Увод у микропроцесор 8080 и његову архитектуру

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Микропроцесор 8080 дизајнирали су Масатосхи Схима и Федерицо Фаггин Стан Мазор је допринео дизајнирању чипа. 1972. године био је у току рад на микропроцесору 8080, а ЦПУ је објављен у априлу 1974. Оригинална верзија 8080 имала је грешку што је могла да покреће само ТТЛ уређаје мале снаге. Након откривања грешке, Интел је објавио ажурирану верзију ЦПУ-8080А, која би могла да вози стандардне ТТЛ уређаје.

8080 Микропроцесор

8080 Микропроцесор



Интел 8080 / 808А није био објектни код и добро се подударао са 8008, али његов изворни код се добро подударао с њим. Слично микропроцесору 8008, и 8080 ЦПУ има исту логику обраде прекида. Максимална величина меморије на Интел микропроцесору 8080 је повећана са 16КБ на 64КБ. Микропроцесор 8080 је био веома модеран, а многе компаније су га добиле други пут. Генетске копије процесора 8080 направљене су у Пољској, СССР-у, ЦССР-у, Румунији и Мађарској. Данас различите врсте микропроцесора доступни који представљају напредак за овај процесор.


8080 Микропроцесор

Шема пин-а 8080

Шема пин-а 8080



Микропроцесор интегрише функције рачунарског процесора на једној ИЦ. То је програмирљиви уређај који прихвата дигиталне податке као улаз, обрађује према наредбама сачуваним у својој меморији и даје резултате као излаз. Тхе историја микропроцесора са техничке тачке гледишта, фокусирање на различите корпорације и конкуренте микропроцесора укључује различите фазе уграђени микропроцесорски дизајн .

Микропроцесор 8080 је 8-битни паралелни процесор, а овај микропроцесор се користи у дигиталним рачунарским системима опште намене. Сачињен је на једном интегрисаном чипу великих размера користећи Интелов Н-канални МОС процес силицијумских врата. Микропроцесор 8080 се састоји од 40 пинова и микропроцесор преноси интерне информације и податке кроз 8-битну, двосмерну магистралу података са 3 стања (Д0-Д7). Адресе периферних уређаја и адресе меморије преносе се преко 16-битне сабирнице адреса са 3 стања (А0-А15).

Шест контролних и временских излаза ВАИТ, ХЛДА, ВАИТ, ДБИН, СИНЦ и ВР потичу од микропроцесора 8080, док управљачки улази (ХОЛД, РЕАДИ, РЕСЕТ, (ВР) и ИНТ), улазе снаге (+12, +5, - 5 и ГНД), а улазе сата (∅1 и ∅2) прихвата 8080.

8080 Архитектура микропроцесора

Функционални блокови микропроцесора 8080 приказани су у горњој архитектури, а његов процесор се састоји од следећих функционалних целина:


  • Логика адресе и низ регистра
  • Аритметичка и логичка јединица
  • Контролни одељак и Регистар упутстава
  • Двосмерни, 3 државни сабирник података
Архитектура микропроцесора 8080

Архитектура микропроцесора 8080

Аритметичка и логичка јединица

АЛУ укључује следеће регистре:

  • 8-битни акумулатор
  • 8-битни привремени акумулатор (ТМП)
  • 8-битни привремени регистар
  • Регистар застава

Аритметичке, логичке и ротационе операције се изводе у АЛУ. Аритметичку и логичку јединицу напаја привремени акумулатор регистара, носећи флип флоп и ТМП регистар. Резултат процеса може се слично пренети у акумулатор, АЛУ такође храни регистар застава. ТМП регистар добија информације са интерне магистрале, а затим их шаље АЛУ-у и регистру заставе. Акумулатор се може учитати са интерне магистрале, а АЛУ и преноси податке у привремени акумулатор. Унутрашњост помоћног јапанке и акумулатора тестирају се на децималну корекцију извршавањем инструкције Децимал Адјуст за сабирање.

