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Einsendeaufgaben zur Kurseinheit 5

 

Aufgabe 5-1: (25 Punkte)

a) (15 Punkte, Lösungsdatei: 1A_EA.ASM)

Schreiben Sie ein Programm, welches die Hilfsroutine DLY1MS benutzt, um die Verzögerung zu messen, nach der der (fast) gleichzeitig gestartete Zähler #3 einen Interrupt erzeugt. Sie nutzen dabei die Tatsache aus, daß das Register Y während des Ablaufs der Hilfsroutine jede Millisekunde dekrementiert wird. Daher kann in einer Interruptroutine, die die Routine DLY1MS unterbricht, das Register Y abgefragt werden.

Im einzelnen soll das Programm,

  1. die Anzeige löschen,
  2. die Kennung "Ab" für "Abbruch" in den Anzeigestellen S7, S6 anzeigen und in den Anzeigestellen S5..S2 den Wert einlesen, mit dem das Auffangregister von Zähler #3 programmiert werden soll,
  3. die Kennung "dE" für "Delay" in den Anzeigestellen S7, S6 anzeigen und in den Anzeigestellen S5..S2 den Wert einlesen, der der Hilfsroutine DLY1MS als Verzögerungsdauer (in ms) übergeben wird,
  4. die Anzeige löschen,
  5. den Interruptvektor von Zähler #3 setzen,
  6. den Zähler #3 und dessen Auffangregister programmieren,
  7. den Zähler #3 aktivieren und dann die Hilfsroutine DLY1MS starten.

Falls die Hilfsroutine nicht durch einen Interrupt unterbrochen, sondern normal beendet wird, soll das Programm:

  1. den Interrupt von Zähler #3 sperren,
  2. in der Anzeigestelle S0 die Kennung "F" für "Fertig" ausgeben,
  3. in einer Endlosschleife warten.

Falls der Interrupt vom Zähler #3 ausgelöst wird, soll die Interruptroutine:

  1. die Kennung "b" für "Break" in S0 ausgeben,
  2. den Inhalt des Registers Y in S5..S2 ausgeben,
  3. in einer Endlosschleife warten.

b) (5 Punkte)

Ändern Sie Ihr Programm aus a) so, daß in der Interruptroutine nicht die noch zu wartenden Millisekunden ausgegeben werden, sondern die schon verstrichenen.

c) (5 Punkte)

Geben Sie die folgenden Werte für den Abbruch "Ab" und das Delay "dE" in Ihr Programm ein und notieren Sie die Ausgaben des Registers Y und die verstrichenen Millisekunden.

Berechnen Sie anhand der Programmierung des Zählers und des Auffangregisters die Zyklusdauer, nach der tatsächlich ein Interrupt ausgelöst wird.
Ab dE Y (aus Teil a) Verzögerung (aus Teil b) Zyklusdauer
$FFFF
$FFFF
    
$8000
$FFFF
    
$FFF
$8000
    
$8000
$8000
    
$FFFF
$1000
    
$8000
$1000
    
$1000
$0100
    
$8000
$0100
    

 

Aufgabe 5-2: (25 Punkte)

a) (10 Punkte, Lösungsdatei: 2A_ML.ASM)

Schreiben Sie ein Programm, welches interruptgesteuert Zeichen von der seriellen Schnittstelle empfängt und in den Anzeigestellen S1, S0 ausgibt. In der Anzeigestelle S7 soll ein "E" ausgegeben werden, falls der Schnittstellenbaustein einen Empfangsfehler meldet.

Im einzelnen soll das Programm,

  1. die Anzeige löschen,
  2. den Interruptvektor für die V.24-Schnittstelle setzen und die V.24-Schnittstelle initialisieren,
  3. in einer Endlosschleife verweilen.

Die Interruptroutine soll im einzelnen

  1. prüfen, ob das Empfangen eines Zeichens der Grund für den Interrupt war,
  2. das Zeichen einlesen und in den Anzeigestellen S1, S0 in hexadezimaler Form ausgeben,
  3. die drei Fehlerbits des Statusregisters (im Baustein R6551) prüfen und in der Anzeigestelle S7 bei einem Übertragungsfehler ein "E" anzeigen und bei fehlerfreier Übertragung die Anzeigestelle S7 löschen (, um dadurch ein evtl. angezeigtes "E" des zuletzt empfangenen Zeichens zu beseitigen).

Hinweise:

b) (10 Punkte, Lösungsdatei: 2B_ML.ASM)

Erweitern Sie Ihr Programm aus a) so, daß viermal pro Sekunde in den Anzeigestellen S5..S2 die "CPS-Rate" (Zeichen pro Sekunde) des Empfangsvorgangs dargestellt wird. Benutzen Sie dazu ein Byte, in welchem Sie die empfangenen Zeichen mitzählen.

