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Книги » Микроэлектроника » Программирование: Programmiertechniken für AVR-Mikrocontroller: Darstellung und ausführliche Implementierung

Programmiertechniken für AVR-Mikrocontroller: Darstellung und ausführliche Implementierung
Название: Programmiertechniken für AVR-Mikrocontroller: Darstellung und ausführliche Implementierung
Автор: Manfred Schwabl-Schmidt
Издательство: Elektor-Verlag GmbH, Aachen
Год: 2007
Страниц: 213
Язык: Немецкий
Формат: pdf
Качество: отличное
Размер: 38.2Mб

Dieses Buch behandelt Softwaretechniken, die es gestatten, auch anspruchsvollere Programme für AVR-Mikrocontroller zu entwickeln. Speziell wird im ersten Teil, welcher den Datenstrukturen gewidmet ist, besonders auf die Harvard-Architektur der Controller und die daraus resultierenden Programmiertechniken eingegangen. Die kleinen Arbeitsspeicher der meisten AVR-Controller erfordern immer wieder angepasste Implementierungsmethoden, davon werden einige im Buch vorgestellt, beispielsweise die verdichtete Speicherung und das Sortieren kurzer Zahlenfolgen mit Sortiernetzwerken. Die Implementierung der Buddy-Methode zur Arbeitsspeicherverwaltung zeigt, dass bei der Programmierung von AVR-Controllern nicht nur simple Algorithmen verwendet werden können.
Im zweiten Teil des Buches wird die Arithmetik der Controller analysiert. Diese Analyse ist aber kein Selbstzweck, denn sie führt auf Programmiertechniken, die ohne sie nur schwer zu erlangen oder zu erklären wären. Ferner wird eine Fixkommaarithmetik entwickelt, die der Rechenleistung der Controller in vielen Fällen besser angepasst ist als eine rechenleistungsintensive Fließkommaarithmetik. An zwei Beispielen wird gezeigt, wie auf dieser Basis auch höhere Funktionen implementiert werden können.
Für die Programme wird durchweg der AVR-Assembler eingesetzt, der kostenlos zur Verfügung steht. Der Simulator, welcher Teil der Programmierumgebung ist, der auch der Assembler angehört, gestattet es, die Programme des Buches nachzuvollziehen oder mit ihnen zu experimentieren, ohne einen echten Controller einzusetzen.



Inhaltsverzeichnis

1 Einführung
    1.1 Die Prozeduren und Programme
    1.2 Der Assembler
    1.3 Zweimal Arithmetik
    1.4 Die verwendeten Symbole
2 Die CPU
    2.1 Speicherorganisation
    2.2 Register
    2.3 Das Statusregister
    2.4 Bedingte Sprünge
        2.4.1 Eine Demonstration der Vielfältigkeit
        2.4.2 Sortiernetzwerke
    2.5 Speicherzugriff
        2.5.1 Variablen im Datenspeicher
            2.5.1.1 Ein Irrgarten
            2.5.1.2 Verdichtete Speicherung
        2.5.2 Stapel
            2.5.2.1 Der Systemstapel
            2.5.2.2 Makros zur Stapelüberwachung
            2.5.2.3 Stapellose Programme
            2.5.2.4 Stapel im Eigenbau
            2.5.2.5 Rekursion
        2.5.3 Schlangen
        2.5.4 Externer Datenspeicher
        2.5.5 Konstanten im Programmspeicher
            2.5.5.1 WISP — ein Winziger SPrachprozessor
            2.5.5.2 Ein Suchbaum
            2.5.5.3 Kollisionsfreie gestreute Speicherung
            2.5.5.4 Selbstprogrammierung
            2.5.5.5 Positionsunabhängige Programme
            2.5.5.6 Programmdateien im Intel-IIEX-Format
            2.5.5.7 Das Problem der Ausdauer
    2.6 Sprünge und Tabellen
        2.6.1 Sprungtabellen im Arbeitsspeicher
        2.6.2 Sprungtabellen im Programmspeicher
        2.6.3 Sprungtabellen statt Schleifen
    2.7 Speicherverwaltung
        2.7.1 Ein System mit fester Blocklänge
        2.7.2 buddies
3 Zahlen
    3.1 Ganze Zahlen
    3.2 Brüche
4 Zahlendarstellungen und Computerarithmetik
    4.1 Spezielle Summen
    4.2 Ganzzahlige Arithmetik ohne Vorzeichen
        4.2.1 Addition und Subtraktion
        4.2.2 Multiplikation
        4.2.3 Dezimalausgabe
    4.3 Fixkommaarithmetik ohne Vorzeichen
        4.3.1 Addition und Subtraktion
        4.3.2 Multiplikation
            4.3.2.1 K8,8
            4.3.2.2 K0,16
            4.3.2.3 KM1,15
        4.3.3 Division
        4.3.4 √x
        4.3.5 exp(—x)
        4.3.6 Dezimalausgabe
    4.4 Ganzzahlige Arithmetik mit Zweierkomplement
        4.4.1 Addition und Subtraktion
        4.4.2 Shifts
        4.4.3 Multiplikation
            4.4.3.1 Alleinige Verwendung von MUL
            4.4.3.2 Einsatz von MULS und MULSU
        4.4.4 Dezimalausgabe
    4.5 Fixkommaarithmetik mit Zweierkomplement
    4.6 Fixkomma gegen Fliesskomma


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