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\ No newline at end of file
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\ No newline at end of file
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\ No newline at end of file
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--- /dev/null
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\ No newline at end of file
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\ No newline at end of file
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--- /dev/null
+++ b/20210621/motherboard-anschluesse.jpg
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\ No newline at end of file
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--- /dev/null
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+1329px-Motherboard_diagram.svg.png
\ No newline at end of file
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--- /dev/null
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\ No newline at end of file
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Binary files /dev/null and b/20210621/photo-8230.jpg differ
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Binary files /dev/null and b/20210621/photo-8231.jpg differ
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Binary files /dev/null and b/20210621/photo-8232.jpg differ
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Binary files /dev/null and b/20210621/rtech-20210621.pdf differ
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--- /dev/null
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@@ -0,0 +1,871 @@
+% rtech-20210621.pdf - Lecture Slides on Computer Technology
+% Copyright (C) 2012, 2013, 2014, 2021 Peter Gerwinski
+%
+% This document is free software: you can redistribute it and/or
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+% but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+
+% README: Bus-Systeme
+
+\documentclass[10pt,t]{beamer}
+
+\usepackage{pgslides}
+\usepackage{tikz}
+
+\lstdefinestyle{asm}{basicstyle=\color{structure},
+ language={},
+ gobble=4}
+
+\title{Rechnertechnik}
+\author{Prof.\ Dr.\ rer.\ nat.\ Peter Gerwinski}
+\date{21.\ Juni 2021}
+
+\newcommand{\ItwoC}{I\raisebox{0.5ex}{\footnotesize 2}C}
+
+\begin{document}
+
+\maketitleframe
+
+\sectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsectionnonumber
+
+ \begin{itemize}
+ \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Vom Schaltkreis zum Computer}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Architekturmerkmale von Prozessoren}
+ \item[\textbf{4}] \textbf{Der CPU-Stack}
+ \item[\textbf{5}] \textbf{Anwender-Software}
+ \item[\textbf{6}] \textbf{Pipelining}
+ \begin{itemize}
+ \item[6.1] Konzept
+ \item[6.2] Arithmetik-Pipelines
+ \color{medgreen}
+ \item[6.3] Instruktions-Pipelines
+ \end{itemize}
+ \item[\textbf{7}] \textbf{Bus-Systeme}
+ \begin{itemize}
+ \color{red}
+ \item[7.1] Was sind Bus-Systeme?
+ \item[7.2] Chipsatz
+ \item[7.3] RS-232
+ \item[7.4] \ItwoC\ (TWI)
+ \item[7.5] SPI
+ \end{itemize}
+ \item[\textbf{\dots\hspace{-0.75em}}]
+% \item[\textbf{8}] \textbf{Ausblick}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\setcounter{section}{5}
+\section{Pipelining}
+\setcounter{subsection}{1}
+\subsection{Arithmetik-Pipelines}
+
+\newcommand{\insns}[1]{%
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(0,0){\line(1,0){2}}
