Universität Bielefeld - Technische Fakultät - Neuroinformatik



next up previous contents
Next: Daten zu den Up: Anhänge Previous: Anhänge

Der Microcontroller MC68HC11

 

Das zentrale Bauteil der beiden Platinen des Sensorsystems, MASS und BRAD , ist der Motorola-Microcontroller MC68HC811E2, ein Mitglied der weitverbreiteten HC11-Familie. Es handelt sich dabei um einen preiswerten Hochleistungs-Controller mit geringer Leistungsaufnahme. Der maximale Bustakt beträgt 2MHz; wegen des statischen CMOS-Designs läßt sich der Controller bis 0Hz drosseln.

Eigenschaften:

Bei der CPU handelt es sich um eine Weiterentwicklung des 6800, einer 8-Bit-CPU mit einem Akkumulator (A) und einem Index-Register (IX). Der 6809, der dem HC11 zugrunde liegt, besitzt zwei 8-Bit-Akkumulatoren (A und B), die sich zu einem 16-Bit-Akkumulator (D) zusammenfassen lassen, und zwei Indexregister (IX und IY). Die immer noch spartanische Ausstattung mit CPU-Registern wird durch die verhältnismäßig große Zahl von sechs Adressier-Modi kompensiert.

Der Adressraum beträgt 64 kByte. Die ersten 256 Byte haben eine Sonderstellung (sogenannte Zero-Page); sie sind mit nur einem Byte im Opcode adressierbar.

Der Befehlssatz der CPU, die elektrischen Eigenschaften und die externe Beschaltung des Controllers sind in [Mot91] dokumentiert. Informationen zu den spezifischen Eigenschaften des HC811E2, wie den Registersatz und die Speicherbelegung, befinden sich in [Mot93].

Abb. A.1 zeigt die in den Platinen des Sensorsystems verwendete Grundbeschaltung des Controllers. Es handelt sich dabei um von Motorola empfohlene Schaltkreise.

  
Figure A.1: Grundbeschaltung des HC11: (a) Taktgenerator. (b) Resetgenerierung mit Hilfs-IC 34064 (undervoltage protection circuit). Externe Reset-Signale werden mit Shottky-Dioden eingekoppelt. (c) Spannungsversorgung.

Eine wichtige Besonderheit des HC11 ist der sogenannte special bootstrap mode, der bei MASS und BRAD mit einem Jumper beziehungsweise einem Schalter aktiviert werden kann. In dieser Betriebsart startet der Controller ein ROM-Programm, das sonst unsichtbar ist, den bootloader; es lädt 256 Bytes Programm-Code von der RS232-Schnittstelle ins RAM und führt diesen Code anschließend aus. Das geladene Programm kann beispielsweise das EEPROM umprogrammieren oder die Einzelschrittausführung vom EEPROM-Programm ermöglichen. Dadurch wird die Fehlersuche stark vereinfacht, da auch die externe Hardware am Controller im Einzelschritt-Verfahren getestet werden kann. Die Entwicklungsumgebung IDE11 (siehe [Tha95]) basiert auf dieser Betriebsart.

Die offene Informationspolitik von Motorola und die ausgezeichnete Qualität der Dokumentationen waren (neben dem Preis) ausschlaggebend für die Wahl des Controllers.



next up previous contents
Next: Daten zu den Up: Anhänge Previous: Anhänge



Markus Jankowski Jan Jockusch Lars Jansen Michael Jandrey Marjan Tomas , 1996-Dec-06