Im einzelnen soll das Programm statt der Endlosschleife aus a)

  1. eine Viertelsekunde warten (Hilfsroutine DLY1MS),
  2. den Zeichenzähler laden und auf Null setzen,
  3. die CPS-Rate errechnen und in den Anzeigestellen S5..S2 darstellen,
  4. mit 1) fortfahren.

Die Interruptroutine soll zusätzlich zu a) den Zeichenzähler für jedes empfangene Zeichen inkrementieren.

Hinweise:

c) (5 Punkte)

Berechnen Sie anhand der Übertragungsparameter die theoretischen Werte, die Ihre CPS-Anzeige bei 300, 1200, 1400 und 9600 Baud liefern müßte.

Vergleichen Sie die Werte mit denen, die Sie mit dem Praktikumsrechner und dem Simulatorprogramm erzielt haben. Beantworten Sie folgende Fragen:

 

Aufgabe 5-3: (25 Punkte)

a) (5 Punkte; Vorlagedatei: 3_VORL.ASM; Lösungsdatei: 3_EA.ASM)

Die Vorlagedatei entspricht der Lösung zur Praktischen Übung P5.2-3. Erweitern Sie das Programm so, daß in der Interruptroutine ein 16-bit-Zähler erhöht und in den Anzeigestellen S7..S4 ausgegeben wird. Dadurch kann beobachtet werden, wie oft der Timer einen Interrupt auslöst. Bei jeder Änderung des Delay-Wertes soll der Zähler zurückgesetzt werden.

Hinweise:

b) (5 Punkte)

Füllen Sie die folgende Tabelle mit den ermittelten hexadezimalen und den daraus errechneten dezimalen Werten aus.
Parameter für DLY1MS Verzögerung beim Frequenzvergleich ($CA) Verzögerung beim Pulsbreitenvergleich ($DA) Verzögerung beim Frequenzvergleich mit 1/8 Takt ($CB)
$01
/
/
/
$02
/
/
/
$03
/
/
/
$04
/
/
/
$10
/
/
/
$20
/
/
/

Die Werte des Frequenzvergleich werden etwa doppelt so hoch sein wie die des Pulsbreitenvergleichs. Die Werte in der letzten Spalte werden etwa um den Faktor 8 niedriger sein als die in der ersten Spalte; bitte geben Sie dort zusätzlich das Ergebnis mit 8 multipliziert an.

c) (5 Punkte)

Beantworten Sie folgende Fragen:

Hinweis:

d) (10 Punkte; Lösungsdatei: 3D_EA.ASM)

Ändern Sie das Programm aus a) so, daß es die Anzahl der Impulse pro Sekunde anzeigt. Programmieren Sie dazu den Zeitgeberbaustein so, daß er alle 250ms einen Interrupt erzeugt. Im Hauptprogramm ist nach jedem Impuls ein Zähler zu erhöhen, dessen Stand (umgerechnet auf Impulse pro Sekunde) in der Interruptroutine ausgegeben werden soll.

Das Programm soll im einzelnen:

  1. den Interruptvektor für den Timer #3 auf die eigene Routine setzen,
  2. den Timer #3 initialisieren mit: Output enable, Interrupt enable, zyklischer Zählbetrieb, 16-bit-Modus, interner Takt, 1/8 Taktfrequenz,
  3. einen Verzögerungswert in den Anzeigestellen S7..S4 abfragen und währenddessen den Timer stoppen,
  4. in einer Schleife einen 8-bit-Zähler erhöhen, die in 3) eingegebene Zahl von Millisekunden warten (Hilfsroutine DLY1MS) und zu Punkt 3) springen, falls die Taste "S" gedrückt ist.

Die Interruptroutine soll im einzelnen:

  1. den Zähler laden, löschen, mit 4 multiplizieren und in den Anzeigestellen S3..S0 ausgeben,
  2. den Timer rücksetzen, um den nächsten Interrupt zu erzeugen.
 

Aufgabe 5-4: (25 Punkte, Lösungsdatei:4_EA.ASM)

In dieser Aufgabe sollen Sie die Ergebnisse der Aufgaben 5-2 und 5-3 verbinden, um eine korrekte CPS-Anzeige zu programmieren.

a)

Erweitern Sie Ihr Programm aus Aufgabe 5-2 a) so, daß in der Interruptroutine das empfangene Zeichen nicht mehr in der Anzeige, sondern an den Parallelport ausgegeben wird.

Im einzelnen soll das Programm

  1. die Anzeige löschen,
  2. den Interruptvektor für die V.24-Schnittstelle setzen und die V.24-Schnittstelle initialisieren,
  3. den Port PB so programmieren, daß keine Interrupts erzeugt werden und CB1 als Eingang, CB2 und alle acht Portleitungen Pbi als Ausgang geschaltet sind,
  4. in einer Endlosschleife verweilen.