+ \put(2,0){\line(0,-1){#1}}
+ \put(2,-#1){\vector(-1,0){2}}
+ \end{picture}}
+
+\newcommand{\insnsup}[1]{%
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(0,0){\line(1,0){2}}
+ \put(2,0){\line(0,1){#1}}
+ \put(2,#1){\vector(-1,0){2}}
+ \end{picture}}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsubsection
+ "`Register-FIFO"'
+
+ \pause
+ \smallskip
+
+ Pseudo-Code: Berechnung von
+ \begin{displaymath}
+ S = \left(\begin{array}{c}a_1\\a_2\\a_3\end{array}\right)
+ \cdot\left(\begin{array}{c}b_1\\b_2\\b_3\end{array}\right)
+ = a_1 \cdot b_1
+ + a_2 \cdot b_2
+ + a_3 \cdot b_3
+ \end{displaymath}
+ mit einer Pipeline der Länge 3
+
+ \pause
+ \medskip
+
+ \begingroup
+ \setlength{\unitlength}{\baselineskip}%
+ \begin{picture}(0,0)(-5.0,-0.25)
+ \color{red}
+ \put(0,0.0){\only<4->{\insns{3}}}
+ \put(0.5,-1){\only<5->{\insns{2.9}}}
+ \put(1.0,-2){\only<6->{\insns{3}}}
+ \put(0.5,-4.1){\only<8->{\insns{2.8}}}
+ \put(0.5,-7.1){\only<11->{\insns{2.9}}}
+ \put(-1.5,-9.25){\only<15->{\shortstack{Daten-\\konflikt}}}
+ \end{picture}%
+ \color{structure}
+ push $a_1 \cdot b_1$\\
+ \pause
+ \pause
+ push $a_2 \cdot b_2$\\
+ \pause
+ push $a_3 \cdot b_3$\\
+ \pause
+ $s_1$ = pop\\
+ \pause
+ push $s_1 + \mbox{pop}$\\
+ \pause
+ $s_3$ = pop\\
+ \pause
+ nop\\
+ \pause
+ push $s_3 + \mbox{pop}$\\
+ \pause
+ nop\\
+ \pause
+ nop\\
+ \pause
+ $S$ = pop\\
+ \endgroup
+ \pause
+ \pause
+ \begin{picture}(0,0)
+ \color{red}
+ \put(5,3.8){\makebox(0,0)[l]{$\left.\rule{0pt}{1.2cm}\right\}$ effizient: Pipeline gefüllt}}
+ \put(5,1.4){\makebox(0,0)[l]{$\left.\rule{0pt}{1.2cm}\right\}$ ineffizient: "`Blasen"'}}
+ \end{picture}
+ \pause
+ \vspace*{-1.25cm}
+ \begin{flushright}
+ \dots\ aber immer noch effizienter als\\
+ 3 Schritte für jede Operation
+ \end{flushright}
+
+\end{frame}
+
+\subsectionnonumber{Reales Beispiel: \break Vektor-Addition auf i860}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \begin{minipage}[t]{5cm}
+ \raggedright
+ \showsubsectionnonumber
+ \begin{lstlisting}
+ .align 8
+ .globl _vadd
+ nop
+ _vadd:
+ shr 1,r19,r19
+ bte r19,r0,exitadd
+ addu 0x000F,r16,r16
+ andnot 0x000F,r16,r16
+ adds -16,r16,r16
+ addu 0x000F,r17,r17
+ andnot 0x000F,r17,r17
+ adds -16,r17,r17
+ addu 0x000F,r18,r18
+ andnot 0x000F,r18,r18
+ adds -16,r18,r18
+ mov -1,r20
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}[t]{5cm}
+ \begin{lstlisting}
+ fld.q 16(r16)++,f16
+ fld.q 16(r17)++,f20
+ pfadd.dd f16,f20,f0
+ bla r20,r19,loopadd
+ pfadd.dd f18,f22,f0
+ loopadd:
+ d.pfadd.dd f0,f0,f0
+ fld.q 16(r16)++,f16
+ d.pfadd.dd f0,f0,f24
+ fld.q 16(r17)++,f20
+ d.pfadd.dd f16,f20,f26
+ bla r20,r19,loopadd
+ d.pfadd.dd f18,f22,f0
+ fst.q f24,16(r18)++
+ nop
+ nop
+ nop
+ exitadd:
+ bri r1
+ nop
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+
+\end{frame}
+
+\lstdefinestyle{shybubble}{basicstyle=\color{lightgray},
+ moredelim=**[is][\color{structure}]{¡}{¿},
+ moredelim=**[is][\only<7->{\color{red}}]{°}{¿}}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \begin{minipage}[t]{5cm}
+ \raggedright
+ \showsubsectionnonumber
+ \begin{lstlisting}[style=shybubble]
+ .align 8
+ .globl _vadd
+ nop
+ _vadd:
+ shr 1,r19,r19
+ bte r19,r0,exitadd
+ addu 0x000F,r16,r16
+ andnot 0x000F,r16,r16
+ adds -16,r16,r16
+ addu 0x000F,r17,r17
+ andnot 0x000F,r17,r17
+ adds -16,r17,r17
+ addu 0x000F,r18,r18
+ andnot 0x000F,r18,r18
+ adds -16,r18,r18
+ mov -1,r20
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+ \begin{minipage}[t]{5cm}
+ \begin{lstlisting}[style=shybubble]
+ ¡fld.q 16(r16)++,f16
+ fld.q 16(r17)++,f20
+ pfadd.dd f16,f20,f0
+ bla r20,r19,loopadd
+ pfadd.dd f18,f22,f0
+ loopadd:
+ d.pfadd.dd °f0,f0,f0¿
+ fld.q 16(r16)++,f16
+ d.pfadd.dd °f0,f0¿,f24
+ fld.q 16(r17)++,f20
+ d.pfadd.dd f16,f20,f26
+ bla r20,r19,loopadd
+ d.pfadd.dd f18,f22,°f0¿
+ fst.q f24,16(r18)++¿
+ nop
+ nop
+ nop
+ exitadd:
+ bri r1
+ nop
+ \end{lstlisting}
+ \end{minipage}
+
+ \pause
+ \begingroup
+ \setlength{\unitlength}{\baselineskip}%
+ \begin{picture}(0,0)(-21.0,-17.6)
+ \color{red}
+ \put(0,0){\only<2->{\insns{5.9}}}
+ \put(1.0,-2){\only<3->{\insns{6.0}}}
+ \put(-7,-9){\only<4->{\line(-1,0){1}}}
+ \put(-8,-9){\only<4->{\line(0,-1){2}}}
+ \put(-8,-11){\only<4->{\line(-1,0){1}}}
+ \put(-9,-11){\only<4->{\line(0,1){8}}}
+ \put(-9,-3){\only<4->{\vector(1,0){0.7}}}
+ \put(0.8,-7.8){\only<5->{\insnsup{1.7}}}
+ \put(0.8,-10){\only<6->{\insnsup{1.8}}}
+ \put(-0.5,-12.5){\only<7->{\mbox{6mal f0 = 2 Blasen}}}
+ \end{picture}%
+ \endgroup
+
+ \vspace{-2cm}
+ \begin{flushright}
+ \only<8->{Immerhin: 2 Additionen in 4 Taktzyklen}
+
+ \medskip
+
+ \only<9->{Dies ist ein \emph{einfaches} Beispiel.}
+ \end{flushright}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Instruktions-Pipelines}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+
+ Ein Prozessor benötigt Zeit, um einen Befehl zu verstehen.
+
+ \textarrow\ Während Befehlsausführung nächste Befehle vorauslesen
+
+ \medskip
+
+ \begin{lstlisting}[style=shy]
+ ².L3:
+ movw r30,r20¿
+ ³add r30,r18¿
+ °adc r31,r19¿
+ ¤mov r24,r18
+ subi r24,lo8(-(1))
+ st Z,r24
+ subi r18,lo8(-(1))
+ sbci r19,hi8(-(1))
+ cp r22,r18
+ cpc r23,r19¿
+ ¢brge .L3¿
+ æret¿
+ \end{lstlisting}
+
+ \begin{picture}(0,0)
+ \color{red}
+ \put(0.5,1.00){\only<8->{\line(-1,0){0.4}}}
+ \put(0.1,1.00){\only<8->{\line(0,1){4.15}}}
+ \put(0.1,5.15){\only<8->{\vector(1,0){0.4}}}
+ \put(0.5,0.90){\only<9->{\line(-1,0){0.4}}}
+ \put(0.1,0.90){\only<9->{\line(0,-1){0.35}}}
+ \put(0.1,0.55){\only<9->{\vector(1,0){0.4}}}
+ \put(2.5,0.825){\only<10->{\begin{minipage}[t]{8cm}
+ bedingter Sprung:
+ Welche Befehle vorauslesen?\\[\smallskipamount]
+ \only<11->{Kontrollflußkonflikt}
+ \end{minipage}}}
+ \end{picture}
+
+ \begin{flushright}
+ \vspace*{-0.5cm}
+ \only<12->{Lösungsansatz: Zweigvorhersage}
+ \vspace*{-1cm}
+ \end{flushright}
+
+\end{frame}
+
+\subsubsectionnonumber{Zweigvorhersage -- Branch Prediction}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsubsection
+ \showsubsubsectionnonumber
+
+ \begin{itemize}
+ \setlength{\unitlength}{\baselineskip}%
+ \pause
+ \item
+ Sprünge nach oben sind Schleifen: "`Ja"'\\
+ Sprünge nach unten sind Auswahl-Verzweigungen: "`Nein"'
+ \pause
+ \item
+ Delayed Branches: Sprungbefehl verspätet ausführen\\
+ \textarrow\ Optimierung manuell oder durch Compiler
+ \pause
+ \medskip
+ \begin{lstlisting}
+ loopadd:
+ d.pfadd.dd f0,f0,f0
+ fld.q 16(r16)++,f16
+ d.pfadd.dd f0,f0,f24
+ fld.q 16(r17)++,f20
+ d.pfadd.dd f16,f20,f26
+ bla r20,r19,loopadd
+ d.pfadd.dd f18,f22,f0
+ fst.q f24,16(r18)++
+ \end{lstlisting}
+ \begin{picture}(0,0)(-9.6,-12.2)
+ \color{red}
+ \put(-7,-9){\line(-1,0){1}}
+ \put(-8,-9){\line(0,-1){2}}
