1 Einführung.- 1.1 Mikro-Elektronik und Maschinenbau.- 1.2 Das Feld der Automatisierung.- 1.3 Methodische Hilfsmittel.- 1.4 Binäre Darstellungen.- 1.4.1 Das Dualzahlen-System.- 1.4.2 Allgemeine binäre Darstellungen.- 1.4.3 Aussagelogik und Boolesche Algebra.- 1.5 Strukturen der Mikro-Elektronik.- 1.6 Zum mechanischen Aufbau der Elektronik.- 2 Zentrale Einheiten.- 2.1 Register.- 2.1.1 Die Register-Grundform.- 2.1.2 Serieller und paralleler Betrieb.- 2.1.3 Schieberegister.- 2.1.4 Asynchroner und synchroner Betrieb.- 2.1.5 Zähler.- 2.2 Der Akkumulator.- 2.3 Status-Register.- 2.4 Speicher.- 2.4.1 Zur Speicher-Organisation.- 2.4.2 Nur-Lese-Speicher (ROM).- 2.4.3 Programmierbare Nur-Lese-Speicher (PROM, EPROM).- 2.4.4 Schreib/Lese-Speicher (RAM).- 2.4.5 Speicher-Sonderformen.- 2.5 Die Zentraleinheit (CPU).- 2.5.1 Arbeitsablauf in einer CPU.- 2.5.2 Blockschaltbild einer CPU.- 2.5.3 Befehlsaufbau und Adressierung.- 2.5.4 Wesentliche Anschlüsse einer CPU.- 2.5.5 Blockschaltbild des Prozessors 8085.- 3 Datenverkehr.- 3.1 Der Bus.- 3.1.1 Die Bus-Struktur.- 3.1.2 Treiber, Pufferverstärker.- 3.1.3 Tri-State-Betrieb.- 3.1.4 Bus-Vereinbarungen.- 3.2 Serielle Schnittstelle.- 3.3 Parallele Schnittstelle.- 3.4 Der IEC-Bus.- 3.4.1 IEC-Bus-Organisation.- 3.4.2 Ablauf des Handshake-Verfahrens.- 4 Ein- und Ausgabe.- 4.1 Aufbereitung analoger Daten.- 4.1.1 Analoge Signale.- 4.1.2 Die Meßkette.- 4.1.3 Digital-Analog-Umsetzer.- 4.1.4 Analog-Digital-Umsetzer.- 4.1.5 Frequenz-Umsetzer und Frequenz-Analogie.- 4.2 Einrichtungen zur Dateneingabe..- 4.2.1 Schalter und Initiatoren.- 4.2.2 Tastaturen.- 4.2.3 Floppy-Disk.- 4.2.4 Eingabe vom Band.- 4.3 Einrichtungen zur Datenausgabe.- 4.3.1 7-Segment-und 16-Segment-Anzeige.- 4.3.2 Matrix- und Kamm-Drucker.- 4.3.3 Plotter.- 4.3.4 Datensichtgeräte.- 4.4 Verkehr mit der Peripherie.- 4.4.1 Ports und Port-Bausteine.- 4.4.2 Weitere Parallel-Ein/Ausgabe-Bausteine.- 4.4.3 Serienschnittstellen-Bausteine.- 4.4.4 Sonstige periphere Bausteine.- 5 Anweisungen.- 5.1 Darstellung von Befehlen.- 5.2 Der Befehlsvorrat.- 5.2.1 Befehlsliste und Ordnungskriterien.- 5.2.2 Transferbefehle.- 5.2.3 Arithmetische Operationen.- 5.2.4 Logische Operationen.- 5.2.5 Sprungbefehle.- 5.2.6 Einige Sonderbefehle.- 5.3 Das Interrupt-Problem.- 5.3.1 Interrupt — von außen ausgelöster Unterprogrammsprung.- 5.3.2 Interrupt-Bearbeitung.- 5.3.3 Interrupt-Prioritäten.- 5.3.4 Interrupt-Steuerung.- 5.4 Arbeiten mit dem Speicher.- 5.4.1 Speicherbelegungsplan.- 5.4.2 Speicherausbau.- 5.4.3 Direkter Speicherzugriff.- 6 Programmieren und Programm-Test.- 6.1 Problem-Analyse.- 6.2 Zur Programm-Entwicklung.- 6.2.1 Entwicklungsstrategien.- 6.2.2 Flußdiagramm.- 6.2.3 Grundstrukturen in Flußdiagrammen.- 6.2.4 Strukturierte Programmierung.- 6.2.5 Flußdiagramm — Struktogramm — Pseudocode.- 6.3 Programmieren in Maschinensprache.- 6.3.1 Die 4-Felder-Liste.- 6.3.2 Das Adressierungsproblem.- 6.3.3 Assemblieren und Assembler.- 6.4 Höhere Programmiersprachen.- 6.4.1 Beispiele höherer Sprachen.- 6.4.2 Elemente der Sprache BASIC.- 6.4.3 Einige Beispiele in BASIC.- 6.5 Programm-Test.- 6.5.1 Stufen der Software-Entwicklung.- 6.5.2 Entwicklungshilfsmittel.- 6.6 Anwenderprogramme — Betriebssystem.- 7 Architektur von Mikroelektronik.- 7.1 Einchip-und Mehrchip-Prozessoren.- 7.2 Prozessor-Familien.- 7.3 Analog- und Arithmetik-Prozessoren.- 7.4 Mikro- und Mini-Computer.- 7.5 Prozeßrechner.- 7.6 Zusammenfassung.- 8 Speicherprogrammierbare Steuerungen.- 8.1 Steuerungstechnik.- 8.2 Arten von Steuerungen.- 8.3 Darstellungsarten in der (speicherprogrammierbaren) Steuerungstechnik.- 8.3.1 Der Kontaktplan.- 8.3.2 Der Funktionsplan.- 8.3.3 Die Anweisungsliste.- 8.3.4 Beispiel.- 8.4 Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuerung.- 8.4.1 Die Aufbaustruktur.- 8.4.2 Zur Arbeitsweise.- 8.5 Zum Programmieren von Steuerungen.- 8.5.1 Ablauf und Programmiersprachen.- 8.5.2 Die Sprache STEP.- 8.5.3 Ein Beispiel in STEP.- 8.5.4 Weiterführung des Beispiels.- Sachwortverzeichnis.
Bticher mit dem Titel "Elektrotechnik flir Maschinenbauer" sind gelaufig, bekannt und werden immer wieder aktualisiert. Sie sollen dem Maschinenbau-Ingenieur ein elektro technisches Grundlagenwissen vermitteln, und ihn in die flir Elektrotechnik typische Denkweise und in die Grundbegriffe der elektrotechnischen Fachsprache einftihren. Dartiber hinaus ist es meist das Ziel solcher Bticher, den Maschinenbauer in die Vorschrif ten und Sicherheitsauflagen der Elektrotechnik einzuftihren, damit er gefahrlos mit ihr umgehen kann. Nicht zuletzt erhebt die genannte Gruppe von Btichern den Anspruch, das Entwerfen, Planen und Berechnen einfacher Schaltungen, also eine durchaus anwendbare Fachkenntnis, zu lehren. Von hierher betrachtet, miillte ein Titel "Mikroelektronik flir Maschinenbauer" ganz ahn liche Ziele verfolgen. Auch die Mikroelektronik, vor allem der Mikroprozessor, ist dem Maschinenbauer fremd, und trotzdem sollte er Grundkenntnisse dartiber besitzen; auch in der Mikroelektronik gibt es eine eigene Fachsprache und eigene Denkstrukturen. Aber - die Mikroelektronik ist jung, befindet sich in rasanter Entwicklung und hat noch kaum abgeklarte oder hinreichend standardisierte Gebiete wie die rund 100 Jahre alte Elektro technik. Somit ergeben sich flir ein Buch tiber Mikroelektronik flir Maschinenbauer andere Aspekte und Zielsetzungen.
