Uvod v mikroprocesor 8080 in njegovo arhitekturo

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Mikroprocesor 8080 je zasnoval Masatoshi Shima, Federico Faggin pa je Stan Mazor prispeval k oblikovanju čipa. Leta 1972 je potekalo delo na mikroprocesorju 8080, CPU pa je izšel aprila 1974. Prvotna različica 8080 je imela napako, ker je lahko poganjala samo naprave TTL z nizko porabo energije. Po odkritju napake je Intel izdal posodobljeno različico CPU-8080A, ki bi lahko poganjala standardne naprave TTL.

8080 Mikroprocesor

8080 Mikroprocesor



Intel 8080 / 808A ni bil objektna koda, saj se je dobro ujemal z 8008, vendar se je njegova izvorna koda dobro ujemala z njim. Podobno kot mikroprocesor 8008 ima tudi procesor 8080 enako logiko obdelave prekinitev. Največja velikost pomnilnika na Intelovem mikroprocesorju 8080 se je povečala s 16 KB na 64 KB. Mikroprocesor 8080 je bil zelo trendovski, veliko podjetij pa ga je pridobilo drugič. Genetske kopije procesorja 8080 so bile narejene na Poljskem, v ZSSR, v ČSR, v Romuniji in na Madžarskem. Dandanes različne vrste mikroprocesorjev na voljo, ki so napredek za ta procesor.


8080 Mikroprocesor

Shema pin 8080

Shema pin 8080



Mikroprocesor integrira funkcije računalniškega procesorja na en sam IC. To je programabilna naprava, ki sprejme digitalne podatke kot vhod, procesira v skladu z ukazi, shranjenimi v pomnilniku, in daje rezultate kot izhod. The zgodovina mikroprocesorja s tehničnega vidika osredotočanje na različne korporacije in konkurente mikroprocesorja vključuje različne stopnje vgrajeni mikroprocesorski dizajn .

Mikroprocesor 8080 je 8-bitni vzporedni CPU in se uporablja v splošnih digitalnih računalniških sistemih. Sestavljen je iz enega samega obsežnega integracijskega čipa z Intelovim N-kanalnim silicijevim vratom MOS. Mikroprocesor 8080 je sestavljen iz 40 nožic in mikroprocesor prenaša notranje informacije in podatke prek 8-bitnega dvosmernega 3-stanja podatkovnega vodila (D0-D7). Naslovi zunanjih naprav in naslovi pomnilnika se prenašajo prek 16-bitnega naslovnega vodila s tremi stanji (A0-A15).

Šest krmilnih in časovnih izhodov WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC in WR izhajajo iz mikroprocesorja 8080, medtem ko krmilni vhodi (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ in INT), vhodi moči (+12, +5, - 5 in GND), 8080 pa sprejema vhode ure (∅1 in ∅2).

Arhitektura mikroprocesorja 8080

Funkcionalni bloki mikroprocesorja 8080 so prikazani v zgornji arhitekturi, njegov CPU pa je sestavljen iz naslednjih funkcionalnih enot:


  • Logika naslova in matrika registra
  • Aritmetična in logična enota
  • Nadzorni odsek in register navodil
  • Dvosmerni, 3 državni vmesnik podatkovnega vodila
Arhitektura mikroprocesorja 8080

Arhitektura mikroprocesorja 8080

Aritmetična in logična enota

ALU vključuje naslednje registre:

  • 8-bitni akumulator
  • 8-bitni začasni akumulator (TMP)
  • 8-bitni začasni register
  • Register zastave

V ALU se izvajajo aritmetične, logične in rotacijske operacije. Aritmetično in logično enoto napaja začasni akumulator, nosilec flip flop in register TMP. Rezultat postopka lahko podobno prenesemo v akumulator, ALU hrani tudi register zastavic. Register TMP dobi informacije z notranjega vodila, nato pa jih pošlje v ALU in tudi v register zastavic. Akumulator je mogoče naložiti iz notranjega vodila, ALU pa prenese podatke v začasni akumulator. Notranjost pomožnega natikača in akumulatorja se preskusita za decimalno korekcijo z izvajanjem ukaza Decimal Adjust for Addition.

