Funktionsweise Mikrocontroller
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Der Mikrocontroller besteht aus:
- einer Zentraleinheit
- einem SRAM
- einem EEPROM
- einem Flash
- Counter / Timer
- parallele I/O
- einer seriellen Schnittstelle
- einem Analog-/ Digitalwandler
- und einem Interrupt-Controller
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Peripheriebausteine können z. B. sein:
- digitale Ein- und Ausgabebausteine
- Comparator
- A/D-Wandler, D/A-Wandler
- Timer-Baustein
- Sender- / Empfänger-Baustein
- Interruptcontroller-Baustein
- Watchdog-Timer-Baustein
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Die Ein- und Ausgabe-Bausteine werden auch als Ports bezeichnet und dienen zum Lesen bzw. Erzeugen von
Ein- / Aus-Zuständen, Schaltvorgängen, Impulsen oder Frequenzen.
Ein Comparator kann "beliebige" Spannungen miteinander vergleichen.
Ein A/D-Wandler kann einen "beliebigen" analogen Spannungswert in einen Zahlenwert umwandeln und
als ganzzahlige Zahl für die weitere Verarbeitung bereitstellen.
Für zeitabhängige Steuerungen gibt es Timer. Diese sind notwendig, wenn man beispielsweise die Uhrzeit
ausgeben möchte.
Mit Sender- / Empfänger-Bausteinen kann man größere Datenmengen übertragen. Typische
Schnittstellenbausteine sind UART, SPI, I²C-Bus oder CAN-Bus.
Interruptcontroller-Bausteine dienen dazu, kurze Reaktionszeiten des Mikrocontrollers zu erhalten oder
laufende Programme durch ein Interrupt zu unterbrechen.
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Speicherarten im Mikrocontroller
Im Mikrocontroller sind die Speicher für Programmcode und Daten getrennt.
Der RAM, SRAM-Speicher ist ein Datenspeicher, der beschrieben, gelöscht und wieder gelesen
werden kann.
Register sind Operanden und Ergebnisspeicher für die Maschinenbefehle.
Beim Rom-Speicher wird der Speicherinhalt fest eingebrannt und kann nicht gelöscht werden.
Im Gegensatz dazu kann der Speicherinhalt beim EPROM mit UV-Licht wieder gelöscht werden.
EEPROM-Speicher können beliebig oft beschrieben und gelöscht werden und behalten ihren Inhalt auch
nach Ausschalten der Betriebsspannung.
Flash-Speicher sind sehr schnelle EEPROMs. Mit ihnen kann der Controller im Zielsystem programmiert
werden.
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Aufbau des ATmega8
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Weiterführende Literatur
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