1 Einführung.- 1.1 Mikro-Elektronik und Maschinenbau.- 1.2 Das Feld der Automatisierung.- 1.3 Methodische Hilfsmittel.- 1.4 Binäre Darstellungen.- 1.5 Strukturen der Mikro-Elektronik.- 1.6 Zum mechanischen Aufbau der Elektronik.- 2 Zentrale Einheiten.- 2.1 Register.- 2.2 Der Akkumulator.- 2.3 Status-Register.- 2.4 Speicher.- 2.5 Die Zentraleinheit (CPU).- 3 Datenverkehr.- 3.1 Der Bus.- 3.2 Serielle Schnittstelle.- 3.3 Parallele Schnittstelle.- 3.4 Der IEC-Bus.- 4 Ein- und Ausgabe.- 4.1 Aufbereitung analoger Daten.- 4.2 Einrichtungen zur Dateneingabe..- 4.3 Einrichtungen zur Datenausgabe.- 4.4 Verkehr mit der Peripherie.- 5 Anweisungen.- 5.1 Darstellung von Befehlen.- 5.2 Der Befehlsvorrat.- 5.3 Das Interrupt-Problem.- 5.4 Arbeiten mit dem Speicher.- 6 Programmieren und Programm-Test.- 6.1 Problem-Analyse.- 6.2 Zur Programm-Entwicklung.- 6.3 Programmieren in Maschinensprache.- 6.4 Höhere Programmiersprachen.- 6.5 Programm-Test.- 6.6 Anwenderprogramme - Betriebssystem.- 7 Architektur von Mikroelektronik.- 7.1 Einchip-und Mehrchip-Prozessoren.- 7.2 Prozessor-Familien.- 7.3 Analog- und Arithmetik-Prozessoren.- 7.4 Mikro- und Mini-Computer.- 7.5 Prozeßrechner.- 7.6 Zusammenfassung.- 8 Speicherprogrammierbare Steuerungen.- 8.1 Steuerungstechnik.- 8.2 Arten von Steuerungen.- 8.3 Darstellungsarten in der (speicherprogrammierbaren) Steuerungstechnik.- 8.4 Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuerung.- 8.5 Zum Programmieren von Steuerungen.- Sachwortverzeichnis.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung.- 1.1 Mikro-Elektronik und Maschinenbau.- 1.2 Das Feld der Automatisierung.- 1.3 Methodische Hilfsmittel.- 1.4 Binäre Darstellungen.- 1.4.1 Das Dualzahlen-System.- 1.4.2 Allgemeine binäre Darstellungen.- 1.4.3 Aussagelogik und Boolesche Algebra.- 1.5 Strukturen der Mikro-Elektronik.- 1.6 Zum mechanischen Aufbau der Elektronik.- 2 Zentrale Einheiten.- 2.1 Register.- 2.1.1 Die Register-Grundform.- 2.1.2 Serieller und paralleler Betrieb.- 2.1.3 Schieberegister.- 2.1.4 Asynchroner und synchroner Betrieb.- 2.1.5 Zähler.- 2.2 Der Akkumulator.- 2.3 Status-Register.- 2.4 Speicher.- 2.4.1 Zur Speicher-Organisation.- 2.4.2 Nur-Lese-Speicher (ROM).- 2.4.3 Programmierbare Nur-Lese-Speicher (PROM, EPROM).- 2.4.4 Schreib/Lese-Speicher (RAM).- 2.4.5 Speicher-Sonderformen.- 2.5 Die Zentraleinheit (CPU).- 2.5.1 Arbeitsablauf in einer CPU.- 2.5.2 Blockschaltbild einer CPU.- 2.5.3 Befehlsaufbau und Adressierung.- 2.5.4 Wesentliche Anschlüsse einer CPU.- 2.5.5 Blockschaltbild des Prozessors 8085.- 3 Datenverkehr.- 3.1 Der Bus.- 3.1.1 Die Bus-Struktur.- 3.1.2 Treiber, Pufferverstärker.- 3.1.3 Tri-State-Betrieb.- 3.1.4 Bus-Vereinbarungen.- 3.2 Serielle Schnittstelle.- 3.3 Parallele Schnittstelle.- 3.4 Der IEC-Bus.- 3.4.1 IEC-Bus-Organisation.- 3.4.2 Ablauf des Handshake-Verfahrens.- 4 Ein- und Ausgabe.- 4.1 Aufbereitung analoger Daten.- 4.1.1 Analoge Signale.- 4.1.2 Die Meßkette.- 4.1.3 Digital-Analog-Umsetzer.- 4.1.4 Analog-Digital-Umsetzer.- 4.1.5 Frequenz-Umsetzer und Frequenz-Analogie.- 4.2 Einrichtungen zur Dateneingabe..- 4.2.1 Schalter und Initiatoren.- 4.2.2 Tastaturen.- 4.2.3 Floppy-Disk.- 4.2.4 Eingabe vom Band.- 4.3 Einrichtungen zur Datenausgabe.- 4.3.1 7-Segment-und 16-Segment-Anzeige.- 4.3.2 Matrix- und Kamm-Drucker.- 4.3.3 Plotter.- 4.3.4 Datensichtgeräte.- 4.4 Verkehr mit der Peripherie.- 4.4.1 Ports und Port-Bausteine.- 4.4.2 Weitere Parallel-Ein/Ausgabe-Bausteine.- 4.4.3 Serienschnittstellen-Bausteine.- 4.4.4 Sonstige periphere Bausteine.- 5 Anweisungen.- 5.1 Darstellung von Befehlen.- 5.2 Der Befehlsvorrat.- 5.2.1 Befehlsliste und Ordnungskriterien.- 5.2.2 Transferbefehle.- 5.2.3 Arithmetische Operationen.- 5.2.4 Logische Operationen.- 5.2.5 Sprungbefehle.- 5.2.6 Einige Sonderbefehle.- 5.3 Das Interrupt-Problem.- 5.3.1 Interrupt ¿ von außen ausgelöster Unterprogrammsprung.- 5.3.2 Interrupt-Bearbeitung.- 5.3.3 Interrupt-Prioritäten.- 5.3.4 Interrupt-Steuerung.- 5.4 Arbeiten mit dem Speicher.- 5.4.1 Speicherbelegungsplan.- 5.4.2 Speicherausbau.- 5.4.3 Direkter Speicherzugriff.- 6 Programmieren und Programm-Test.- 6.1 Problem-Analyse.- 6.2 Zur Programm-Entwicklung.- 6.2.1 Entwicklungsstrategien.- 6.2.2 Flußdiagramm.- 6.2.3 Grundstrukturen in Flußdiagrammen.- 6.2.4 Strukturierte Programmierung.- 6.2.5 Flußdiagramm ¿ Struktogramm ¿ Pseudocode.- 6.3 Programmieren in Maschinensprache.- 6.3.1 Die 4-Felder-Liste.- 6.3.2 Das Adressierungsproblem.- 6.3.3 Assemblieren und Assembler.- 6.4 Höhere Programmiersprachen.- 6.4.1 Beispiele höherer Sprachen.- 6.4.2 Elemente der Sprache BASIC.- 6.4.3 Einige Beispiele in BASIC.- 6.5 Programm-Test.- 6.5.1 Stufen der Software-Entwicklung.- 6.5.2 Entwicklungshilfsmittel.- 6.6 Anwenderprogramme ¿ Betriebssystem.- 7 Architektur von Mikroelektronik.- 7.1 Einchip-und Mehrchip-Prozessoren.- 7.2 Prozessor-Familien.- 7.3 Analog- und Arithmetik-Prozessoren.- 7.4 Mikro- und Mini-Computer.- 7.5 Prozeßrechner.- 7.6 Zusammenfassung.- 8 Speicherprogrammierbare Steuerungen.- 8.1 Steuerungstechnik.- 8.2 Arten von Steuerungen.- 8.3 Darstellungsarten in der (speicherprogrammierbaren) Steuerungstechnik.- 8.3.1 Der Kontaktplan.- 8.3.2 Der Funktionsplan.- 8.3.3 Die Anweisungsliste.- 8.3.4 Beispiel.- 8.4 Aufbau einer speicherprogrammierbaren Steuerung.- 8.4.1 Die Aufbaustruktur.- 8.4.2 Zur Arbeitsweise.- 8.5 Zum Programmieren von Steuerungen.- 8.5.1 Ablauf und Programmiersprachen.- 8.5.2 Die Sprache STEP.- 8.5.3 Ein Beispiel in STEP.- 8.5.4 Weiterführung des Beispiels.- Sachwortverzeichnis.
Klappentext
Bticher mit dem Titel "Elektrotechnik flir Maschinenbauer" sind gelaufig, bekannt und werden immer wieder aktualisiert. Sie sollen dem Maschinenbau-Ingenieur ein elektro technisches Grundlagenwissen vermitteln, und ihn in die flir Elektrotechnik typische Denkweise und in die Grundbegriffe der elektrotechnischen Fachsprache einftihren. Dartiber hinaus ist es meist das Ziel solcher Bticher, den Maschinenbauer in die Vorschrif ten und Sicherheitsauflagen der Elektrotechnik einzuftihren, damit er gefahrlos mit ihr umgehen kann. Nicht zuletzt erhebt die genannte Gruppe von Btichern den Anspruch, das Entwerfen, Planen und Berechnen einfacher Schaltungen, also eine durchaus anwendbare Fachkenntnis, zu lehren. Von hierher betrachtet, miillte ein Titel "Mikroelektronik flir Maschinenbauer" ganz ahn liche Ziele verfolgen. Auch die Mikroelektronik, vor allem der Mikroprozessor, ist dem Maschinenbauer fremd, und trotzdem sollte er Grundkenntnisse dartiber besitzen; auch in der Mikroelektronik gibt es eine eigene Fachsprache und eigene Denkstrukturen. Aber - die Mikroelektronik ist jung, befindet sich in rasanter Entwicklung und hat noch kaum abgeklarte oder hinreichend standardisierte Gebiete wie die rund 100 Jahre alte Elektro technik. Somit ergeben sich flir ein Buch tiber Mikroelektronik flir Maschinenbauer andere Aspekte und Zielsetzungen.
