Mikrocontrollerprogrammierung lernen
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Funktionsweise Mikrocontroller


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

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

Ein- und Ausgabe-Bausteine
werden auch als Ports bezeichnet und dienen zum Lesen bzw. Erzeugen von Ein- / Aus-Zuständen, Schaltvorgängen,
Impulsen oder Frequenzen

Comparator
kann "beliebige" Spannungen miteinander vergleichen

A/D-Wandler
kann einen "beliebigen" analogen Spannungswert in einen Zahlenwert umwandeln und als ganzzahlige Zahl für die weitere
Verarbeitung bereitstellen

Timer
für zeitabhängige Steuerungen, die notwendig sind, wenn man beispielsweise die Uhrzeit ausgeben möchte

Sender- / Empfänger-Bausteine
man kann 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

Speicherarten im Mikrocontroller


Im Mikrocontroller sind die Speicher für Programmcode und Daten getrennt.

RAM, SRAM-Speicher
ein Datenspeicher, der beschrieben, gelöscht und wieder gelesen werden kann

Register
sind Operanden und Ergebnisspeicher für die Maschinenbefehle

Rom-Speicher
der Speicherinhalt wird fest eingebrannt und kann nicht gelöscht werden

EPROM
der Speicherinhalt kann mit UV-Licht 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

Aufbau des ATmega8


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