Vorbereitung 27.11.2017

20171120/Makefile

@@ -5,5 +5,4 @@
 	avr-objcopy -O ihex $< $@
 
 upload:
-	avrdude -P /dev/ttyACM0 -c arduino -p m16 \
-	        -U flash:w:$(ls -rt *.hex | tail -1)
+	./upload.sh

20171120/blink-0.c

@@ -3,7 +3,7 @@
 int main (void)
 {
   DDRD = 0x0f;   /* binär: 0000 1111 */
-  PORTD = 0x01;  /* binär: 0000 0001 */
+  PORTD = 0x08;  /* binär: 0000 1000 */
   while (1);
   return 0;
 }

20171120/blink-0a.c

+#include <avr/io.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x0f;   /* binär: 0000 1111 */
+  PORTD = 0x00;  /* binär: 0000 0000 */
+  while (1);
+  return 0;
+}

20171120/blink-1.c

@@ -5,8 +5,8 @@
 
 int main (void)
 {
-  DDRD = 0x0f;
-  PORTD = 0x01;
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD |= 0x01;
   while (1)
     {
       _delay_ms (500);

20171120/hp-20171120.tex

@@ -20,7 +20,7 @@
 % Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
 % document.  If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
 
-% README: Parameter des Hauptprogramms, String-Operationen, Präprozessor-Macros, make
+% README: Hardwarenahe Programmierung: Bit-Operationen, Output-Ports
 
 \documentclass[10pt,t]{beamer}
 

20171120/hp-uebung-20171120.tex

@@ -20,7 +20,7 @@
 % Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
 % document.  If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
 
-% README: Datum-Bibliothek, Primzahlen, rotierender Würfel
+% README: Zahlensysteme, Mikro-Controller, Länge von Strings
 
 \documentclass[a4paper]{article}
 

20171120/photo-20171120-170841.txt

+README: Rechnen im Hexadezimalsystem, Bit-Operationen

20171120/upload.sh

+echo avrdude -P /dev/ttyACM0 -c arduino -p m328p -U flash:w:$(ls -rt *.hex | tail -1)
+avrdude -P /dev/ttyACM0 -c arduino -p m328p -U flash:w:$(ls -rt *.hex | tail -1)

20171127/Makefile

+%.elf: %.c
+	avr-gcc -Wall -Os -mmcu=atmega328p $< -o $@
+
+%.hex: %.elf
+	avr-objcopy -O ihex $< $@
+
+upload:
+	./upload.sh

20171127/aufgabe-2.c

+#include <avr/io.h>
+#include <avr/interrupt.h>
+
+int counter = 0;
+
+ISR (TIMER0_COMP_vect)
+{
+  PORTA = 1 << ((counter++ >> 6) & 7);
+}
+
+int main (void)
+{
+  cli ();
+  TCCR0 = (1 << CS01) | (1 << CS00);
+  TIMSK = 1 << OCIE0;
+  sei ();
+  DDRA = 0xff;
+  while (1);
+  return 0;
+}

20171127/blink-0.c

+#include <avr/io.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;   /* binär: 0000 0001 */
+  PORTD = 0x01;  /* binär: 0000 0001 */
+  while (1);
+  return 0;
+}

20171127/blink-0a.c

+#include <avr/io.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;   /* binär: 0000 0001 */
+  PORTD = 0x00;  /* binär: 0000 0000 */
+  while (1);
+  return 0;
+}

20171127/blink-1.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD |= 0x01;
+  while (1)
+    {
+      _delay_ms (500);
+      PORTD &= ~0x01;
+      _delay_ms (500);
+      PORTD |= 0x01;
+    }
+  return 0;
+}

20171127/blink-2.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000l
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD = 0x01;
+  while (1)
+    {
+      _delay_ms (500);
+      PORTD ^= 0x01;
+    }
+  return 0;
+}

20171127/blink-3.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD = 0x01;
+  while (1)
+    {
+      while ((PIND & 0x02) == 0)
+        ; /* just wait */
+      PORTD ^= 0x01;
+    }
+  return 0;
+}

20171127/blink-4.c

+#include <avr/io.h>
+
+#define F_CPU 16000000
+#include <util/delay.h>
+
+int main (void)
+{
+  DDRD = 0x01;
+  PORTD = 0x01;
+  while (1)
+    {
+      while ((PIND & 0x02) == 0)
+        ; /* just wait */
+      PORTD ^= 0x01;
+      _delay_ms (200);
+    }
+  return 0;
+}

20171127/hp-20171127.tex

+% hp-20171127.pdf - Lecture Slides on Low-Level Programming
+% Copyright (C) 2012, 2013, 2015, 2016, 2017  Peter Gerwinski
+%
+% This document is free software: you can redistribute it and/or
+% modify it either under the terms of the Creative Commons
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+% Foundation, either version 3 of the License, or (at your option)
+% any later version.
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+% This document is distributed in the hope that it will be useful,
+% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+%
+% You should have received a copy of the GNU General Public License
+% along with this document.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+%
+% You should have received a copy of the Creative Commons
+% Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License along with this
+% document.  If not, see <http://creativecommons.org/licenses/>.
+
+% README: Hardwarenahe Programmierung: Input-Ports, Interrupts, volatile-Variable
+
+\documentclass[10pt,t]{beamer}
+
+\usepackage{pgslides}
+\usepackage{pdftricks}
+\usepackage{tikz}
+
+\begin{psinputs}
+  \usepackage[utf8]{inputenc}
+  \usepackage[german]{babel}
+  \usepackage[T1]{fontenc}
+  \usepackage{helvet}
+  \renewcommand*\familydefault{\sfdefault}
+  \usepackage{pstricks,pst-grad}
+\end{psinputs}
+
+\title{Angewandte Informatik\\Hardwarenahe Programmierung}
+\author{Prof.\ Dr.\ rer.\ nat.\ Peter Gerwinski}
+\date{27.\ November 2017}
+
+\begin{document}
+
+\maketitleframe
+
+\nosectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+  \shownosectionnonumber
+
+  \begin{itemize}
+    \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+      \hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
+    \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+    \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+    \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+      \begin{itemize}
+        \color{red}
+        \color{medgreen}
+        \item[4.1] Bit-Operationen
+        \color{orange}
+        \item[4.2] I/O-Ports
+        \color{red}
+        \item[4.3] Interrupts
+        \item[4.4] volatile-Variable
+        \color{black}
+        \item[4.5] Byte-Reihenfolge -- Endianness
+        \item[4.6] Speicherausrichtung -- Alignment
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+      \begin{itemize}
+        \color{orange}
+        \item[5.1] Differentialgleichungen
+        \color{black}
+        \vspace*{-0.1cm}
+        \item[\dots]
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{\dots}]
+  \end{itemize}
+  \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\setcounter{section}{3}
+\section{Hardwarenahe Programmierung}
+\subsection{Bit-Operationen}
+\subsubsection{Zahlensysteme}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsection
+  \vspace*{-\smallskipamount}
+  \showsubsection
+  \vspace*{-\medskipamount}
+  \showsubsubsection
+
+  \begin{tabular}{rlrl}
+    Basis & Name & Beispiel & Anwendung \\[\smallskipamount]
+      2 & Binärsystem & 1\,0000\,0011 & Bit-Operationen \\
+      8 & Oktalsystem & \lstinline,0403, & Dateizugriffsrechte (Unix) \\
+     10 & Dezimalsystem & \lstinline,259, & Alltag \\
+     16 & Hexadezimalsystem & \lstinline,0x103, & Bit-Operationen \\
+    256 & (keiner gebräuchlich) & 0.0.1.3 & IP-Adressen (IPv4)
+  \end{tabular}
+
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsubsection
+
+  Oktal- und Hexadezimal-Zahlen lassen sich ziffernweise\\
+  in Binär-Zahlen umrechnen:
+
+  \begin{verbatim}
+    000 0        0000 0  1000 8
+    001 1        0001 1  1001 9
+    010 2        0010 2  1010 A
+    011 3        0011 3  1011 B
+    100 4        0100 4  1100 C
