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Offene, elementare Mikrocontrollerplattformen. Vergleichende Betrachtungen (Competitive Analysis). Das Angebot ist reichhaltig. Trotzdem gibt es einiges zu verbessern. Es muß nicht immer Arduino sein... Tastenfelder abfragen. Es sieht ganz einfach aus, hat aber seine Spitzfindigkeiten. Manche Implementierungen, auf die man in der Praxis stößt, erwecken den Eindruck, daß man nicht an alles gedacht hat. Viele Geräte enthalten Tastenmatrizen. Manchen sieht man es auf den ersten Blick an (z. B. Tastenfelder zur Zifferneingabe). Oftmals werden aber auch Bedienelemente aller Art zu einer Abfragematrix zusammengefaßt. Es schadet also nicht, für den Fall des Falles Bescheid zu wissen... Die serielle Schnittstelle (einschließlich Interfaceverlängerung, RS-485 usw.). Eine der einfachsten, kostengünstigsten, am weitesten verbreiteten und am besten unterstützen universellen Schnittstellen. Damit kommt man überall hin -- sowohl zum nächsten Mikrocontroller auf der Leiterplatte als auch zur Maschine am anderen Ende der Werkhalle -- und wenn's sein muß, auch weltweit (Kommunikationsserver). Warum umständlich, wenn's auch einfach geht... Es lohnt sich also, darüber Bescheid zu wissen. Systemsoftware. Diese (vorläufige) Schrift betrifft vor allem die Systemsoftware der Personalcomputer. Sie ergänzt die einführenden Texte Grundlagen der Realzeitprogrammierung / Interruptserviceroutinen (ISRs). Hardware oder Software? Eine Entscheidung beim Entwerfen von Embedded Systems. 1997 als Vortrag gehalten -- aber auch heute noch aktuell ... Im Fokus: die Implementierungseffizienz -- ein Ansatz, um solche Entscheidungen auf möglichst exakter, objektiver Grundlage treffen zu können. Multitasking/virtuelle Maschinen mit Atmel AVR (simple & stupid). Eine ganz elementare Einführung in diesen Problemkreis. Tasks und virtuelle Maschinen sind (näherungsweise) dann dasselbe, wenn jedeTask alle CPU-Register frei verwenden kann. Den SRAM muß man allerdings zu Fuß aufteilen, da der AVR keine Adreßumsetzung hat. Um mehrere Anwendungen zeitverschachtelt laufen zu lassen, braucht man im Grunde nur ein paar Befehle ... Assemblerdatei dazu Die LPC-Schnittstelle. Kurzbeschreibung. LPC = Low Pin Count Interface Specification (= Interface mit geringer Anschlußzahl). Der Industriestandard für E-A-Einrichtungen auf dem Motherboard. Das LPC-Interface ist ein synchroner Zeitmultiplex-Bus, an den vorzugsweise PC-typische Standard- und Klein-Peripherie angeschlossen wird. Das betrifft Floppy-Disk-Controller, Tastatur-Controller, Realzeituhr, Schnittstellen-Controller, Audio-Hardware, ROM-Speicheranordnungen, Systemverwaltungseinrichtungen usw. Praktische Anwendung: (1) Emulation der Schnittstelle, um einschlägige Schaltkreise auszunutzen; (2) Anregung für die Gestaltung von Schnittstellen zwischen Mikrocontroller und anwendungsspezifischen Schaltkreisen (CPLDs / FPGAs). Schrittmotoren. Eine Einführung. Wie sie funktionieren und wie man sie ansteuert. Externe Erweiterungen von Mikrocontrollern. Manchmal ist mehr zu tun als die E-A-Pins einfach nur anzuschließen ... Ein einführender Überblick in provisorischer Form (wird noch ausführlicher...). Bussysteme von Mikrocontrollern. Hier geht es noch recht elementar zu... Bussysteme. Eine Einführung in Grundlagen und