Set navodil

Komplet navodil za mikroprocesor 8080 vključuje pet različnih kategorij navodil:

  • Skupina za premikanje podatkov: Navodilo za premikanje podatkov prenaša podatke med registri ali med pomnilnikom in registri.
  • Aritmetična skupina: Navodila za aritmetično skupino Dodajanje, odštevanje, priraščanje ali zmanjševanje podatkov v pomnilnik ali v registre.
  • Logična skupina : Navodilo logične skupine IN, ALI, EX-OR, primerjava, dopolnitev ali vrtenje podatkov v registre ali v pomnilnik.
  • Podružnična skupina: Imenuje se tudi kot navodilo za prenos nadzora. Vključuje pogojna, brezpogojna navodila za vrnitev ter navodila za ponovni zagon in podprogram klica.
  • Sklop, stroj in V / I skupina: Ta navodila vključujejo navodila za V / I ter navodila za vzdrževanje skladov in zastavic notranjega nadzora

Navodila in formati podatkov

Spomin mikroprocesorja 8080 je organiziran v 8-bitne količine, imenovane bajti. Vsak bajt ima ekskluzivni 16-bitni binarni naslov, povezan z njegovim zaporednim položajem v pomnilniku. 8080 je lahko sestavljen tudi iz elementov ROM (samo za branje pomnilnika) in elementov RAM (pomnilnik z naključnim dostopom), mikroprocesor pa lahko neposredno naslovi do 65.536 bajtov pomnilnika.

Podatki v mikroprocesorju 8080 so shranjeni v obliki 8-bitnih binarnih številk.

Kadar register vključuje binarno številko, je nujno najti vrstni red zapisovanja bitov števila. V mikroprocesorju Intel 8080 je BIT 0 označen kot LSB, BIT 7 pa kot MSB.

Navodila za program mikroprocesorja 8080 so lahko dolga en bajt, dva ali tri bajte. Navodila za različne bajte je treba shraniti v zaporedna mesta pomnilnika. Naslov prvega bajta se vedno uporablja kot naslov navodil. Pravilna oblika navodil je odvisna od določene operacije, ki jo je treba izvesti.

Spomin

Skupni naslovljivi pomnilnik mikroprocesorja je 64 KB, in niz pomnilniki programov in podatkov zasedajo isti pomnilniški prostor.

  • V programskem pomnilniku lahko program postavite kamor koli v pomnilniški klic, navodila za preskok in vejo lahko uporabljajo 16-bitne naslove, tj. Vsa ta navodila uporabljajo popolno naslavljanje.
  • V podatkovnem pomnilniku procesor vedno uporablja 16-bitne naslove, tako da se lahko podatki nahajajo kjer koli.
  • Stack spomin je nepopoln samo glede na velikost pomnilnika, sklad se dvigne navzdol.

Zastave stanja

Flag je 8-bitni register s petimi 1-bitnimi zastavicami. Z izvajanjem navodil na mikroprocesorju 8080 je povezanih pet vrst zastav. To so znak, nič, pariteta, prenos in pomožno prenašanje, ki so v CPU predstavljene z 1-bitnim registrom. Zastavica se nastavi tako, da se bit postavi na 1, ponastavitev pa tako, da se bit postavi na 0.

  • Ničelna zastavica: Če ima rezultat ukaza vrednost '0', je ta ničelna zastavica nastavljena ali pa je ponastavljena.
  • Oznaka zastavice: Če ima MSB-bit ukaza vrednost ‘1’, je ta zastavica nastavljena ali pa je ponastavljena.
  • Parity Flag: Če ima število nastavljenih bitov v rezultatu celo vrednost, je ta zastavica nastavljena ali pa je ponastavljena.
  • Carry Flag: Če je pri izposoji, seštevanju, odštevanju ali primerjanju prišlo do prenosa, je ta zastavica nastavljena ali pa je ponastavljena.
  • Pomožno prenašanje: Če je bil rezultat izveden s 3-bitnega na 4-bitni rezultat, je ta zastavica nastavljena drugače in je ponastavljena.

Prekinitve

Procesor vzdržuje zamaskirane prekinitve . Ko pride do prekinitve, procesor iz vodila pogosto pridobi eno od teh navodil:

  • V navodilih RST (RST0 - RST7) procesor prihrani tok števec programov v sklad in veje na pomnilniško mesto N * 8 (kjer je N 3-bitno število od 0 do 7, ki je priloženo navodilom RST).
  • Navodilo CALL je 3-bajtno navodilo, pri katerem procesor pokliče podprogram, katerega naslov je določen v drugem in tretjem bajtu navodila.

Z uporabo navodil EI in DI lahko prekinitve omogočite ali onemogočite.

Tako je mikroprocesor Intel 8080 naslednik procesorja Intel 8008. Prvotna različica mikroprocesorja je imela napako. Potem ko je bila napaka opažena, je Intel izdal posodobljeno različico CPU, ki bi lahko poganjala standardne naprave TTL. Gre za mikroprocesor 8080 in njegovo arhitekturo. Na podlagi informacij, podanih v tem članku, bralce pozivamo, da svoje predloge, povratne informacije in komentarje objavijo v spodnjem oddelku za komentarje.

Zasluge za fotografije: