Die Mikroprozessortechnik in einem Buch von ca. 250 Seiten - geht das? Kann man einen Bereich der Technik so kompakt darstellen, der sich wie eine Supernova entwickelt und Monat um Monat Zeitschriften füllt? Dieses Buch kann keine flächendeckende Darstellung der Mikroprozessortechnik sein, viele Themen müssen aus Platzgründen ausgeklammert oder sehr kurz behandelt werden. Es kann auch kein Nachschlagewerk sein für technische Daten von Bausteinen, keine Bauanleitung für Bastler und auch keine Kaufberatung für die Anschaffung von Computern. All dies würde zu viel Raum einnehmen und, vor allem, zu schnell veralten. Auch zugehörige Themen, die eigene Fachgebiete darstellen wie z. B. Digitaltechnik oder Assemblerprogrammierung, werden allenfalls gestreift. Das Buch behandelt nach einer Einführung zunächst einige Grundlagen, wie die Darstellung von Informationen, die Halbleitertechnik und den Aufbau von Speicherbausteinen. Es folgen zentrale Themen der Mikroprozessortechnik wie Bussysteme, der Aufbau von Prozessoren, Interrupttechnik und DMA. Danach werden die etwas komplexeren Themen Speicherver waltung, RlSe-Technologie und SIMD behandelt. Den Abschluss bilden die Kapitel über Mikrocontroller und Digitale Signalprozessoren. Um die Lernkontrolle zu erleichtern, gibt es zu jedem Kapitel Aufgaben und Testfragen und am Ende des Buches natürlich die Lösungen. Das Buch wendet sich an Studenten und Praktiker der Informatik, Elektrotechnik, Physik und aller anderen Ingenieursdisziplinen aber auch an Schüler und Umschüler. Es soll vor allem diejenigen ansprechen, die bei begrenzter Zeit einen leichten Einstieg in das Thema und einen Überblick darüber suchen. Deshalb kann es auch mit geringen Vorkenntnissen gelesen und verstanden werden. Wir haben versucht, diewesentlichen Begriffe der Mikroprozessortechnik herauszuarbeiten.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung.- 1.1 Geschichtliche Entwicklung der Mikroprozessortechnik.- 1.2 Stand und Entwicklungstempo der Mikroprozessortechnik.- 1.3 Grundbestandteile eines Mikrorechnersystems.- 1.4 Aufgaben und Testfragen.- 2 Informationseinheiten und Informationsdarstellung.- 2.1 Bits, Tetraden, Bytes und Worte.- 2.2 Die Interpretation von Bitmustern.- 2.3 Zahlensysteme.- 2.4 Die binäre Darstellung von Zahlen.- 2.5 Aufgaben und Testfragen.- 3 Halbleiterbauelemente.- 3.1 Diskrete Halbleiterbauelemente.- 3.2 Integrierte Schaltkreise (Integrated Circuits).- 3.3 Die Herstellung integrierter Schaltkreise.- 3.4 Aufgaben und Testfragen.- 4 Speicherbausteine.- 4.1 Allgemeine Eigenschaften.- 4.2 Read Only Memory (ROM).- 4.3 Random Access Memory (RAM).- 4.4 Magnetoresistives RAM und Ferroelektrisches RAM.- 4.5 Aufgaben und Testfragen.- 5 Ein- und Ausgabe.- 5.1 Allgemeines.- 5.2 Eingabeschaltung, Ausgabeschaltung.- 5.3 Ein-/Ausgabe-Steuerung von Bausteinen und Geräten.- 5.4 Aufgaben und Testfragen.- 6 Systembus und Adressverwaltung.- 6.1 Busaufbau.- 6.2 Busanschluss und Adressverwaltung.- 6.3 Big-Endian- und Little-Endian-Byteordnung.- 6.4 Aufgaben und Testfragen.- 7 Einfache Mikroprozessoren.- 7.1 Die Abarbeitung des Maschinencodes.- 7.2 Interner Aufbau eines Mikroprozessors.- 7.3 Programmierung von Mikroprozessoren.- 7.4 Fallbeispiel: Motorola 6800.- 7.5 Fallbeispiel: Intel 8086.- 7.6 Ergänzung: Hilfsschaltungen.- 7.7 Aufgaben und Testfragen.- 8 Besondere Betriebsarten.- 8.1 Das Problem der asynchronen Service-Anforderungen.- 8.2 Das Interruptkonzept.- 8.3 Ausnahmen (Exceptions).- 8.4 Direct Memory Access (DMA).- 8.5 Aufgaben und Testfragen.- 9 Speicherverwaltung.- 9.1 Virtueller Speicher und Paging.- 9.2 Speichersegmentierung.- 9.3 Caching.- 9.4 Fallstudie: Intel Pentium 4(IA-32-Architektur).- 9.5 Aufgaben und Testfragen.- 10 RISC-Technologie.- 10.1 CISC-Prozessoren.- 10.2 RISC-Prozessoren.- 10.3 Superskalare Architekturen.- 10.4 Aufgaben und Testfragen.- 11 Single Instruction Multiple Data (SIMD).- 11.1 Grundlagen.- 11.2 Fallbeispiel: SIMD beim Pentium 4.- 11.3 Aufgaben und Testfragen.- 12 Mikrocontroller.- 12.1 Allgemeines.- 12.2 Typische Baugruppen von Mikrocontrollern.- 12.3 Programmentwicklung.- 12.4 Fallbeispiel: Infineon C167.- 12.5 Aufgaben und Testfragen.- 13 Digitale Signalprozessoren.- 13.1 Digitale Signalverarbeitung.- 13.2 Architekturmerkmale.- 13.3 Fallbeispiel: Die Motorola DSP56800-Familie.- 13.4 Aufgaben und Testfragen.- Lösungen zu den Aufgaben und Testfragen.- Sachwortverzeichnis.
