Mikroprozessortechnik Grundlagen, Architekturen, Schaltungstechnik und Betrieb von Mikroprozessoren und Mikrocontrollern

Das Lehrbuch führt von den Grundlagen über einfache Mikroprozessoren bis hin zu superskalaren Prozessoren, Mikrocontrollern und digitalen Signalprozessoren. Den Abschluss bilden die Kapitel über Mikrocontroller mit der Beispielarchitektur C167 und digitale Signalprozessoren mit der Beispielarchitektur Freescale 56800.

Das Buch Mikroprozessortechnik wendet sich an alle, die bei begrenzter Zeit einen leichten
Einstieg in das Thema und einen Überblick über die wichtigsten Techniken suchen. So weit möglich, werden zu allen Themen zunächst die zu Grunde liegenden Ideen verständlich und plausibel gemacht; dabei wird großer Wert auf die Zusammenhänge gelegt. An Beispielarchitekturen wird die Umsetzung dieser Ideen in die Praxis aufgezeigt. Nach einer kurzen Behandlung einiger Grundlagen schildert das Buch zunächst das Zusammenspiel der Bausteine in einem Rechnersystem über den Systembus und die Systemadressen. Zentrale Begriffe für einfache Mikroprozessoren sind Register und Flags, Arithmetisch/Logische Einheit, Adressierung, Assembler- und Maschinensprache, CISC- und RISC-Architektur. Zur Veranschaulichung werden zwei aktuelle Beispielarchitekturen - eine CISC- und eine RISC-Architektur - ausführlich behandelt und mit Programmbeispielen in Assemblersprache gegenübergestellt. Nachfolgend werden die wichtigsten Techniken leistungsstarker Prozessoren behandelt: Speichersegmentierungung, Caching und Paging, superskalare Architekturen und Single Instruction Multiple Data (SIMD). Hier wird die Umsetzung in die Praxis an den aktuellen Intel-Prozessoren gezeigt.
Die vierte Auflage ist aktualisiert, ein Abschnitt über den Cortex M3 ist hinzugekommen. Zur Überprüfung des Lernerfolgs werden Aufgaben und Testfragen mit Antworten angeboten, so dass das Buch auch zum Selbststudium geeignet ist.

Der Inhalt
Einführung - Informationseinheiten und Informationsdarstellung - Halbleiterbauelemente - Speicherbausteine - Ein- und Ausgabe - Systembus und Adressverwaltung - Einfache Mikroprozessoren - Besondere Betriebsarten (Interrupts und DMA) - Beispielarchitekturen - Speicherverwaltung - Skalare und superskalare Architekturen - Energieeffizienz - Single Instruction Multiple Data (SIMD) - Mikrocontroller - Digitale Signalprozessoren

DieZielgruppen
Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Phys

Das Lehrbuch führt von den Grundlagen über einfache Mikroprozessoren bis hin zu superskalaren Prozessoren, Mikrocontrollern und digitalen Signalprozessoren. Eine vergleichende Fallstudie stellt den CISC-Prozessor Freescale CPU08, den RISC-Prozessor MSP430 von Texas Instruments sowie den Cortex M3 gegenüber. An diesen aktuellen Typen wird beispielhaft die Umsetzung der beschriebenen Techniken in die Praxis gezeigt. Beispielprogramme in Assemblersprache veranschaulichen die Merkmale und Unterschiede der Architekturen. Die Eigenschaften leistungsstarker PC-Prozessoren werden in den Kapiteln über Speicherverwaltung, superskalare Architekturen, Doppelkernprozessoren und SIMD behandelt. Dabei werden die verbreiteten Intel-Architekturen bis zum Core2 als Beispiel benutzt. Den Abschluss bilden die Kapitel über Mikrocontroller mit der Beispielarchitektur C167 und digitale Signalprozessoren mit der Beispielarchitektur Freescale 56800.
Die vierte Auflage ist aktualisiert, ein Abschnitt über den Cortex M3 ist hinzugekommen. Zur Überprüfung des Lernerfolgs werden Aufgaben und Testfragen mit Antworten angeboten, so dass das Buch auch zum Selbststudium geeignet ist.