+ \put(-8,-11){\line(-1,0){1}}
+ \put(-9,-11){\line(0,1){8}}
+ \put(-9,-3){\vector(1,0){0.7}}
+ \end{picture}
+ \pause
+ \item
+ Branch History Table: Sprünge merken
+ \pause
+ \item
+ \dots
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\subsectionnonumber{Zusammenfassung}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsection
+ \showsubsectionnonumber
+
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Teilaufgaben parallel ausführen
+ \item
+ Arithmetik-Pipelines führen Berechnungen parallel aus,\\
+ Instruktions-Pipelines lesen Befehle voraus
+ \item
+ Ressourcen-, Daten- und Kontrollflußkonflikte führen zu "`Blasen"'
+ \item
+ Zweigvorhersage reduziert Kontrollflußkonflikte in Instruktions-Pipelines
+ \begin{itemize}
+ \item
+ nach oben / nach unten
+ \item
+ Delayed Branches: manuell optimieren
+ \item
+ Branch History Table: Sprünge merken
+ \end{itemize}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\section{Bus-Systeme}
+\subsection{Was sind Bus-Systeme?}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \begin{quote}
+ Ein Bus ist ein System zur Datenübertragung zwischen mehreren
+ Teilnehmern über einen gemeinsamen Übertragungsweg.
+
+ \smallskip
+ \color{gray}
+
+ Findet eine Datenübertragung zwischen zwei Teilnehmern statt, so
+ müssen die übrigen Teilnehmer schweigen, da sie sich sonst
+ gegenseitig stören würden. Umgangssprachlich werden mitunter --
+ oft aus historischen Gründen – auch Datenübertragungssysteme als
+ "`Bus"' bezeichnet, die technisch eigentlich eine andere
+ Topologie besitzen.
+
+ \medskip
+
+ \strut\hfill\url{https://de.wikipedia.org/wiki/Bus_(Datenverarbeitung)}
+ \end{quote}
+ Beispiele:
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Computer kommuniziert mit Peripherie
+ \item
+ Computer kommunizieren (direkt) miteinander
+ \item
+ Prozessor kommuniziert mit externem Speicher
+ \item
+ Teile eines Prozessors kommunizieren miteinander
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+ Standard-Computer:
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Einsteckkarten: PCI (und Vorgänger)
+ \item
+ Festplatten: SATA (und Vorgänger)
+ \item
+ USB, FireWire, \dots
+ \item
+ Ethernet, CAN-Bus, \dots
+ \item
+ WLAN, BlueTooth, IR, \dots
+ \item
+ PS/2, RS-232, IEEE\,1284
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ \begin{visibleenv}<2->
+ Minimal-Hardware:
+ \begin{itemize}
+ \item
+ RS-232
+ \item
+ \ItwoC\ (TWI)
+ \item
+ SPI
+ \end{itemize}
+ \end{visibleenv}
+
+ \begin{onlyenv}<1>
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(5,1.5){\includegraphics[height=3cm]{motherboard-anschluesse.jpg}}
+ \end{picture}
+ \end{onlyenv}
+ \begin{onlyenv}<2>
+ \begin{picture}(0,0)(-1.3,-4)
+ \put(1.8,-4.9){\includegraphics[height=3.5cm]{kompassmodul-an-roboter.jpg}}
+ \put(6.1,-3.3){\includegraphics[height=4.5cm]{kompassmodul.jpg}}
+ \put(6.1,1.2){\makebox(0,0)[tr]{\tikz{\draw(0,0)--(-1.9,-3.6);}}}
+ \put(6.1,-3.3){\makebox(0,0)[br]{\tikz{\draw(0,0)--(-1.8,0.2);}}}
+ \end{picture}
+ \end{onlyenv}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \vspace*{-\bigskipamount}
+ \begin{tabbing}
+ \newterm{Punkt-zu-Punkt}\quad\=\kill
+ \newterm{seriell} \> jedes Bit einzeln übertragen\\
+ \newterm{parallel} \> mehrere Bits gleichzeitig\\[\smallskipamount]
+ \newterm{synchron} \> Abgleich über Steuerleitung: \newterm{Takt}\\
