3 Der Software-Interrupt

2.8 Die Arbeit mit Zeichen und Zahlen

2.8.1 Die Eingabe und Ausgabe von Zeichen

2.8.2 Zeichenketten (Strings)

2.8.3 Die Eingabe und Ausgabe von ganzen Zahlen

2.8.4 Vorzeichenbehaftete ganzzahlige 16bit Arithmetik

2.8.5 BCD-Arithmetik

2.8.6 Festpunktarithmetik

2.8.7 Ganzzahlige Funktionen

3 C-Programmierung

3.1 Allgemeiner Aufbau eines C-Programms

3.1.1 Zeichensatz und Bezeichner

3.1.2 Datentypen, Konstanten und Variablen

3.1.3 Gültigkeitsbereich und Lebensdauer

3.1.4 Präprozessoranweisungen

3.1.5 Makro-Anweisungen und Funktionen

3.2 Operationen

3.2.1 Gemischte Ausdrücke

3.2.2 Arithmetische und logische Operationen

3.2.3 SFR-Register und Bitoperationen

3.2.4 Vergleichsoperationen, Bitbedingungen und Schalter

3.2.5 Zeiger und Operationen mit Zeigern

3.3 Programmstrukturen

3.3.1 Schleifenanweisungen

3.3.2 Verzweigungen mit bedingten Anweisungen

3.3.3 Anwendungsbeispiele

3.4 Zusammengesetzte Datentypen

3.4.1 Felder und Zeichenketten (Strings)

3.4.2 Strukturen

3.4.3 Die Adressierung des Flash- und EEPROM-Speichers

3.5 Funktionen

3.5.1 Funktionen mit Rückgabewert

3.5.2 Die Übergabe von Werten als Argument

3.5.3 Die Übergabe von Referenzen (Adressen)

3.5.4 Die Eingabe und Ausgabe von Zahlen

3.6 Die Interruptsteuerung

3.6.1 Die externen Interrupts

3.6.2 Der Software-Interrupt

4 Die Peripherie

4.1 Die Takt- und Resetsteuerung

4.2 Digitale Schaltungstechnik

4.3 Die Parallelschnittstellen

4.4 Die Timereinheiten

4.4.1 Der 8bit Timer0

4.4.2 Der 16bit Timer1

4.4.3 Die erweiterten Timer-Betriebsarten

4.4.4 Der 8bit Timer2

4.4.5 Der Watchdog Timer und Stromsparbetrieb

4.5 Die seriellen Schnittstellen USART und UART

4.5.1 Die serielle USART-Schnittstelle

4.5.2 Die asynchrone UART-Schnittstelle

4.5.3 Software-Emulation der asynchronen Schnittstelle

4.6 Die serielle SPI-Schnittstelle

4.7 Die serielle TWI-Schnittstelle (I C)

4.8 Analoge Schnittstellen

4.8.1 Der Analogkomparator

4.8.2 Der Analog/Digitalwandler

4.8.3 Serielle analoge Schnittstellenbausteine

4.8.4 Parallele analoge Schnittstellenbausteine

4.9 Die serielle USI-Schnittstelle

5 Anwendungsbeispiele

5.1 Würfel mit dem ATtiny12 (AT90S2343)

5.2 Zufallszahlen mit ATtiny12 (AT90S2343)

5.3 Stoppuhr mit dem ATtiny2313 (90S2313)

5.4 LCD-Anzeige und Tastatur mit dem ATmega8

5.5 Externer SRAM mit dem ATmega8515

5.6 Leuchtdioden-Matrixanzeige mit dem ATtiny2313

5.7 Funktionsgenerator mit dem ATmega8

6 Der Boot-Programmspeicher

7 Anhang

7.1 Ergänzende und weiterführende Literatur

7.2 Bezugsquellen und Internetadressen

7.3 Assembleranweisungen

7.4 Assemblerbefehle

7.5 Zusätzliche Befehle der Mega-Familie

7.6 Rangfolge der C-Operatoren (Auswahl)

7.7 C-Schlüsselwörter und -Anweisungen (Auswahl)

7.8 ASCII-Codetabellen (Schrift Courier New)

7.9 Sinnbilder für Ablaufpläne und Struktogramme

7.10 Verzeichnis der Programmbeispiele

7.10.1 Assemblerprogramme

7.10.2 Assembler-Unterprogramme

7.10.3 Assembler-Makrodefinitionen

7.10.4 Assembler-Headerdateien

7.10.5 C-Programme

7.10.6 C-Funktionen

7.10.7 C-Headerdateien

8 Register