Spitzfindigkeiten. Die Parallelschnittstelle. Kurzbeschreibung. Manchmal immer noch die einfachste Lösung, wenn es darum geht, anwendungsspezifische Hardware anzuschließen. Weshalb das reichhaltige Angebot an einschlägigen Karten und Funktionseinheiten ungenutzt lassen? Beiläufig: Man braucht nicht unbedingt einen PC mit eingebauter Schnittstelle (Näheres kommt noch ...). Das Diskettensubsystem. Kurzbeschreibung. Disketten sind total veraltet. Aber gelegentlich braucht man sie unbedingt - und sei es, um zu Beginn einer Windows-Installlation die SATA-Treiber in die Maschine zu bekommen... Tastatur- und Mausschnittstellen (AT, PS/2). Kurzbeschreibung. Typische Anwendungen: 1. Tastaturen und Mäuse (= konkurrenzlos kostengünstige Bediengeräte) an Mikrocontroller anschließen, 2. anwendungsspezifische Bedientafeln mit dem PC verbinden (wenn sie sich wie richtige Tastaturen verhalten, kann man die Ereignisbehandlung des Systems direkt ausnutzen - ohne jeglichen Gerätetreiber). Elementare ATA-E-A-Schnittstellen - Überblick über die Wirkprinzipien. Wie funktionieren E-A-Adapter, die die parallele ATA-Schnittstelle als elementares E-A-Interface ausnutzen? Aufbau und Wirkungsweise einer Schnittstellenanschaltung (ATA Frontend) werden bis ins einzelne beschrieben. Solchen Funktionsblöcken können eigene anwendungsspezifische Schaltungen nachgesetzt werden. Industrie-PCs im Einsatz: die Infrastruktur. Dieser Text veranschaulicht, wie PCs im industriellen Einsatz mit den zu steuendern Einrichtungen verbunden werden. Die ISA-Schnittstelle im Industrie-PC. Im Bereich der Industrie-PCs sind ISA-Schnittstellen keineswegs total veraltet. Sie sind einfach zu entwickeln und für viele Zwecke vollauf ausreichend. In Form von PC/104-Moduln ist ein umfangreiches Sortiment an Funktionseinheiten verfügbar, mit denen sich viele Aufgaben ohne mühevolle Eigenentwicklung lösen lassen. ATA-to-ISA Busadapter -- Grundlagen. Moderne PC-Plattformen zum Einsetzen von PC/104-Moduln oder ISA-Steckkarten sind vergleichsweise kostspielig. Steuert man die ISA-Schnittstelle über einen ATA-Interfaceadapter an, lassen sich hingegen Plattformen des Massenmarktes einsetzen, beispielsweise die kleinen und kostengünstigen Motherboards der Formfaktoren Mini-ITX und Nano-ITX. Bei Entwerfen eines solchen Adapters ist aber einiges zu beachten - naheliegende Billiglösungen tun es einfach nicht . . . LCD-Displays mit Parallelinterface. Eine Einführung in die Programmierung alphanumerischer und graphischer LCD-Anzeigen mit 8-Bit-Busschnittstelle. Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel Atmel AVR. Gibt eine Einführung in die allgemeine Entwicklungsmethodik typischer Mikrocontroller-Projekte und in die Befehlsliste der AVR-Mikrocontroller. Diese Befehlsbeschreibung ist als Ergänzung zum Original-Handbuch gedacht. Universelle Ein- und Ausgabe (GPIO). Die industrieübliche universelle Ein- und Ausgabe unterscheidet sich beträchtlich von den E-A-Ports der Mikrocontroller. Der Text gibt einen ersten Überblick über typische digitale E-A-Schnittstellen. ATA-Interfaces. Einführung und nähere Einzelheiten: Kapitel 2: Software-Schnittstellen ATA-Interfaces als universelle E-A-Schnittstellen. Gelegentlich eine Alternative zu PCI, ISA, Parallelport, RS-232, USB usw.
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