+ \newterm{asynchron} \> Abgleich über Zeitvereinbarungen\\[\smallskipamount]
+ \newterm{Punkt-zu-Punkt} \> genau zwei Teilnehmer\\
+ \textbf{\newterm{busfähig}} \> \textbf{mehrere Teilnehmer, mit \newterm{Adressierung}}
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(0.1,0.1){\makebox(0,0)[bl]{\tikz{\draw[latex-](0,0)--(0.7,0)--(0.7,0.5);}}}
+ \put(1.0,0.7){\makebox(0,0)[b]{moderne Definition}}
+ \end{picture}
+ \end{tabbing}
+
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \ItwoC: seriell, synchron, mit Adressierung
+ \item
+ RS-232: seriell, asynchron, Punkt-zu-Punkt
+ \item
+ RS-485, USB, CAN: seriell, asynchron, mit Adressierung
+ \item
+ SPI: seriell, synchron, Punkt-zu-Punkt oder mit Adressierung
+ \item
+ PCI Express: seriell, asynchron, Punkt-zu-Punkt
+ \item
+ SATA: seriell, asynchron(?), Punkt-zu-Punkt
+ \item
+ PATA/ATAPI/IDE: parallel, asynchron(?), mit Adressierung
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{Chipsatz}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(6.3,2.3){\makebox(0,0)[tl]{\includegraphics[width=6cm]{motherboard-diagram.png}}}
+ \end{picture}%
+ Kommunikation des Prozessors mit
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Arbeitsspeicher
+ \item
+ \only<2->{Hochgeschwindigkeits-}Peripherie\only<3->{:\\
+ \newterm{Northbridge}}
+ \pause
+ \item
+ "`normale"' Peripherie\only<3->{:\\
+ \newterm{Southbridge}}
+ \pause
+ \item
+ Northbridge + Southbridge\\
+ = \newterm{Chipsatz}
+ \pause
+ \medskip
+ \item
+ Problem: unterschiedliche\\
+ Bus-Geschwindigkeiten
+ \pause
+ \medskip
+ \item
+ Northbridge: heute meistens\\
+ in Prozessor integriert.\\[\smallskipamount]
+ Damit besteht der Chipsatz\\
+ nur noch aus der Southbridge.
+ \vspace*{-10cm}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\begin{frame}[fragile]
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(6.3,2.3){\makebox(0,0)[tl]{\includegraphics[width=6cm]{motherboard-diagram.png}}}
+ \end{picture}%
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Problem: Arbeitsspeicher\\
+ nur über Bus erreichbar\\
+ \textarrow\ langsam
+ \pause
+ \item
+ Lösung: Cache\\
+ = Arbeitsspeicher\\
+ innerhalb des Prozessors
+ \pause
+ \item
+ mehrstufiger Cache\\
+ Beispiel: AMD Zen 2 (2019)\\
+ L1: 32\,kB Daten\\
+ \hspace{0.81em}+ 32\,kB Instruktionen pro Kern\\
+ L2: 512\,kB pro Kern\\
+ L3: 16--256\,MB pro 4 Kerne\\[\smallskipamount]
+ {\footnotesize Quelle: \href{https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_hierarchy#Recent_implementation_models}%
+ {\nolinkurl{https://en.wikipedia.org/wiki/Cache_hierarchy\#}\\
+ \nolinkurl{Recent_implementation_models}}\par}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\subsection{RS-232}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ seriell
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \newterm{TX\/}: 1 Leitung für Daten
+ \item
+ \newterm{RX\/}: ggf.\ 1 Leitung für Daten in der anderen Richtung
+ \item
+ \newterm{GND\/}: gemeinsame \newterm{Masse}
+ \item
+ evtl.\ zusätzliche Steuerleitungen
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ asynchron
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \emph{keine\/} Taktleitung für Abgleich, wann Daten anliegen
+ \item
+ Stattdessen: Abgleich über Zeitvereinbarungen
+ \arrowitem
+ Jeder Teilnehmer braucht eine eigene Zeitbasis.
