Mikroprocesorska arhitektura 8085: delo in njene aplikacije

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Prvi izum integriranega vezja je bil leta 1959 in s tem se je spomnil na zgodovino mikroprocesorjev. In prvi mikroprocesor, ki je bil izumljen, je bil Intel 4004 leta 1971. Imenuje se celo kot centralna procesorska enota (CPU), kjer je več računalniških zunanjih komponent integriranih v en čip. To vključuje registre, nadzorno vodilo, uro, ALU, nadzorni odsek in pomnilniško enoto. Skozi številne generacije je sedanja generacija mikroprocesorja lahko opravljala visoke računske naloge, ki uporabljajo tudi 64-bitne procesorje. To je kratka ocena mikroprocesorjev in danes bomo razpravljali o mikroprocesorski arhitekturi 8085.

Kaj je mikroprocesor 8085?

Na splošno je 8085 8-bitni mikroprocesor, in ga je leta 1976 s pomočjo tehnologije NMOS lansirala ekipa Intel. Ta procesor je posodobljena različica mikroprocesorja. Konfiguracije 8085 mikroprocesor v glavnem vključujejo podatkovno vodilo - 8-bitno, naslovno vodilo - 16-bitno, števec programov -16-bitni, kazalnik skladov-16-bitni, registrira 8-bitno, + 5V napajalno napetost in deluje na 3,2 MHz enosegmentnem CLK. Aplikacije mikroprocesorja 8085 so vključene v mikrovalovne pečice, pralne stroje, pripomočke itd značilnosti mikroprocesorja 8085 so spodaj:




  • Ta mikroprocesor je 8-bitna naprava, ki hkrati sprejema, deluje ali oddaja 8-bitne informacije.
  • Procesor je sestavljen iz 16-bitnih in 8-bitnih naslovnih in podatkovnih linij, zato je zmogljivost naprave 216.kar je 64 KB pomnilnika.
  • Ta je zgrajena iz ene same NMOS čipov in ima 6200 tranzistorjev
  • Prisotnih je 246 operativnih kod in 80 navodil
  • Ker ima mikroprocesor 8085 8-bitne vhodno / izhodne naslovne črte, lahko naslovi 28.= 256 vhodnih in izhodnih vrat.
  • Ta mikroprocesor je na voljo v DIP paketu s 40 nožicami
  • Za prenos ogromnih informacij iz V / I v pomnilnik in iz pomnilnika v V / I, procesor deli svoje vodilo z DMA krmilnikom.
  • Ima pristop, kjer lahko izboljša mehanizem za obdelavo prekinitev
  • Procesor 8085 lahko celo deluje kot mikročip z tri čipi s podporo vezij IC 8355 in IC 8155.
  • Ima notranji generator ure
  • Deluje na urnem ciklu z delovnim ciklom 50%

Mikroprocesorska arhitektura 8085

Arhitektura mikroprocesorja 8085 vključuje predvsem časovno-nadzorno enoto, aritmetično in logično enoto, dekodirnik, register navodil, nadzor prekinitev, registrska matrika, serijski vhodno / izhodni nadzor. Najpomembnejši del mikroprocesorja je centralna procesna enota.



8085 Arhitektura

8085 Arhitektura

Delovanje mikroprocesorja 8085

Glavna operacija ALU je tako aritmetična kot logična, kar vključuje seštevanje, priraščanje, odštevanje, zmanjševanje, logične operacije, kot so AND, OR, Ex-OR , dopolnitev, ocena, leva ali desna izmena. Tako začasni registri kot akumulatorji se uporabljajo za hrambo informacij med celotnimi operacijami, nato pa bodo rezultati shranjeni v akumulatorju. Različne zastave so razporejene ali preurejene glede na izid operacije.

Registri zastav

Registri zastav mikroprocesor 8085 so razvrščeni v pet vrst, in sicer znak, nič, pomožno prenašanje, parnost in prenašanje. Položaji bitov, rezervirani za te vrste zastav. Po delovanju ALU, ko je rezultat najpomembnejšega bita (D7) enak, bo razporejena zastava znaka. Ko je delovanje izhoda ALU nič, bodo nastavljene ničelne zastavice. Če rezultat ni enak nič, se zastavice nič ponastavijo.

