Das MCS-48 Microcontrollersystem

Ich bin begeistert von dem alten 8048 Microcontroller (Intels MCS-48 System). Er ist sehr einfach aufgebaut und aus meiner Sicht ideal für den Anfänger, der erste Schritte in der Assemblerprogrammierung unternehmen will.

Dieser Microcontroller wurde sehr oft hergestestellt, man fand ihn in Nähmaschienen, Waschmaschienen, Kopierern usw.. Er trägt sein Programm als maskenprogrammiertes ROM in sich, dieses läßt sich aber abschalten, indem Pin 7 des 40 poligen Gehäuses (EA) mit + 5 Volt verbunden wird. Man erhält dann gewissermassen die ROMlose Version (beim 8048 den 8035 bzw. beim 8049 den 8039), der über das EPROM bzw. besser EEPROM gesteuert wird.

Auch im Kosmos Mircocomputer CP1 in den 80er Jahren wurde ein 8049 verwendet.

Man findet die 8048 oder 8049 immer wieder mal beim Ausschlachten von Geräten. Egal was er vorher gesteuert hat, er ist für ein kleines Entwicklersystem weiter verwendbar.
Auf ebay begegnet man ihm ebenfalls, auch als ROM-losen Controller 8039.

Der 8048 lässt eine Taktfrequenz von 10 Mhz zu, hat 64 Byte internes RAM (beim 8049 sind es 128 Byte, beim 8050 sogar 256), hat 2 je 8 Bit breite Ports, einen Eingang für Interupt und 2 Testeingänge.

Die EEPROMs gibt es ebenfalls weiterhin im Handel (z. B. Reichelt Elektronikversand), sie kosten etwa 2 Euro pro Stück.

Vor ca. 20 Jahren wurde bei Völkner Elektronikversand eine Platine mit der Bezeichnung PECAZ (Weidners „Preiswertester Einplatinen Computer Aller Zeiten“) vertrieben, ergänzt mit kleinem Entwicklungsboard, EPROM-Simulator und einfachem Assembler. Ich habe mir diese Komponenten von dem Entwickler Dipl. Ing. Weidner schicken lassen, seitdem hat mich dieses Ding immer wieder beschäftigt. Herr Weidner ist allerdings leider nicht mehr unter seiner alten Adresse und Telefonnummer erreichbar. Auch im Internet konnte ich seine Seite über PECAZ nicht mehr finden.

PECAZ hatte einen Bus-artigen 21 poligen Steckanschluss, um ihn auf einem ebenfalls erhältlichen Testboard zu einem Entwicklungssystem ausbauen zu können. Als Programmspeicher konnten 2716 (mit 2 Kilobyte) oder 2764 (mit 8 Kilobyte, von denen allerdings nur die "unteren" 4 KB nutzbar waren) verwendet werden.

Weidners PECAZ

Als Ergänzung war der EPROM Simulator PEPSI und das Entwicklungsboard PECAID erhältlich. PEPSI wurde an den paralellen Druckerausgang des PCs anschlossen und die mit dem Assmbler erstellte Binärdatei mittels mitgelieferter Software in das RAM von PEPSI übertragen. PECAZ betrachtete das ganze als EPROM. Auf dem Entwicklungsboard konnten die Zustände des Ports P1 sowie der oberen 5 Bits des Port P2 mittels LEDs dargestellt werden. Es finden sich Taster für Reset und Interupt sowie Schalter für die Testeingänge T0 und T1. Weiterhin war noch eine Schaltung für Single Step Betrieb des Prozessors vorhanden. Ein zusätzlicher Steckplatz war für Erweiterungsschaltungen vorgesehen.

Weidners EPROM Simulator PEPSI und Entwicklungsboard PECAID

MeinTestboard: Kein Single Step, nur Taster für Reset und Interupt, Schalter für T0 und T1

EEPROM Programmiergerät

Um dem umständlichen Arbeiten mit EPROMs zu entkommen habe ich ein kleines Programmiergerät für EEPROMs entwickelt.

Das EEPROM hat einen entscheidenden Vorteil. Es benötigt kein UV Licht zum Löschen, sondern wird einfach neu beschrieben. Natürlich gibt es entsprechende Programmiergeräte zu kaufen, sie haben allerdings ihren Preis.

Der Aufbau ist denkbar einfach:

Dem PC wird durch Immitation der Centronicsnorm ein angeschlossener Drucker vorgespielt. Die Binärdatei mit dem Programm für das EEPROM mit "copy xxx.bin lpt"1 in das EEPROM geschrieben. Durch einen 74HCT541 Treiber gelangen die 8 Datenbits vom PC an das EEPROM. Ein 4040 Zähler spricht die Adressen an, ein 555 besorgt die Steuerung der Zeiten.
Bei der Einfachversion mit dem 4040 kann man bis 4 Kilobyte adressieren, also 28C16 oder 28C32 EEPROMs, bzw. einen „halben“ 28C64. Ich habe bei meinem Aufbau einen 4020 dazugeschaltet, das reicht dann bis für einen 28C128.

