Wie steuert ein Mikroprozessor externe Geräte?

Ein Mikroprozessor steuert externe Geräte (wie LEDs, Motoren, Displays, Sensoren oder andere Peripheriegeräte) über drei Haupttypen von Kommunikationsbussen:

🔌 1. Adressbus

• Zweck: Wählt das spezifische Gerät oder den Speicherort aus.

• Der Mikroprozessor sendet eine eindeutige Adresse, um festzulegen, welches Gerät oder I/O-Port angesprochen werden soll.

🔁 2. Datenbus

• Zweck: Überträgt Daten zu/von dem externen Gerät.

• Der Mikroprozessor kann entweder Befehle/Daten an ein Gerät senden oder Daten davon empfangen.

🕹️ 3. Steuerbus (Control Bus)

• Zweck: Sendet Steuersignale zur Koordination der Operation, z. B. Lese-/Schreibaktionen.

• Häufige Steuersignale:

  • RD̅ (Read) – zum Lesen vom Gerät

  • WR̅ (Write) – zum Schreiben an das Gerät

  • IO/M̅ – zur Unterscheidung zwischen I/O- und Speicherzugriff

  • INT – für Interrupt-Verarbeitung

🛠️ Ablauf: Schritt-für-Schritt

👉 Beispiel: Einen Befehl senden, um eine LED einzuschalten

Angenommen, die LED ist an einen I/O-Port mit der Adresse 0x01 angeschlossen:

1. Adresse 0x01 wird auf den Adressbus gelegt.

2. Der gewünschte Datenwert (z. B. 0x01 zum Einschalten) wird auf den Datenbus gelegt.

3. Das WR̅-Signal wird über den Steuerbus aktiviert.

4. Das externe Gerät (z. B. LED-Treiber) empfängt die Daten und schaltet die LED ein.

🧠 Kommunikationsmodi

🧩 Beispielanwendung: Steuerung eines Gleichstrommotors (DC Motor)

• Der Motortreiber ist mit einem I/O-Port verbunden.

• Der Mikroprozessor schreibt Steuerwerte an diesen Port (z. B. Richtung und Geschwindigkeit).

• Der Treiber empfängt den Befehl und versorgt den Motor entsprechend.

📦 Reale Anwendungen

• Hausautomation: Steuerung von Relais, Sensoren oder Displays.

• Robotik: Steuerung von Motoren und Servos basierend auf Sensordaten.

• Industriesteuerung: Ein-/Ausschalten von Pumpen, Alarmen oder Aktoren.

✅ Zusammenfassung

Ein Mikroprozessor steuert externe Geräte, indem er:

• sie über den Adressbus adressiert,

• Daten über den Datenbus überträgt,

• und den Ablauf über den Steuerbus steuert.