Registri zastav mikroprocesorjev 8085

Registri zastav mikroprocesorjev 8085

V aritmetičnem postopku se vsakič, ko se izvede prenos z manjšim grizljajem, nastavi zastavica pomožnega tipa za prenos. Po operaciji ALU, ko ima izid sodo številko, bo zastavica paritete nastavljena ali pa bo ponastavljena. Ko se aritmetični postopek izpelje v prenosu, bo zastavica za prenos nastavljena ali pa ponastavljena. Med petimi vrstami zastav je na notranji strani uporabljena zastavica tipa AC, ki je namenjena aritmetiki BCD, preostale štiri zastavice pa se uporabljajo z razvijalcem, da se zagotovijo pogoji rezultata.


Krmilna in časovna enota

Krmilna in časovna enota se z uro usklajuje z vsemi dejanji mikroprocesorja in daje krmilne signale, ki so potrebni za komunikacijo tako med mikroprocesorji kot tudi zunanjimi napravami.

Dekodirnik in register navodil
Ker je naročilo pridobljeno iz pomnilnika, se ta nahaja v registru ukazov in kodira in dekodira v različne cikle naprav.

Registriraj polje

Splošni programirljiv registri so razvrščeni v več vrst poleg akumulatorja, kot so B, C, D, E, H in L. Ti se uporabljajo kot 8-bitni registri, ki so sicer povezani za zalogo 16-bitnih podatkov. Dovoljeni pari so BC, DE & HL, kratkoročni registri W & Z pa se uporabljajo v procesorju in jih ni mogoče uporabiti z razvijalcem.

Registri za posebne namene

Ti registri so razvrščeni v štiri tipe, in sicer števec programov, kazalnik skladov, register prirastkov ali zmanjšanj, medpomnilnik naslovov ali medpomnilnik podatkov.

Števec programov

To je prva vrsta registra za posebne namene in meni, da navodilo izvaja mikroprocesor. Ko je ALU dokončal izvajanje navodil, mikroprocesor poišče druga navodila, ki jih je treba izvesti. Tako bo treba shraniti naslednji naslov navodil, ki ga je treba izvesti, da prihranimo čas. Mikroprocesor poveča program, ko se izvaja ukaz, zato bo izveden protipoložaj programa na naslednji naslov pomnilnika ukazov ...

Kazalec sklada v 8085

Kazalec SP ali sklad je 16-bitni register in deluje podobno kot sklad, ki se z dvema ves čas potisnega in pojavnega procesa nenehno povečuje ali zmanjšuje.

Register prirastkov ali zmanjšanj

Vsebino 8-bitnega registra ali položaj pomnilnika lahko z njim povečate ali zmanjšate. 16-bitni register je uporaben za povečevanje ali zmanjševanje programa števci kot tudi vsebino registra kazalca sklada z enim. To operacijo je mogoče izvesti na katerem koli pomnilniškem položaju ali kakršnem koli registru.

Vmesnik naslovov in vmesnik naslovov podatkov

Naslovni medpomnilnik shrani kopirane podatke iz pomnilnika za izvedbo. Pomnilniški in vhodno / izhodni čipi so povezani s temi vodili, potem lahko CPU nadomesti želene podatke z vhodno / izhodnimi čipi in pomnilnikom.

Naslovno vodilo in podatkovno vodilo

Podatkovno vodilo je koristno pri prenašanju s tem povezanih informacij, ki jih je treba založiti. Je dvosmerna, vendar naslovno vodilo označuje položaj, kje jo je treba shraniti, in je enosmerna, uporabna za prenos informacij, pa tudi za naprave za vnos / izhod naslova.

Enota za krmiljenje in krmiljenje

Časovno-krmilna enota se lahko uporablja za dovajanje signala mikroprocesorski arhitekturi 8085 za doseganje določenih procesov. Časovne in krmilne enote se uporabljajo za nadzor notranjih in zunanjih vezij. Ti so razvrščeni v štiri tipe, in sicer krmilne enote, kot so RD 'ALE, READY, WR', statusne enote kot S0, S1 in IO / M ', DM kot HLDA in HOLD enota, RESET enote, kot sta RST-IN in RST-OUT .

Pin Diagram

Ta 8085 je 40-pinski mikroprocesor, ki je razvrščen v sedem skupin. Z spodnjim diagramom mikroprocesorskega pin-a 8085 lahko funkcionalnost in namen zlahka poznamo.