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ Punkt-zu-Punkt
+ \begin{itemize}
+ \item
+ nur 2 Teilnehmer vorgesehen
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \showsubsection
+ \vspace*{-0.35cm}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[scale=0.9]{rs-232.pdf}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\subsection{\protect\ItwoC\ (TWI)}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ \ItwoC\ = Inter-IC; TWI = Two-Wire-Interface
+
+ \medskip
+
+ seriell
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \newterm{SDA\/}: 1 Leitung für Daten (in beiden Richtungen)
+ \item
+ \newterm{SCL\/}: Taktleitung (Clock)
+ \item
+ \newterm{GND\/}: gemeinsame Masse
+ \item
+ evtl.\ \newterm{VCC\/}: Stromversorgung für Peripheriegerät
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ synchron
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Abgleich über\\Taktleitung
+ \begin{picture}(0,0)
+ \put(0.4,-0.4){\includegraphics[width=9.7cm]{I2C_data_transfer.pdf}}
+ \end{picture}
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ busfähig
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \newterm{Master\/} initiiert Kommuniation und steuert Taktleitung
+ \item
+ erstes gesendetes Byte: \newterm{Adresse\/} des Teilnehmers
+ \item
+ 2 Adressen pro Teilnehmer: Lesen/Schreiben
+ \end{itemize}
+ \vspace*{-1cm}
+\end{frame}
+
+\subsection{SPI}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ Serial Peripheral Interface
+
+ \medskip
+
+ seriell
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \newterm{MOSI\/}: Master Out, Slave In
+ \item
+ \newterm{MISO\/}: Master In, Slave Out
+ \item
+ \newterm{SCLK\/}: Taktleitung (Clock)
+ \item
+ \newterm{$\overline{\text{SS}}$\/}: Slave Select (invertiert)
+ \item
+ \newterm{GND\/}: gemeinsame Masse
+ \item
+ evtl.\ \newterm{VCC\/}: Stromversorgung für Peripheriegerät
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ synchron
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Abgleich über Taktleitung
+ \end{itemize}
+
+ \medskip
+
+ busfähig
+ \begin{itemize}
+ \item
+ \newterm{Master\/} initiiert Kommuniation und steuert Taktleitung
+ \item
+ \newterm{Slave\/} wird über \newterm{Slave Select\/} ausgewählt
+ \begin{picture}(0,0)(0,-0.2)
+ \only<1>{\put(-2.175,2.875){\includegraphics[scale=0.7]{SPI_single_slave.pdf}}}
+ \only<2>{\put(-2.0,3.0){\includegraphics[scale=0.7]{SPI_three_slaves.pdf}}}
+ \only<2>{\put(2.55,3.1){\begin{minipage}[t]{2.5cm}
+ \newterm{Stern}
+ \end{minipage}}}
+ \only<3->{\put(-2.0,3.0){\includegraphics[scale=0.7]{SPI_three_slaves_daisy_chained.pdf}}}
+ \only<3->{\put(2.55,3.1){\begin{minipage}[t]{2.5cm}
+ \newterm{Kaskade}\\
+ \newterm{Daisy Chain}\pause[4]\par\smallskip
+ \setlength{\leftskip}{-3.5cm}\small
+ Slave gibt MOSI-Input um 1 Takt verzögert
+ an MISO aus \textarrow\ Master setzt
+ "`im richtigen Moment"' $\overline{\text{SS}}$
+ \end{minipage}}}
+ \end{picture}
+ \end{itemize}
+ \vspace*{-1cm}
+
+\end{frame}
+
+\iffalse
+
+\subsection{PWM}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ Pulsweitenmodulation -- \emph{pulse-width modulation}
+
+ \begin{itemize}
+ \item
+ Steuerung von Motoren
+ \item
+ Nutzung als allgemeines Protokoll\\
+ zur Übertragung analoger Werte
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\subsection{Sonstiges}
+
+\begin{frame}
+ \showsection
+ \showsubsection
+
+ Matrix-Schaltung
+ \begin{itemize}
+ \item
+ möglichst viele Aktoren/Sensoren\\
+ über möglichst wenige digitals Inputs abfragen\\
+ bzw.\ über möglichst wenige digitale Outputs steuern
+ \item
+ Beispiele: LED-Felder, Tastaturen
+ \end{itemize}
+
+ \bigskip
+
+ R/2R-Netzwerk
+ \begin{itemize}
+ \item
+ möglichst viele digitale Inputs\\
+ über einen einzigen analogen Input abfragen
+ \item
+ Beispiele: Tastaturen
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\fi
+
+\sectionnonumber{\inserttitle}
+
+\begin{frame}
+
+ \showsectionnonumber
+
+ \begin{itemize}
+ \item[\textbf{1}] \textbf{Einführung}
+ \item[\textbf{2}] \textbf{Vom Schaltkreis zum Computer}
+ \item[\textbf{3}] \textbf{Architekturmerkmale von Prozessoren}
+ \item[\textbf{4}] \textbf{Der CPU-Stack}
+ \item[\textbf{5}] \textbf{Anwender-Software}
+ \item[\textbf{6}] \textbf{Pipelining}
+ \begin{itemize}
+ \item[6.1] Konzept
+ \item[6.2] Arithmetik-Pipelines
+ \item[6.3] Instruktions-Pipelines
+ \end{itemize}
+ \item[\textbf{7}] \textbf{Bus-Systeme}
+ \begin{itemize}
+ \color{medgreen}
+ \item[7.1] Was sind Bus-Systeme?