+    101 5        0101 5  1101 D
+    110 6        0110 6  1110 E
+    111 7        0111 7  1111 F
+  \end{verbatim}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+  \showsubsubsection
+
+  \centerline{\makebox(0,0)[t]{\includegraphics[width=1.075\textwidth]{photo-20171120-170841.jpg}}}
+
+\end{frame}
+
+\subsubsection{Bit-Operationen in C}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsubsection
+
+  \begin{tabular}{lll}
+    C-Operator     & Verknüpfung              & Anwendung                \\[\smallskipamount]
+    \lstinline,&,  & Und                      & Bits gezielt löschen     \\
+    \lstinline,|,  & Oder                     & Bits gezielt setzen      \\
+    \lstinline,^,  & Exklusiv-Oder            & Bits gezielt invertieren \\
+    \lstinline,~,  & Nicht                    & Alle Bits invertieren    \\[\smallskipamount]
+    \lstinline,<<, & Verschiebung nach links  & Maske generieren         \\
+    \lstinline,>>, & Verschiebung nach rechts & Bits isolieren
+  \end{tabular}
+
+  \bigskip
+
+  Numerierung der Bits: von rechts ab 0
+
+  \medskip
+
+  \begin{tabular}{ll}
+    Bit Nr.\ 3 auf 1 setzen: &
+    \lstinline,a |= 1 << 3;, \\
+    Bit Nr.\ 4 auf 0 setzen: &
+    \lstinline,a &= ~(1 << 4);, \\
+    Bit Nr.\ 0 invertieren: &
+    \lstinline,a ^= 1 << 0;,
+  \end{tabular}
+
+  \smallskip
+
+  ~~Abfrage, ob Bit Nr.\ 1 gesetzt ist:\quad
+  \lstinline{if (a & (1 << 1))}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsubsection
+
+  C-Datentypen für Bit-Operationen:
+  \smallskip\par
+  \lstinline{#include <stdint.h>}
+  \medskip\par
+  \begin{tabular}{lllll}
+                    & 8 Bit & 16 Bit & 32 Bit & 64 Bit \\
+    mit Vorzeichen  & \lstinline,int8_t,
+                    & \lstinline,int16_t,
+                    & \lstinline,int32_t,
+                    & \lstinline,int64_t, \\
+    ohne Vorzeichen & \lstinline,uint8_t,
+                    & \lstinline,uint16_t,
+                    & \lstinline,uint32_t,
+                    & \lstinline,uint64_t,
+  \end{tabular}
+
+  \bigskip
+  \bigskip
+
+  Ausgabe:
+  \smallskip\par
+  \begin{lstlisting}
+    #include <stdio.h>
+    #include <stdint.h>
+    #include <inttypes.h>
+    ...
+    uint64_t x = 42;
+    printf ("Die Antwort lautet: %" PRIu64 "\n", x);
+  \end{lstlisting}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{I/O-Ports}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+%  \showsection
+  \showsubsection
+  \vspace*{-1.5\medskipamount}
+  {\large\textbf{\color{structure}4.3\quad Interrupts}}
+
+  \bigskip
+
+  Kommunikation mit externen Geräten
+
+  \bigskip
+
+  \begin{center}
+    \includegraphics{io-ports-and-interrupts.pdf}
+  \end{center}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+
+  In Output-Port schreiben = Aktoren ansteuern
+
+  Beispiel: LED
+
+  \medskip
+
+  \begin{lstlisting}
+    #include <avr/io.h>
+    ...
+    DDRC = 0x70;
+    PORTC = 0x40;
+  \end{lstlisting}
+  \begin{picture}(0,0)
+    \put(3,0.67){\begin{minipage}{3cm}
+                \color{red}%
+                binär: 0111\,0000\\
+                binär: 0100\,0000
+              \end{minipage}}
+    \put(10,0.67){\makebox(0,0)[r]{\color{red}Herstellerspezifisch!}}
+  \end{picture}
+
+  \bigskip
+
+  \lstinline{DDR} = Data Direction Register\\
+  Bit = 1 für Output-Port\\
+  Bit = 0 für Input-Port
+
+  \bigskip
+
+  \emph{Details: siehe Datenblatt und Schaltplan}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+
+  Aus Input-Port lesen = Sensoren abfragen
+
+  Beispiel: Taster
+
+  \medskip
+
+  \begin{lstlisting}
+    #include <avr/io.h>
+    ...
+    DDRC = 0xfd;
+    while (PINC & 0x02 == 0)
+      ; /* just wait */
+  \end{lstlisting}
+  \begin{picture}(0,0)(-1.5,-0.42)
+    \put(3,0.67){\begin{minipage}{3cm}
+                \color{red}%
+                binär: 1111\,1101\\
+                binär: 0000\,0010
+              \end{minipage}}
+    \put(10,0.67){\makebox(0,0)[r]{\color{red}Herstellerspezifisch!}}
+  \end{picture}
+
+  \bigskip
+
+  \lstinline{DDR} = Data Direction Register\\
+  Bit = 1 für Output-Port\\
+  Bit = 0 für Input-Port
+
+  \bigskip
+
+  \emph{Details: siehe Datenblatt und Schaltplan}
+  
+  \bigskip
+
+  Praktikumsaufgabe: Druckknopfampel
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Interrupts}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+
+  Externes Gerät ruft (per Stromsignal) Unterprogramm auf
+
+  Zeiger hinterlegen: "`Interrupt-Vektor"'
+
+  Beispiel: eingebaute Uhr\hfill
+  \makebox(0,0)[tr]{%
+    \only<2->{\begin{minipage}[t]{4.7cm}
+        \vspace*{-0.3cm}%
+        statt Zählschleife (\lstinline{_delay_ms}):\\
+        Hauptprogramm kann\\
+        andere Dinge tun
+      \end{minipage}}%
+    }
+
+  \medskip
+
+  \begin{lstlisting}
+    #include <avr/interrupt.h>
+
+    ...
+
+
+    ISR (TIMER0B_COMP_vect)
+    {
+      PORTD ^= 0x40;
+    }
+  \end{lstlisting}
+  \begin{picture}(0,0)
+    \color{red}
+    \put(1.9,3.1){\makebox(0,0)[tr]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-1.4,-1.0);}}}
+    \put(2.0,3.2){\makebox(0,0)[l]{"`Dies ist ein Interrupt-Handler."'}}
+    \put(2.3,2.6){\makebox(0,0)[tr]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-0.6,-0.55);}}}
+    \put(2.4,2.6){\makebox(0,0)[l]{Interrupt-Vektor darauf zeigen lassen}}
+  \end{picture}
+
+  Initialisierung über spezielle Ports:
+  \lstinline{TCCR0B}, \lstinline{TIMSK0}
+
+  \bigskip
+
+  \emph{Details: siehe Datenblatt und Schaltplan}
+
+  \vspace*{-2.5cm}\hfill
+  {\color{red}Herstellerspezifisch!}%
+  \hspace*{1cm}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+
+  Externes Gerät ruft (per Stromsignal) Unterprogramm auf
+
+  Zeiger hinterlegen: "`Interrupt-Vektor"'
+
+  Beispiel: Taster\hfill
+  \makebox(0,0)[tr]{%
+    \begin{minipage}[t]{4.7cm}
+      \vspace*{-0.3cm}%
+      statt \newterm{Busy Waiting\/}:\\
+      Hauptprogramm kann\\
+      andere Dinge tun
+    \end{minipage}}
+
+  \medskip
+
+  \begin{lstlisting}
+    #include <avr/interrupt.h>
+    ...
+
+    ISR (INT0_vect)
+    {
+      PORTD ^= 0x40;
+    }
+  \end{lstlisting}
+
+  \medskip
+
+  Initialisierung über spezielle Ports:
+  \lstinline{EICRA}, \lstinline{EIMSK}
+
+  \bigskip
+
+  \emph{Details: siehe Datenblatt und Schaltplan}
+
+  \vspace*{-2.5cm}\hfill
+  {\color{red}Herstellerspezifisch!}%
+  \hspace*{1cm}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{volatile-Variable}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+
+  Externes Gerät ruft (per Stromsignal) Unterprogramm auf
+
+  Zeiger hinterlegen: "`Interrupt-Vektor"'
+
+  Beispiel: Taster
+
+  \vspace*{-2.5pt}
+
+  \begin{minipage}[t]{5cm}
+    \begin{onlyenv}<1>
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        ¡#include <avr/interrupt.h>
+        ...
+
+        uint8_t key_pressed = 0;
+
+        ISR (INT0_vect)
+        {
+          key_pressed = 1;
+        }¿
+      \end{lstlisting}
+    \end{onlyenv}
+    \begin{onlyenv}<2>
+      \begin{lstlisting}[gobble=8]
+        ¡#include <avr/interrupt.h>
+        ...
+
+        volatile uint8_t key_pressed = 0;
+
+        ISR (INT0_vect)
+        {
+          key_pressed = 1;
+        }¿
+      \end{lstlisting}
+    \end{onlyenv}
+  \end{minipage}\hfill
+  \begin{minipage}[t]{6cm}
+    \begin{lstlisting}[gobble=6]
+      ¡int main (void)
+      {
+        ...
+
+        while (1)
+          {
+            while (!key_pressed)
+              ;  /* just wait */
+            PORTD ^= 0x40;