8085 Pin diagram

8085 Pin diagram

Podatkovno vodilo

Zatiči od 12 do 17 so zatiči podatkovnega vodila, ki so AD0- TO7., ta nosi minimalno 8-bitno podatkovno in naslovno vodilo.

Naslov vodila

Zatiči od 21 do 28 so zatiči podatkovnega vodila, ki so A8.- TOpetnajst, ta nosi najpomembnejše 8-bitno podatkovno in naslovno vodilo.

Status in nadzorni signali

Da bi ugotovili obnašanje operacije, se v glavnem upoštevajo ti signali. V napravah 8085 so na voljo po 3 kontrolni in statusni signali.

RD - To je signal, ki se uporablja za regulacijo delovanja READ. Ko se zatič premakne na nizko, to pomeni, da je izbrani pomnilnik prebran.

WR - To je signal, ki se uporablja za regulacijo delovanja WRITE. Ko se zatič premakne na nizko, to pomeni, da se podatki o podatkovnem vodilu zapišejo na izbrano mesto pomnilnika.

AMPAK - ALE ustreza signalu za omogočanje zaklepanja naslovov. Signal ALE je visok v času začetnega cikla naprave, kar omogoča, da se zadnjih 8 bitov naslova zapahne s pomnilnikom ali zunanjim zapahom.

SEM - To je signal stanja, ki prepozna, ali naj bo naslov dodeljen za V / I ali za pomnilniške naprave.

PRIPRAVLJEN - Ta zatič se uporablja za določanje, ali lahko zunanja naprava prenaša informacije ali ne. Ko je ta zatič visok, prenaša podatke in če je ta nizek, mora mikroprocesorska naprava počakati, da zatič preide v visoko stanje.

S0in S1. zatiči - ti zatiči so statusni signali, ki opredeljujejo naslednje operacije, in sicer:

S0 S1 Lastnosti Y.
00Nehaj
1.0Napiši
01.Preberite
1.1.Prinesi

Ura signali

CLK - To je izhodni signal, ki je pin 37. Ta se uporablja tudi v drugih digitalnih integriranih vezjih. Frekvenca takta je podobna frekvenci procesorja.

X1 in X2 - To so vhodni signali na nožicah 1 in 2. Ti nožici imajo povezave z zunanjim oscilatorjem, ki upravlja sistem notranjega vezja naprave. Ti zatiči se uporabljajo za generiranje ure, ki je potrebna za delovanje mikroprocesorja.

Ponastavi signale

Obstajata dve ponastavitveni nožici, ki sta Reset In in Reset Out na nožicah 3 in 36.

PONASTAVI V - Ta zatič pomeni ponastavitev števca programov na nič. Ta pin ponastavi tudi natikače HLDA in IE zatiče. Enota krmilne procesorske enote bo v ponastavljenem stanju, dokler se ne sproži RESET.

PONASTAVI - Ta zatič pomeni, da je CPU v ponastavljenem stanju.

Zaporedni vhodni / izhodni signali

SID - To je signal serijske vhodne podatkovne linije. Informacije, ki so na tem datelinu, so vnesene v 7thbit ACC, ko se izvaja funkcionalnost RIM.

SOD - To je signal serijske izhodne podatkovne linije. ACC-jev 7thbit je izhod v podatkovni vrstici SOD, ko se izvaja funkcionalnost SIIM.

Zunanje sproženi in prekinljivi signali

HLDA - To je signal za potrditev HOLD, ki pomeni prejeti signal zahteve HOLD. Ko je zahteva odstranjena, zatič preide v nizko stanje. To je izhodni zatič.

DRŽI - Ta zatič označuje, da mora druga naprava uporabljati podatkovna in naslovna vodila. To je vhodni zatič.

INTA - Ta zatič je potrditev prekinitve, ki jo usmerja mikroprocesorska naprava po sprejemu zatiča INTR. To je izhodni zatič.

IN - To je signal zahteve za prekinitev. V primerjavi z drugimi prekinitvenimi signali ima minimalno prednost.

Prekinitveni signal Mesto naslednjega navodila
PAST0024
RST 7.5003C
RST 6.50034
RST 5.5002C

TRAP, RST 5,5, 6,5, 7,5 - Vse to so vhodni prekinitveni zatiči. Ko je prepoznan kateri koli prekinitveni zatič, potem naslednji signal deluje iz konstantnega položaja v pomnilniku na podlagi spodnje tabele:

Prednostni seznam teh prekinitvenih signalov je

TRAP - najvišji

RST 7,5 - visoka

RST 6,5 - srednje

RST 5,5 - nizka

INTR - najnižja

Signali napajanja so Vcc in Vss ki so + 5V in ozemljeni zatiči.