+ \item[7.2] Chipsatz
+ \item[7.3] RS-232
+ \item[7.4] \ItwoC\ (TWI)
+ \item[7.5] SPI
+ \end{itemize}
+% \item[\textbf{???\hspace{-0.75em}}]
+% \item[\textbf{8}] \textbf{Ausblick}
+ \item[\textbf{i}] \textbf{Quantencomputer}
+ \end{itemize}
+
+\end{frame}
+
+\end{document}
diff --git a/20210621/rtech-20210621.txt b/20210621/rtech-20210621.txt
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..a1ec54d9adbf4b6bcc9b175d3f38ad467188b45d
--- /dev/null
+++ b/20210621/rtech-20210621.txt
@@ -0,0 +1,22 @@
+RS-232 auf dem Oszilloskop, 21.06.2021, 17:54:06
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+
+Folie: ~~~~_~~~___~_~~~ rtech-20210621.pdf, Seite 62
+
+Oszi: ~_~~~___~__~_~~~_ photo-8231.jpg
+
+ ^ ab hier unterschiedlich: Paritätsbit
+
+Folie: Hier wird ein großes "G" mit ungerader Parität übertragen.
+Oszi: Hier wird ein großes "G" mit gerader Parität übertragen.
+
+Zum Vergleich: photo-8232.jpg: "G" mit ungerader Pärität auf dem Oszi
+
+
+Weitere Themen, 21.06.2021, 18:28:53
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+ ! Quantencomputer
+
+ ? LaTeX
+ ? Compiler-Bau
+ ? ...
diff --git a/common/I2C_data_transfer.pdf b/common/I2C_data_transfer.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..0d5b8a241c624391cbf6f3a30f26320559358e1d
Binary files /dev/null and b/common/I2C_data_transfer.pdf differ
diff --git a/common/SPI_single_slave.pdf b/common/SPI_single_slave.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..6f724dad4a8ed23b262b0b1c672bf85b72405155
Binary files /dev/null and b/common/SPI_single_slave.pdf differ
diff --git a/common/SPI_three_slaves.pdf b/common/SPI_three_slaves.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..b67dc94c790a62935c7b353449e2ce8c75a7d9fe
Binary files /dev/null and b/common/SPI_three_slaves.pdf differ
diff --git a/common/SPI_three_slaves_daisy_chained.pdf b/common/SPI_three_slaves_daisy_chained.pdf
new file mode 100644
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Binary files /dev/null and b/common/SPI_three_slaves_daisy_chained.pdf differ
diff --git a/common/kompassmodul-an-roboter.jpg b/common/kompassmodul-an-roboter.jpg
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..8032f89a2d9ed29445312c2f29ef6ceb951b2005
Binary files /dev/null and b/common/kompassmodul-an-roboter.jpg differ
diff --git a/common/kompassmodul.jpg b/common/kompassmodul.jpg
new file mode 100644
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Binary files /dev/null and b/common/kompassmodul.jpg differ
diff --git a/common/motherboard-anschluesse.jpg b/common/motherboard-anschluesse.jpg
new file mode 100644
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Binary files /dev/null and b/common/motherboard-anschluesse.jpg differ
diff --git a/common/rs-232.pdf b/common/rs-232.pdf
new file mode 100644
index 0000000000000000000000000000000000000000..236ef5bf182048842613c5416b91afb68f451fa6
Binary files /dev/null and b/common/rs-232.pdf differ