Mein altes EEPROM Programmiergerät

Hier ist das Schaltbild dazu (Qualität wird demnächst besser)

8048 Befehle

CALL addr      Rufe Unterprogramm auf


JMP addr       Springe zu Adresse

JZ addr        Springe zu Adresse wenn Akku Null ist

JNZ addr       Springe zu Adresse wenn Akku nicht Null ist

JT0 addr       Springe zu Adresse wenn T0 high ist

JNT0 addr      Springe zu Adresse wenn T0 low  ist

JT1 addr       Springe zu Adresse wenn T1 high ist

JNT1 addr      Springe zu Adresse wenn T1 low  ist

JTF addr       Springe zu Adresse wenn Timer Flag gesetzt ist

JF0 addr       Springe zu Adresse wenn Flag 0 gesetzt ist

JF1 addr       Springe zu Adresse wenn Flag 1 gesetzt ist

JC             Springe zu Adresse wenn Carrybit gesetzt ist

JNC            Springe zu Adresse wenn Carrybit nicht gesetzt


CLR A          Akku löschen

CLR F0         Flag 0 löschen

CLR F1         Flag 1 löschen

CLR C          Carrybit löschen


CPL A          Akku invertieren

CPL F0         Flag 0 invertieren

CPL F1         Flag 1 invertieren

CPL C          Carrybit invertieren


INC A          Akku um 1 erhöhen

DEC A          Akku um 1 erniedrigen

INC Rr         Register um 1 erhöhen

DEC Rr         Register um 1 erniedrigen

INC @Rr        indirektes Register um 1 erniedrigen


MOV A,#data    Lade Akku mit Daten

MOV A,Rr       Lade Akku mit Registerwert

MOV A,@Rr      Lade Akku mit Wert aus indirektem Register

MOV Rr,A       Lade Register mit Akkuwert

MOV @Rr,A      Lade indirektes Register mit Akkuwert

MOV Rr,#data   Lade Register mit Daten

MOV @Rr,#data  Lade indirektes Register mit Daten

MOV A,T        Lade Akku mit Timerregisterwert

MOV T,A        Lade Timerregister mit Akkuwert

MOV A,PSW      Lade Akku mit Prozessorzustandswort

MOV PSW,A      Bilde Prozessorzustandswort aus Akku


OUTL Pp,A      Gebe Akkuinhalt auf Port 1 oder 2 aus

IN A,Pp        Lese Zustand von Port 1 oder 2 in Akku ein


ANL A,Rr       AND  Akku mit Register

ANL A,@Rr      AND  Akku mit indirektem Register

ANL A,#data    AND  Akku mit Daten

ANL Pp,#data   AND  Port 1 oder 2 mit Daten


ORL A,Rr       OR  Akku mit Register

ORL A,@Rr      OR  Akku mit indirektem Register

ORL A,#data    OR  Akku mit Daten

ORL Pp,#data   OR  Port 1 oder 2 mit Daten


XRL A,Rr       XOR  Akku mit Register

XRL A,@Rr      XOR  Akku mit indirektem Register

XRL A,#data    XOR  Akku mit Daten


STRT T         Timer starten

STRT CNT       Counter starten

STOP TCNT      Timer/Counter anhalten


XCH A,Rr       Akku mit Register tauschen

XCH A,@Rr      Akku mit indirektem Register tauschen


NOP            No Operation


RET            Rücksprung ohne PSW Restore

RETR           Rücksprung mit  PSW Restore


SEL RB0        Select Register Bank 0

SEL RB1        Select Register Bank 1

SEL MB0        Select Speicher Bank 0

SEL MB1        Select Speicher Bank 1


EN I           Enable  Interupt

DIS I          Disable Interupt

EN TCNTI       Enable  Timer/Counter Interupt

DIS TCNTI      Disable Timer/Counter Interupt


ENT0 CLK       Taktausgabe auf T0


DJNZ Rr,addr   DEC Register, wenn nicht Null, JMP Adresse


SWAP A         Austausch der Akku Nibbles

DA A           Dezimaleinstellung des Akku


ADD A,Rr       Addiere Registerinhalt zum Akku

ADD A,@Rr      Addiere Inhalt von indirektem Register zum Akku

ADD A,#data    Addiere Daten zum Akku

ADDC A,Rr      ADD A,Rr  und Carrybit

ADDC A,@Rr     ADD A,@Rr und Carrybit

ADDC A,#data   ADD A,#data und Carrybit


RL A           Linksverschiebung  ohne Carrybit

RR A           Rechtsverschiebung ohne Carrybit

RLC A          Linksverschiebung  mit Carrybit

RRC A          Rechtsverschiebung mit Carrybit

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