8085 mikroprocesorski prekinitev

8085 mikroprocesorski prekinitev

Časovni diagram mikroprocesorja 8085

Za jasno razumevanje delovanja in delovanja mikroprocesorja je časovni diagram najprimernejši pristop. Z uporabo časovnega diagrama je enostavno poznati sistemsko funkcionalnost, podrobno funkcionalnost vsakega navodila in izvedbe ter druge. Časovni diagram je grafični prikaz navodil in korakov, ki ustrezajo času. To pomeni cikel ure, časovno obdobje, podatkovno vodilo, vrsto operacije, kot je RD / WR / Status, in urni cikel.

V mikroprocesorski arhitekturi 8085 si bomo tu ogledali časovne diagrame V / I RD, V / I WR, RD pomnilnika, WR pomnilnika in pridobivanje opkode.

Pridobi Opcode

Časovni diagram je:

Opcode Fetch v mikroprocesorju 8085

Opcode Fetch v mikroprocesorju 8085

V / I branje

Časovni diagram je:

Vhodno branje

Vhodno branje

V / I pisanje

Časovni diagram je:

Input Write

Input Write

Branje pomnilnika

Časovni diagram je:

Branje pomnilnika

Branje pomnilnika

Memory Write

Časovni diagram je:

Zapis v pomnilnik v mikroprocesor 8085

Zapis v pomnilnik v mikroprocesor 8085

Za vse te časovne diagrame so najpogosteje uporabljeni izrazi:

RD - Ko je visok, to pomeni, da mikroprocesor ne bere podatkov, ali če je nizek, to pomeni, da mikroprocesor bere podatke.

WR - Ko je visok, to pomeni, da mikroprocesor ne zapisuje podatkov, ali če je nizek, to pomeni, da mikroprocesor zapisuje podatke.

SEM - Ko je visoka, to pomeni, da naprava izvaja vhodno / izhodno operacijo, ali če je nizka, to pomeni, da mikroprocesor izvaja pomnilniško operacijo.

AMPAK - Ta signal pomeni veljavno razpoložljivost naslova. Ko je signal visok, deluje kot naslovno vodilo ali ko je nizek, deluje kot podatkovno vodilo.

S0 in S1 - Označuje vrsto strojnega cikla, ki je v teku.

Upoštevajte spodnjo tabelo:

Signali stanja Nadzorni signali
Strojni cikelSEM 'S1S0RD 'WR 'INTA ’
Pridobivanje opcode01.1.01.1.
Branje pomnilnika01.001.1.
Memory Write001.1.01.
Vhodno branje1.1.001.1.
Input Write1.01.1.01.

Komplet navodil za mikroprocesor 8085

The komplet navodil 8085 mikroprocesorska arhitektura ni nič drugega kot ukazne kode, ki se uporabljajo za doseganje natančne naloge, nabori ukazov pa so razvrščeni v različne tipe, in sicer navodila za upravljanje, logično, razvejanje, računanje in prenos podatkov.

Obravnavanje načinov 8085

Načini naslavljanja v 8085 mikroprocesorjev lahko definiramo kot ukaze, ki jih ponujajo ti načini in se uporabljajo za označevanje informacij v različnih oblikah brez spreminjanja vsebine. Ti so razvrščeni v pet skupin, in sicer takojšnji, registracijski, neposredni, posredni in implicitni načini naslavljanja.

Način takojšnjega naslavljanja

Tukaj je izvorni operand informacija. Če so informacije 8-bitne, je navodilo velikosti 2 bajtov. V nasprotnem primeru, ko so informacije 16-bitne, je navodilo 3 bajtov.

Upoštevajte spodnje primere:

MVI B 60 - To pomeni, da se datum 60H hitro premakne v register B

Naslov JMP - pomeni hitro preskakovanje naslova operanda

Registriranje načina naslavljanja

Tu so informacije, ki jih je treba upravljati, prisotne v registrih, operandi pa so registri. Torej, operacija poteka znotraj več registrov mikroprocesorja.

Upoštevajte spodnje primere:

INR B - pomeni povečanje vsebine registra B za en bit

MOV A, B - pomeni premik vsebine iz registra B v A

DODAJ B - To pomeni, da sta registra A in register B dodana in kopiči izhod v A

Naslov JMP - pomeni hitro preskakovanje naslova operanda

Način neposrednega naslavljanja

Tu so informacije, ki jih je treba upravljati, prisotne na pomnilniškem mestu, operand pa se neposredno šteje za pomnilniško mesto.

Upoštevajte spodnje primere:

LDA 2100 - To pomeni nalaganje vsebine lokacije pomnilnika v akumulator A

IN 35 - To pomeni branje informacij iz pristanišča, ki ima naslov 35

Način posrednega naslavljanja

Tu so informacije, ki jih je treba upravljati, prisotne na pomnilniškem mestu, operand pa se posredno šteje za registrski par.

Upoštevajte spodnje primere:

LDAX B - pomeni premikanje vsebine registra B-C v akumulator
LXIH 9570 - pomeni nalaganje neposrednega para H-L z naslovom lokacije 9570

Način implicitnega naslavljanja

Tu je operand skrit, informacije, ki jih je treba upravljati, pa so prisotne v samih podatkih.

Primeri so:

RRC - Za en bit implicira vrteči se akumulator A v pravi položaj

RLC - implicira vrtljivi akumulator A v levo za en bit

Aplikacije

Z razvojem mikroprocesorskih naprav je prišlo do velikega prehoda in prehoda v življenju mnogih ljudi v različnih panogah in domenah. Zaradi stroškovne učinkovitosti naprave, minimalne teže in porabe minimalne moči so ti mikroprocesorji danes v veliki uporabi. Danes razmislimo o aplikacije mikroprocesorske arhitekture 8085 .

Ker je mikroprocesorska arhitektura 8085 vključena v komplet navodil, ki vsebuje več osnovnih navodil, kot so Skok, Dodaj, Sub, Premik in drugi. S tem kompletom navodil so navodila sestavljena v programskem jeziku, ki je razumljiv operacijski napravi, in izvaja številne funkcije, kot so seštevanje, deljenje, množenje, premikanje za prenos in številne druge. S temi mikroprocesorji je mogoče narediti še bolj zapleteno.

Inženirske aplikacije

Aplikacije, ki jih uporabljajo mikroprocesorji, so v napravah za upravljanje prometa, sistemskih strežnikih, medicinski opremi, obdelovalnih sistemih, dvigalih, ogromnih strojih, zaščitnih sistemih, preiskovalni domeni in v nekaterih sistemih zaklepanja imajo samodejni vstop in izstop.

Medicinska domena

Najpomembnejša uporaba mikroprocesorjev v medicinski industriji je v insulinski črpalki, kjer mikroprocesor uravnava to napravo. Deluje z več funkcionalnostmi, kot so shranjevanje izračunov, obdelava informacij, ki jih prejmejo biosenzorji, in preučevanje rezultatov.

Komunikacija

  • Na področju komunikacij je telefonska industrija najpomembnejša in najpomembnejša. Tu se mikroprocesorji začnejo uporabljati v digitalnih telefonskih sistemih, modemih, podatkovnih kablih in v telefonskih centralah ter mnogih drugih.
  • Uporaba mikroprocesorja v satelitskem sistemu TV je omogočila tudi možnost telekonference.
  • Tudi v letalskih in železniških sistemih registracije se uporabljajo mikroprocesorji. LAN in WAN za vzpostavitev komunikacije vertikalnih podatkov po računalniških sistemih.

Elektronika

Možgani računalnika so tehnologija mikroprocesorjev. Ti se uporabljajo v različnih vrstah sistemov, kot so mikroračunalniki, za vrsto superračunalnikov. V igralniški industriji se veliko število navodil za igre na srečo razvije z uporabo mikroprocesorja.

Televizorji, Ipad, navidezni krmilniki celo vsebujejo te mikroprocesorje za izvajanje zapletenih navodil in funkcij.

Gre torej za mikroprocesorsko arhitekturo 8085. Iz zgornjih informacij lahko na koncu sklepamo 8085 mikroprocesorske funkcije če gre za 8-bitni mikroprocesor, zaprt s 40 nožicami, za delovanje uporablja napajalno napetost + 5V. Sestavljen je iz 16-bitnega kazalca sklada in števca programov ter 74-naborov ukazov in še veliko več. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je 8085 mikroprocesorski simulator ?