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E-Book

MSR mit C-Control M-Unit 2

Der Ein-Chip-Mikrocontroller von Conrad Electronic für C-Control Generation 2.0

AutorStefan Tappertzhofen
VerlagFranzis
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl220 Seiten
ISBN9783772338380
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,99 EUR
Mikrocontroller sind im Automatisierungsbereich tonangebend. Wo früher teure und komplex aufgebaute Schaltungen verwendet wurden, sind heute leistungsstarke und extrem preisgünstige Mikrocontrollersysteme im Einsatz. Die breite Produktpalette bietet dabei Lösungen für den privaten, aber auch professionellen und industriellen MSR-Bereich an. Ein wichtiges Mikrocontroller-Auswahlkriterium ist neben dem Preis- Leistungs-Verhältnis auch die erforderliche Einarbeitungszeit. Hier sticht besonders das seit Jahren bewährte C-Control-Mikrocontrollersystem der Firma Conrad Electronic hervor. In der Generation 2.0 präsentiert es sich hinsichtlich Hard- und Software nun mit einer geradezu unglaublichen Leistungsvielfalt.

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Leseprobe
1.2 Unterschiede zum Vorgänger (S. 20-21)

Die Vorgängerversion der C-Control gab es als Basic Set und M-Unit, wobei die M-Unit über den gleichen Funktionsumfang wie das Basic Set verfügte, jedoch speziell für platzsparende Anwendungen optimiert wurde. Die neue M-Unit 2.0 ist schmaler, dafür aber etwas länger als der Vorgänger. Sie lässt sich problemlos auf je zwei 20-polige Buchsenleisten von rund 2,5 cm Abstand aufsetzen. Einer der größten Unterschiede zum Vorgänger ist die deutliche Anhebung der Ausführungsgeschwindigkeit. Im Vergleich zur Taktfrequenz der alten Unit mit 4 MHz enthält die neue Unit einen weiterentwickelten Mikroprozessor mit einer Taktrate von 32 MHz. Der neue Mikroprozessor stammt ebenfalls aus der Moto- rola-68HC-Reihe. Ähnlich wie der Vorgänger arbeitet auch die neueste C-Con- trol-Generation Basic-Tokens ab.

Im Schnitt benötigt der Controller etwa 50 ` s für die Ausführung eines Basic-Befehls. Laut Conrad Electronic entspräche das etwa 18.000 Instruktionen pro Sekunde. Die M-Unit mit der Revision 2.03 soll so- gar bis zu 20.000 Instruktionen pro Sekunde schaffen, womit aber wohl in abseh- barer Zeit die Grenze des technisch Möglichen erreicht ist. Der C-Control-Chip der alten Generation verbrachte fast 60 % der Zeit allein da- mit, die einzelnen Programmcode-Befehle zu lesen. Hinzu kommt noch die Aus- führung des Befehls. Hier sei zu erwähnen, dass die C-Control die Befehle inter- pretiert, weshalb die Befehle auch nicht in Maschinencode vorliegen. Auf der einen Seite spart man durch den Interpreter sehr viel Speicher, auf der anderen Seite aber führt dies zu langsameren Ausführungsgeschwindigkeiten.

Eine einfache Geschwindigkeitsmessung mit einer For-Schleife, die von jeweils 1 bis 10, 100, 1.000, 10.000 und 30.000 läuft, ergab ein deutliches Bild zugunsten der neuenM-Unit 2.0. So brauchte die alte Unit für eine Zählerschleife von 1 bis 30.000 rund 82 Sekunden, der neue Controller dagegen nur etwa drei Sekunden. Im Schnitt stellt man bei diesem Beispiel eine bis zu 28-fache Geschwindigkeitserhöhung der M-Unit 2.0 fest. Neben der höheren Taktfrequenz bietet dieM-Unit 2.0mit 140 Byte 116 Bytemehr an Variablenspeicher. Zusätzlichen Variablenspeicher können Sie zudem mit dem Stack-Modul einsparen.