+            key_pressed = 0;
+          }
+        return 0;
+      }¿
+    \end{lstlisting}
+  \end{minipage}
+
+  \pause
+  \begin{picture}(0,0)
+    \color{red}
+    \put(10.3,4.0){\makebox(0,0)[b]{\begin{minipage}{6cm}
+        \begin{center}
+          \textbf{volatile}:\\
+          Speicherzugriff\\
+          nicht wegoptimieren
+        \end{center}
+      \end{minipage}}}
+    \put(10.3,3.95){\makebox(0,0)[tr]{\tikz{\draw[-latex](0,0)--(-0.5,-0.9);}}}
+  \end{picture}
+
+\end{frame}
+
+\nosectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+  \shownosectionnonumber
+
+  \begin{itemize}
+    \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+      \hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
+    \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+    \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+    \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+      \begin{itemize}
+        \color{medgreen}
+        \item[4.1] Bit-Operationen
+        \item[4.2] I/O-Ports
+        \item[4.3] Interrupts
+        \item[4.4] volatile-Variable
+        \color{black}
+        \item[4.5] Byte-Reihenfolge -- Endianness
+        \item[4.6] Speicherausrichtung -- Alignment
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+      \begin{itemize}
+        \color{orange}
+        \item[5.1] Differentialgleichungen
+        \color{black}
+        \vspace*{-0.1cm}
+        \item[\dots]
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{\dots}]
+  \end{itemize}
+  \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+  \shownosectionnonumber
+
+  \begin{itemize}
+    \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+      \hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
+    \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+    \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+    \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+      \begin{itemize}
+        \color{medgreen}
+        \item[4.1] Bit-Operationen
+        \item[4.2] I/O-Ports
+        \item[4.3] Interrupts
+        \item[4.4] volatile-Variable
+        \color{red}
+        \item[4.5] Byte-Reihenfolge -- Endianness
+        \item[4.6] Speicherausrichtung -- Alignment
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+      \begin{itemize}
+        \color{orange}
+        \item[5.1] Differentialgleichungen
+        \color{black}
+        \vspace*{-0.1cm}
+        \item[\dots]
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{\dots}]
+  \end{itemize}
+  \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Byte-Reihenfolge -- Endianness}
+\subsubsection{Konzept}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+  \showsubsection
+  \showsubsubsection
+
+  Eine Zahl geht über mehrere Speicherzellen.\\
+  Beispiel: 16-Bit-Zahl in 2 8-Bit-Speicherzellen
+
+  \smallskip
+
+  Welche Bits liegen wo?
+
+  \pause
+  \bigskip
+
+  $1027 = 1024 + 2 + 1 = 0000\,0100\,0000\,0011_2 = 0403_{16}$
+
+  \pause
+  \bigskip
+  Speicherzellen:
+
+  \medskip
+  \begin{tabular}{|c|c|l}\cline{1-2}
+    \raisebox{-0.25ex}{04} & \raisebox{-0.25ex}{03} & \strut Big-Endian "`großes Ende zuerst"' \\\cline{1-2}
+    \multicolumn{2}{c}{} & \pause für Menschen leichter lesbar \pause \\
+    \multicolumn{3}{c}{} \\[-5pt]\cline{1-2}
+    \raisebox{-0.25ex}{03} & \raisebox{-0.25ex}{04} & \strut Little-Endian "`kleines Ende zuerst"' \\\cline{1-2}
+    \multicolumn{2}{c}{} & \pause bei Additionen effizienter
+  \end{tabular}
+
+  \pause
+  \medskip
+  \textarrow\ Geschmackssache
+  \pause\\
+  \quad\textbf{\dots\ außer bei Datenaustausch!}
+
+%  \pause
+%  \bigskip
+%
+%  Aber: nicht verwechseln! \qquad $0304_{16} = 772$
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+  \showsubsection
