Mikrorechner-Systeme

Diese leichtverständliche Einführung behandelt Aufbau und Funktionsweise von Mikrorechner-Systemen: universell programmierbare Digitalrechner mit einem oder mehreren Mikroprozessoren als Kern. Schwerpunkte sind Architektur und Programmierung von Mikroprozessoren, Organisation und Verwaltung von Arbeits- und Hintergrundspeichern, die wichtigsten Steuer- und Schnittstellenbausteine sowie Bildschirmgeräte als die meistbenutzten Ein-/Ausgabe-Medien. In Fallstudien werden marktübliche Bausteine, z.B. von Intel und Motorola, berücksichtigt. Im Vordergrund stehen aber die allen Realisierungen gemeinsamen Konzepte und Entwicklungsstrategien. Das auch zum Selbststudium geeignete Buch richtet sich v.a. an Studierende der Informatik oder Elektrotechnik und kann auch an Fachschulen und höheren Schulen eingesetzt werden.

1. Mikroprozessoren.- 1.1 Aufbau eines Digitalrechners.- 1.2 Erklärung wichtiger Begriffe.- 1 3 Entwicklungsgeschichte der Mikroprozessor-Technik.- 1.4 Prinzipieller Aufbau eines Mikroprozessors.- 1.5 Das Steuerwerk.- 1.6 Das Rechenwerk.- 1.7 Der Registersatz.- 1.8 Das Adreßwerk.- 1.9 Das interne Bussystem.- 1.10 Die Systembus-Schnittstelle.- 1.11 Die Abarbeitung eines Befehls.- 1.12 Die Behandlung von Ausnahme-Situationen.- 1.13 Datentypen und Datenformate.- 1.14 Befehlssätze.- 1.15 Adressierungsarten.- 1.16 Realisierung eines Befehlssatzes auf Maschinensprache-Ebene.- 1.17 Exkurs: RISC-Prozessoren.- 2. Arithmetik-Prozessoren.- 2.1 Allgemeines über Hilfsprozessoren.- 2.2 Gleitpunkt-Arithmetik.- 2.3 Architektur von Arithmetik-Prozessoren.- 2.4 Datentypen und Befehlssätze von Arithmetik-Prozessoren.- 3. Aufbau und Organisation des Arbeitsspeichers.- 3.1 Wichtige Begriffe.- 3.2 Klassifizierung von Halbleiterspeichern.- 3.3 Einfache Grundlagen über Halbleiter-Bauelemente.- 3.4 Aufbau von Speicherzellen.- 3.5 Organisation von Speicherbausteinen.- 3.6 Organisation des Arbeitsspeichers.- 3.7 Direkter Speicherzugriff.- 3.8 Cache-Speicher.- 4. Speicher- und Prozeßverwaltung.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Einführung in die Speicherverwaltung.- 4.3 Segmentorientierte Speicherverwaltung.- 4.4 Seitenorientierte Speicher-Verwaltung.- 4.5 Schutzmechanismen.- 4.6 Prozeßwechsel.- 4.7 Kommunikation zwischen Prozessen.- 4.8 Ausnahmebehandlung.- 5. System-Steuerbausteine und Schnittstellen-Bausteine.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Bus-Arbiter.- 5.3 Interrupt-Controller.- 5.4 Zeitgeber-/Zähler-Bausteine.- 5.5 Bausteine für parallele Sehnittstellen.- 5.6 Bausteine für asynchrone, serielle Schnittstellen.- 5.7 Bausteine für synchrone, serielle Schnittstellen.- 5.8 Bausteine zur Analog/Digital-und Digital/Analog-Wandlung.- 6. Plattenspeicher-Systeme.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Format und Verwaltung einer Speicherplatte.- 6.3 Die Aufzeichnungsverfahren.- 6.4 Aufbau eines Floppy-Disk-Systems.- 6.5 Aufbau eines Festplatten-Speichersystems.- 6.6 Fehlerbehandlung bei Plattenspeicher-Systemen.- 7. Bildschirm-Geräte.- 7.1 Der Bildauflbau.- 7.2 Aufbau eines Graphiksystems.- 7.3 Fallstudie: Der Graphik-Controller HD63484.- 7.4 D/A-Wandler für Bildschirm-Geräte.- 7.5 Realisierung eines Bildschirmspeichers.- Lösungen der Selbsttestaufgaben.