Das Stack-Modul gehört zu den sogenannten Extended- Funktionen, die mit dem neuen Controller eingeführt wurden. Unter anderem können Sie mit den Extended-Funktionen auf komfortable Art undWeise ein LC- Display oder den I2C-Bus ansteuern. Da die neueste Generation der C-Control I sich immer noch in der Entwicklung befindet, wird wohl in kommenden Versionen immer noch ein wenig an einer Erhöhung der Ausführungsgeschwindigkeit gefeilt. Außerdem wurde im Zuge der Entwicklung mit dem Config2-Modul eine weitere Extended-Funktion implementiert. Sollte einmal die Geschwindigkeit der Basic-Tokens nicht ausreichen, kann man auf Systemtreiber oder Assembler zurückgreifen.
Inhaltsverzeichnis
Inhalt7
1 Erste Schritte11
1.1 Controllerversionen11
1.1.1 M-Unit 2.013
1.1.2 Station 2.013
1.1.3 Micro13
1.1.4 Advanced Versionen19
1.2 Unterschiede zum Vorgänger20
1.3 Überblick über die Programmiersoftware21
1.4 Inbetriebnahme der C-Control23
2 Einführung in BASIC++26
2.1 Umstieg von CCBasic auf BASIC++26
2.2 Die WorkBench++28
2.2.1 Installation und Inbetriebnahme28
2.2.2 Der Code-Explorer29
2.2.3 Die Speicher-Map30
2.3 Globale Variablen und Konstanten30
2.4 Selektive Programmierung32
2.4.1 IF-Bedingung32
2.4.2 SELECT-CASE-Anweisung33
2.5 Schleifen34
2.5.1 DO-Schleife35
2.5.2 FOR-Schleife36
2.5.3 WHILE-Schleife36
2.6 Funktionen, Sprungmarken und lokale Variablen37
2.6.3 Lokale Variablen38
2.6.4 Referenzen38
2.7 Binäre Operationen39
3 Fortgeschrittene Programmiertechniken41
3.1 Split-Variablen41
3.2 Speicher- und Zeigeroperationen43
3.3 Strings46
3.4 Fehlerbehandlungsroutinen48
3.5 Dynamische Lokale Variablen50
3.6 Fließkomma-Arithmetik51
3.6.1 Einfache Berechnungen.52
3.6.2 Wissenschaftliche Notation53
3.6.3 Typenkonvertierung54
3.6.4 Weitere Funktionen und FP-Bibliothek55
3.6.5 Fehlerbehandlung56
3.7 Interrupts57
3.8 Propertys58
3.9 Vorkompilierte Bibliotheken60
3.10 Präprozessor-Anweisungen60
3.11 Dynamischen Code zur Laufzeit erzeugen61
3.12 Objekte63
4 DigitaleI/O-Ports64
4.1 Technischer Überblick64
4.2 Digitale Ausgänge68
4.3 Digitale Eingänge69
4.3.2 Taster entprellen71
4.4 Einfache Beschaltung72
4.5 Leistungsausgänge74
4.6 Schrittmotoren77
5 Zeitmessung und -Steuerung80
5.1 Die interne Echtzeituhr80
5.2 Das DCF-77 Funkuhrmodul85
5.3 Zeit- und datumsgesteuerte Programme89
5.4 Zeitmessung91
5.4.1 Grobe Zeitmessung91
5.4.2 Zeitmessung mit hoher Auflösung92
5.5 Frequenzmessung94
5.5.1 Einfache Frequenzmessung94
5.5.2 Frequenzmessung von 32 bis 65 kHz96
5.5.3 Messung hochfrequenter Rechtecksignale97
6 Serielle Schnittstelle99
6.1 Mehrere Controller miteinander verbinden99
6.2 Fernsteuerung mit rs232-Server104
6.3 Daten offline auslesen105
7 Analoge Ein- und Ausgänge109
7.1 Analog/Digital-Wandler109
7.1.1 Zusätzliche I/O-Ports112
7.2 Messverstärker113
7.3 Temperaturmessung115
7.4 Digital/Analog-Wandler121
7.4.1 Leistungsausgänge für Motoren und Verbraucher123
7.4.2 Servo-Mode124
7.5 Regelungstechnik125
7.5.1 Soll- und Istgröße126
7.5.2 Reglertypen127
7.5.3 Regelkreise129
8 Erweiterungsmodule und Extended Functions133
8.1 Interne Config-Register133
8.1.1 Config1134
8.1.2 Config2136
8.2 433 MHz Funkübertragung138
8.3 IR-Sender/Empfänger-Modul144
8.4 Chipram149
8.4.1 Externes EEPROM als Arbeitsspeicher149
8.4.2 Programmcode von Chipkarte lesen151
9 I2C-Schnittstelle152
9.1 Technischer Überblick152
9.2 PCF-8574-Porterweiterung154
9.3 Serielle I2C-EEPROMs156
9.4 I2C-Dallas-Temperatursensor159
9.5 Die C-Control Micro als I2C-Slave166
10 Assembler und Systemtreiber169
10.1 Übersicht über CCASM169
10.1.1 Technischer Überblick169
10.2 Bereiche, Speicher und Konstanten170
10.3 Hardware- und Software-Register172
10.3.1 Hardware-Register172
10.3.2 Software-Register173
10.4 Sprungmarken, Sprünge und Schleifen176
10.4.1 Sprungmarken176
10.4.2 Unbedingte Sprünge177
10.4.3 Bedingte Sprünge178
10.4.4 Schleifen179
10.4.5 Unterprogramme180
10.5 Operationen und Adressierungen180
10.5.1 Arithmetische und logische Operationen180
10.5.2 Direkte, indirekte und relative Adressierung181
11 Sprachreferenz183
12 Anhang198
12.1 Technische Daten198
12.1.1 M-Unit 2.0198
12.1.2 Station 2.0199
12.1.3 Micro200
12.1.4 Advanced Versionen200
12.2 Anschluss- und Steckplatzbelegung202
12.2.1 M-Unit 2.0 und Advanced Version202
12.2.2 Station 2.0202
12.2.3 Micro202
12.2.4 Application-Board203
12.2.5 Anschlüsse Schnittstellen/Erweiterungsmodule204
12.3 Schaltdiagramme205
12.3.1 M-Unit 2.0 und Advanced Version205
12.3.2 Station 2.0206
12.3.3 Application-Board207
12.4 Bezugsquellen208
12.5 Tokentabelle für die C-Control208
12.6 Literaturhinweise215
12.7 Abbildungsverzeichnis215
Sachverzeichnis217

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