+  \showsubsubsection
+
+  Eine Zahl geht über mehrere Speicherzellen.\\
+  Beispiel: 16-Bit-Zahl in 2 8-Bit-Speicherzellen
+
+  \smallskip
+
+  Welche Bits liegen wo?
+
+  \medskip
+
+  \textarrow\ Geschmackssache\\
+  \textbf{\dots\ außer bei Datenaustausch!}
+
+  \begin{itemize}
+    \item
+      Dateiformate
+    \item
+      Datenübertragung
+  \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\subsubsection{Dateiformate}
+
+\begin{frame}
+
+  \showsubsection
+  \showsubsubsection
+
+  Audio-Formate: Reihenfolge der Bytes in 16- und 32-Bit-Zahlen
+  \begin{itemize}
+    \item
+      RIFF-WAVE-Dateien (\file{.wav}): Little-Endian
+    \item
+      Au-Dateien (\file{.au}): Big-Endian
+    \pause
+    \item
+      ältere AIFF-Dateien (\file{.aiff}): Big-Endian
+    \item
+      neuere AIFF-Dateien (\file{.aiff}): Little-Endian
+  \end{itemize}
+
+  \pause
+  \bigskip
+
+  Grafik-Formate: Reihenfolge der Bits in den Bytes
+  \begin{itemize}
+    \item
+      PBM-Dateien: Big-Endian\only<4->{, MSB first}
+    \item
+      XBM-Dateien: Little-Endian\only<4->{, LSB first}
+  \end{itemize}
+  \only<4->{MSB/LSB = most/least significant bit}
+
+\end{frame}
+
+\subsubsection{Datenübertragung}
+
+\begin{frame}
+
+  \showsubsection
+  \showsubsubsection
+
+  \begin{itemize}
+    \item
+      RS-232 (serielle Schnittstelle): LSB first
+    \item
+      I$^2$C: MSB first
+    \item
+      USB: beides
+    \pause
+    \medskip
+    \item
+      Ethernet: LSB first
+    \item
+      TCP/IP (Internet): Big-Endian
+  \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\nosectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+  \shownosectionnonumber
+
+  \begin{itemize}
+    \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+      \hfill\makebox(0,0)[br]{\raisebox{2.25ex}{\url{https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp.git}}}
+    \item[\textbf{2}] \textbf{Einführung in C}
+    \item[\textbf{3}] \textbf{Bibliotheken}
+    \item[\textbf{4}] \textbf{Hardwarenahe Programmierung}
+      \begin{itemize}
+        \color{medgreen}
+        \item[4.1] Bit-Operationen
+        \item[4.2] I/O-Ports
+        \item[4.3] Interrupts
+        \item[4.4] volatile-Variable
+        \item[4.5] Byte-Reihenfolge -- Endianness
+        \item[4.6] Speicherausrichtung -- Alignment
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{5}] \textbf{Algorithmen}
+      \begin{itemize}
+        \color{orange}
+        \item[5.1] Differentialgleichungen
+        \color{black}
+        \vspace*{-0.1cm}
+        \item[\dots]
+      \end{itemize}
+    \item[\textbf{\dots}]
+  \end{itemize}
+  \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\iffalse
+
+\setcounter{section}{4}
+\section{Algorithmen}
+\subsection{Differentialgleichungen}
+
+\begin{frame}[fragile]
+  \showsection
+  \showsubsection
+
+  \vspace*{-2\bigskipamount}
+
+  \begin{picture}(0,0)
+    \put(8,-6.5){\includegraphics{pendulum.pdf}}
+  \end{picture}
+
+  \begin{eqnarray*}
+    \varphi'(t) &=& \omega(t) \\[\medskipamount]
+    \omega'(t) &=& -\frac{g}{l}\cdot\sin\varphi(t)\hspace*{7.1cm}
+  \end{eqnarray*}
+
+  \begin{itemize}
+    \item
+      Von Hand (analytisch):\\
+      Lösung raten (Ansatz), Parameter berechnen
+    \item
+      Mit Computer (numerisch):\\
+      Eulersches Polygonzugverfahren
+  \end{itemize}
+
+  \medskip
+
+  \begin{lstlisting}[gobble=0]
+    phi += dt * omega;
+    omega += - dt * g / l * sin (phi);
+  \end{lstlisting}
+
+  \bigskip
+
+  Praktikumsaufgabe: Basketball
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+
+  \showsubsection
+
+  \centerline{\makebox(0,0)[t]{\includegraphics[width=1.075\textwidth]{photo-20171106-170748.jpg}}}
+
+\end{frame}
+
+\fi
+\end{document}