Упутства

Сет микропроцесорских упутстава 8080 укључује пет различитих категорија упутстава:

  • Дата Мовинг Гроуп: Упутство за премештање података преноси податке између регистара или између меморије и регистара.
  • Аритметичка група: Упутства за аритметичке групе Додавање, одузимање, увећавање или смањивање података у меморију или у регистре.
  • Логичка група : Упутство логичке групе И, ИЛИ, ЕКС-ОР, упоређивање, допуњавање или ротирање података у регистре или у меморију.
  • Подружница: Такође се назива и упутством за пренос контроле. Укључује условне, безусловне, упутства за повратак и под-рутинска упутства за позив и поновно покретање.
  • Скуп, машина и И / О група: Ово упутство укључује И / О упутства, као и упутства за одржавање стека и заставице интерне контроле

Формати упутства и података

Меморија 8080 микропроцесора је организована у 8-битне количине, које се називају бајтови. Сваки бајт има ексклузивну 16-битну бинарну адресу повезану са његовим секвенцијалним положајем у меморији. 8080 се такође може састојати од елемената РОМ (само за читање меморије) и РАМ (меморија са случајним приступом) елемената, а микропроцесор може директно да адресира до 65.536 бајтова меморије.

Подаци у микропроцесору 8080 чувају се у облику 8-битних бинарних цифара.

Када регистар укључује бинарни број, неопходно је пронаћи редослед којим се записују битови броја. У микропроцесору Интел 8080, БИТ 0 се назива ЛСБ, а БИТ 7 као МСБ.

Упутства за програм микропроцесора 8080 могу бити један, два или три бајта. Различита бајт упутства морају се чувати на узастопним меморијским локацијама. Адреса првог бајта се увек користи као адреса упутстава. Тачан формат инструкција зависи од конкретне операције која ће се извршити.

Меморија

Укупна адресабилна меморија микропроцесора је 64 КБ, а стек меморије програма и података заузимају исти меморијски простор.

  • У програмској меморији, програм се може поставити било где у меморијском позиву, инструкције за прескакање и гранање могу да користе 16-битне адресе, тј. Могу се користити за гранање / прескакање било где унутар 64КБ меморије. Сва ова упутства користе потпуно адресирање.
  • У меморији података процесор увек користи 16-битне адресе како би се подаци могли налазити било где.
  • Стацк мемори је непотпун само величином меморије, стек се подиже надоле.

Заставе стања

Флаг је 8-битни регистар који има пет 1-битних заставица. Постоји пет врста заставица повезаних са имплементацијом упутстава на микропроцесору 8080. То су знак, нула, паритет, ношење и помоћно ношење, а ове заставе су представљене 1-битним регистром у ЦПУ. Заставица се поставља присиљавањем бита на 1, а ресетовање присиљавањем бита на 0.

  • Нулта ознака: Ако резултат инструкције има вредност „0“, ова нулта заставица се поставља или се ресетује.
  • Ознака знака: Ако МСБ бит инструкције има вредност „1“, ова заставица је постављена или се ресетује.
  • Ознака паритета: Ако број постављених битова у резултату има парну вредност, ова заставица је постављена или се ресетује.
  • Заставица за ношење: Ако је током позајмљивања, сабирања, одузимања или поређења дошло до ношења, ова заставица је постављена или се ресетује.
  • Помоћни носач: Ако је резултат изведен са 3-битног на 4-битни резултат, ова заставица се поставља другачије, ресетује се.

Прекиди

Процесор одржава маскирани прекиди . Када се појави прекид, процесор дохваћа једну упуту са магистрале често једну од ових упутстава:

  • У РСТ упутствима (РСТ0 - РСТ7) процесор штеди струју програмски бројач у стек и гране на меморијску локацију Н * 8 (где је Н 3-битни број од 0 до 7 испоручен са РСТ упутством).
  • Инструкција ЦАЛЛ је 3-бајтна инструкција, у којој процесор позива потпрограм, чија адреса је посебна у другом и трећем бајту инструкције.

Коришћењем ЕИ и ДИ упутстава, прекиди се могу омогућити или онемогућити.

Дакле, микропроцесор Интел 8080 је наследник процесора Интел 8008. Оригинална верзија микропроцесора имала је квар. Након што је грешка примећена, Интел је објавио ажурирану верзију ЦПУ-а која може да покреће стандардне ТТЛ уређаје. Овде се ради о микропроцесору 8080 и његовој архитектури. На основу информација датих овде у овом чланку, читаоцима се препоручује да објављују своје предлоге, повратне информације и коментаре у одељку за коментаре који је дат у наставку.

Фото кредити: