Einchipmikrorechner & digitale Signalprozessoren

• Einchipkonzept
• autonome Arbeitsweise
• geringe Außenbeschaltung
• große Vielfalt
• Stromsparmaßnahmen
• breites Softwareangebot
• Realtime OS
• Cross-Werkzeuge (Werkzeug läuft auf anderer Platform als die eigentliche Zielsoftware)

begrenzende Arithmetik

(grafik)

• RISC oder CISC
• Register (mitunter verknüpft mit dem internen RAM)
• viele Spezialregister
• Harvard oder von Neumann

• Intern
  • ROM
  • RAM
• interface für externen Speicher
  • Bus-interface
  • “glueless” interface
  • seriell

• Masken-ROM Mask_rom
• PROM/OTP One_Time_Programmable
• EPROM EPROM
• E²PROM EEPROM
• FRAM Ferroelectric_Random_Access_Memory
• ROM-los
• bootstrap Bootstrap

• parallel
• seriell
  • synchron
  • asynchron

• Eingang
  • A/D Wandler
• Ausgang
  • D/A Wandler
  • PWM

• Zähler
  • Zähler
  • Zeitgeber
  • RTC
  • CapCom
• Kommunikation
  • LAN
  • CAN
  • I²C
  • USB
  • IRDA
• Geräte
  • LCD
  • Schrittmotoren
• Sonstiges
  • Taktgeber
  • Reset
  • Powermangement
  • Interrupt-System
  • DMA
  • Watchdog

• Speicherkonfiguration
  • unsegmentiert (64 kiByte)
  • segmentiert (max 16 MiByte (nur bei externem Speicher))
• Strukturierung
  • festgelegte Addressen
    • interner ROM
    • interner RAM
    • Spezialfunktions-Register (wie Speicher angesprochen)
    • allgemeine Register
    • reservierte Bereiche
  • externer Speicher
  • externe IO (memmory mapped IO)

• lineare Addresse (flaches Modell) 16 Bit

Addressoperand -> physische Addresse
  +--------+        +--------+
  | 16 Bit |   ->   | 16 Bit |
  +--------+        +--------+

Addressoperand: 16 Bit phyische Address: 24 Bit Zusatzinformation steckt in einem Spezialfunktions-Register Datenzugriff: (graphik)

Codezugriff: (Graphik)

Mapping der allgemeinen Register in den internen RAM allgemeine Register R0 - R15 je 16 Bit

Kontextwechsel:

• Austausch sämtlicher Registerinhalte
• benötigt bei Interruptbearbeitung
• auch mögliche Überlappung zwecks Parameterübergabe

• typisch konfigurierbare Pins

• max 9 Ports (P0 bis P8) 8 und 16 Bit breit
• SFR für Parallelports
• P0, P1 ...Datenregister
• DP0, DP1 ... Richtung (auch bitweise) (0 - Eingang, 1 - Ausgang)

Bsp Tastatur und LEDs

• GPT1: T2, T3, T4
• GPT2: T5, T6

Blockschaltbild:

• 1 Wort 4 Byte

Idirekte Addressierung:

STW A1, *A10

Offsetaddressierung:

STW A1, *+A10(1)

STB A1, *+A10(1)
STB A1, *-A10(2)
STB A1, *+A10(A11)

Register A10 wird nicht verändert

STB A1, *++A10(2)
STB A1, *A10++(2)
STB A1, *--A10(2)
STB A1, *A10--(5)

Register A10 wird verändert! Präincrement, Postincrement bzw ~decrement

Klassisch:

CMP
JMP <cond> -> C=5 ->
C=1
JMP ->