Die Interruptroutine soll im einzelnen:

  1. prüfen, ob das Empfangen eines Zeichens Grund für den Interrupt war,
  2. das Zeichen einlesen und an den Port PB ausgeben,
  3. die drei Fehlerbits des Statusregisters prüfen und in der Anzeigestelle S7 bei einem Übertragungsfehler ein "E" anzeigen und bei fehlerfreier Übertragung die Anzeigestelle S7 löschen (um ein evtl. angezeigtes "E" des zuletzt empfangenen Zeichens zu beseitigen).

b) (7 Punkte; Lösungsdatei: 4B_EA.ASM)

Erweitern Sie Ihr Programm aus a) um das Meßverfahren aus Aufgabe 5-3 a), um die Empfangsdauer eines Zeichens zu messen. Programmieren Sie dazu die Parallelschnittstelle so, daß nach jeder Ausgabe eines Zeichens ein kurzer Strobe an CB2 erzeugt wird. Der Zähler zur Anzahl der Interrupts soll entfallen.

Im einzelnen soll das Programm:

  1. die Anzeige löschen,
  2. den Interruptvektor für die V.24-Schnittstelle setzen und die V.24-Schnittstelle initialisieren,
  3. den Port PB so programmieren, daß keine Interrupts erzeugt werden und CB1 als Eingang, CB2 als Strobe-Handshake und und alle acht Portleitungen als Ausgang geschaltet sind,
  4. den Interruptvektor für den Timer seten und den Timer so programmieren, daß Interrupt und Output aktiviert sind, daß ein Frequenzvergleich mit internem, nicht geteilten Takt durchgeführt wird und daß im 16-bit-Modus gearbeitet wird,
  5. in einer Endlosschleife verweilen.

Die Interruptroutine zum Zeichenempfang soll im einzelnen:

  1. prüfen, ob das Empfangen eines Zeichens der Grund für den Interrupt war,
  2. das Zeichen einlesen und an den Port PB ausgeben,
  3. die drei Fehlerbits des Statusregisters prüfen und in der Anzeigestelle S7 bei einem Übertragungsfehler ein "E" anzeigen und bei fehlerfreier Übertragung die Anzeigestelle S7 löschen (, um ein evtl. angezeigtes "E" des zuletzt empfangenen Zeichens zu löschen).

Die Interruptroutine bei Timerinterrupts soll den Timerwert auslesen und in den Anzeigestellen S3..S0 ausgeben.

c) (3 Punkte)

Füllen Sie folgende Tabelle aus. Stellen Sie im Terminalprogramm die angegebenen Baudraten und Übertragungsformate ein, passen Sie die Baudrate im Empfangsprogramm an, und notieren Sie die Werte:

BaudrateFormat angezeigter Wert ms pro Zeichen CPS-Rate
1200
HEX
    
300
RAW
    
1200
RAW
    
2400
RAW
    
4800
SRAW
    
9600
RAW
    
19200
RAW
    

Vergleichen Sie die Werte mit den Ergebnissen in Aufgabe 5-2b).

Hinweis:

d) (10 Punkte; Lösungsdatei: 4D_EA.ASM)

Erweitern Sie Ihr Programm aus a) um das Meßverfahren aus Aufgabe 5-3 d). Zählen Sie also während des Zeichenempfangs einen Zähler hoch. Erzeugen Sie alle 250ms einen Interrupt und geben Sie in der Interruptroutine den Zähler umgerechnet auf Zeichen pro Sekunde aus.

Im einzelnen soll das Programm:

  1. die Anzeige löschen,
  2. den Interruptvektor für die V.24-Schnittstelle setzen und die V.24-Schnittstelle initialisieren,
  3. den Port PB so programmieren, daß keine Interrupts erzeugt werden und CB1 als Eingang, CB2 und alle acht Portleitungen als Ausgang geschaltet sind,
  4. den Interruptvektor für den Timer #3 auf die eigene Routine setzen und den Timer #3 initialisieren mit: Output enable, Interrupt enable, Zyklischer Zählbetrieb, 16-bit-Modus, interner Takt, 1/8 Taktfrequenz,
  5. in einer Endlosschleife verweilen.

Die Interruptroutine für den Zeichenempfang soll im einzelnen:

  1. prüfen, ob das Empfangen eines Zeichens der Grund für den Interrupt war,
  2. das Zeichen einlesen und an den Port PB ausgeben,
  3. einen 8-Bit-Zähler inkrementieren
  4. die drei Fehlerbits des Statusregisters prüfen und in der Anzeigestelle S7 bei einem Übertragungsfehler ein "E" anzeigen und bei fehlerfreier Übertragung die Anzeigestelle S7 löschen (um ein evtl. angezeigtes "E" des zuletzt empfangenen Zeichens zu löschen).

Die Timer-Interruptroutine soll im einzelnen:

  1. den Zeichenzähler laden, löschen, mit 4 multiplizieren und in den Anzeigestellen S3..S0 ausgeben,
  2. den Timer rücksetzen, um den nächsten Interrupt zu erzeugen.

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