16/32 bit-Mikroprozessorsysteme
Das vorliegende Buch ist die Überarbeitung des Skriptes einer Vorlesung für Studenten der Universität der Bundeswehr Hamburg. Bedingt durch die Vor gaben des Studienplans sind den Hörern noch keine tiefergehenden Details von Prozessoren, Rechnern oder de
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systeme Von Dr.-Ing. Manfred Rübel Akademischer Direktor im Fachbereich Elektrotechnik der Universität der Bundeswehr Hamburg Mit 278 Bildern
EI3
B. G. Teubner Stuttgart 1991
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Rübel, Manfred: 16/32 Bit-Mikroprozessorsysteme / von Manfred Rübe!. Stuttgart : Teubner, 1991 ISBN 978-3-519-06129-8 ISBN 978-3-322-91228-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-322-91228-2
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt besonders für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. © B. G. Teubner Stuttgart 1991 Gesamtherstellung: Zechnersche Buchdruckerei GmbH, Speyer Umschlaggestaltung: P. P. K, S-Konzepte, T. Koch, üstfildernlStuttgart
Vorwort Das vorliegende Buch ist die Überarbeitung des Skriptes einer Vorlesung für Studenten der Universität der Bundeswehr Hamburg. Bedingt durch die Vorgaben des Studienplans sind den Hörern noch keine tiefergehenden Details von Prozessoren, Rechnern oder der Systemsoftware vermittelt worden. Solches Wissen wird auch beim Leser dieses Buches nicht vorausgesetzt. Die Prinzipien der digitalen Schaltungstechnik sollten bekannt und erste Erfahrungen mit einem Rechner durch das Programmieren in einer Hochsprache sollten gemacht sein. Selbstverständlich kann es für den Leser nur von Vorteil sein, wenn er mit der Welt der 8 bit-Prozessoren vertraut ist. Mikroprozessoren wurden in den siebziger Jahren vorwiegend für solche Steuerungsaufgaben und Problemstellungen eingesetzt, die durch ein einzelnes Programm gelöst werden konnten. Im Bereich der größeren Minicomputer war es zu dieser Zeit noch üblich, die Zentraleinheit (CPU) aus vielen Integrierten Schaltkreisen auf einer großen Leiterplatte aufzubauen. Computer dieser Art waren frei programmierbar und hatten intellUpfgesteuerte Betriebssysteme mit der Fähigkeit, mehrere Programme, ihre Ein- und Ausgaben, sowie die Kommunikation zwischen ihnen zu verwalten. Die Firma Motorola entwickelte mit dem M68000 einen Mikroprozessor, bei dem eine CPU vergleichbar der eines Minicomputers auf nur einem Chip integriert ist. Seine Architektur weist Merkmale auf, die ihn für eine Umgebung mit mehreren Programmen besonders geeignet erscheinen läßt; hierauf wird im Einzelfall immer wieder hingewiesen. Im ersten Teil des vorliegenden Buches (Kap. 1 - 3) wird zunächst eine Einführung gegeben, die nicht prozessorspezifisch ist. Neben der Informationsdarstellung und Erläuterung der Prinzipien der Assemblerprogrammierung wird die Struktur eines Rechners beschrieben; hierbei werden einige Probleme der Betriebssicherheit herausgearbeitet, die sich ergeben, wenn mehrere Benutzer unabhängig voneinander und gleichberechtigt am System arbeiten. Im Mittelpunkt des umfangreichen zweiten Teils (Kap. 4) steht der Prozessor M68000. Durch die Unterscheidung zwischen dem normalen Benutzerprogramm und Systemrouti