Pirmasis integrinės grandinės išradimas buvo 1959 m., Kuris įamžino mikroprocesorių istoriją. Pirmasis išrastas mikroprocesorius buvo „Intel 4004“ 1971 metais. Jis netgi vadinamas centriniu procesoriumi (CPU), kuriame viename luste yra integruoti keli kompiuterio periferiniai komponentai. Tai apima registrus, valdymo magistralę, laikrodį, ALU, valdymo sekciją ir atminties bloką. Praėjus daugeliui kartų, dabartinė mikroprocesoriaus karta sugebėjo atlikti dideles skaičiavimo užduotis, kuriose taip pat naudojami 64 bitų procesoriai. Tai yra trumpas mikroprocesorių įvertinimas, ir vienas iš tipų, kurį šiandien aptarsime, yra 8085 mikroprocesoriaus architektūra.
Kas yra 8085 mikroprocesorius?
Paprastai 8085 yra 8 bitų mikroprocesorius, ir ją „Intel“ komanda pradėjo naudoti 1976 metais, pasitelkdama NMOS technologiją. Šis procesorius yra atnaujinta mikroprocesoriaus versija. Konfigūracijos 8085 mikroprocesorius daugiausia apima 8 bitų duomenų magistralę, 16 bitų adresų magistralę, programos skaitiklis -16 bitų, kaupiklis-16 bitų, registruoja 8 bitų, + 5 V įtampos maitinimą ir veikia 3,2 MHz vieno segmento CLK. 8085 mikroprocesoriaus programos yra naudojamos mikrobangų krosnelėse, skalbimo mašinose, įtaisuose ir kt 8085 mikroprocesoriaus ypatybės yra tokie, kaip nurodyta toliau:
- Šis mikroprocesorius yra 8 bitų įrenginys, kuris vienu metu priima, valdo arba pateikia 8 bitų informaciją.
- Procesorių sudaro 16 ir 8 bitų adresų ir duomenų linijos, todėl įrenginio talpa yra 216kuris yra 64 KB atminties.
- Tai sukonstruota iš vieno NMOS lusto įrenginio ir turi 6200 tranzistorių
- Iš viso yra 246 operaciniai kodai ir 80 instrukcijų
- Kadangi 8085 mikroprocesorius turi 8 bitų įvesties / išvesties adreso eilutes, jis turi galimybę adresuoti 28= 256 įvesties ir išvesties prievadai.
- Šis mikroprocesorius yra 40 kontaktų DIP pakuotėje
- Norėdamas perkelti didžiulę informaciją iš įvesties / išvesties į atmintį ir iš atminties į įvesties / išvestį, procesorius dalijasi savo magistrale su DMA valdikliu.
- Jis turi požiūrį, kai jis gali patobulinti pertraukimų valdymo mechanizmą
- 8085 procesorius gali būti valdomas net kaip trijų lustų mikrokompiuteris, naudojant IC 8355 ir IC 8155 grandinių palaikymą.
- Jame yra vidinis laikrodžio generatorius
- Jis veikia laikrodžio cikle, kurio darbo ciklas yra 50%
8085 mikroprocesoriaus architektūra
8085 mikroprocesoriaus architektūra daugiausia apima laiko ir valdymo bloką, aritmetikos ir logikos bloką, dekoderis, komandų registras, pertraukimo valdymas, registro masyvas, nuoseklus įvesties / išvesties valdymas. Svarbiausia mikroprocesoriaus dalis yra centrinis procesorius.
8085 Architektūra
8085 mikroprocesoriaus operacijos
Pagrindinė ALU operacija yra aritmetinė ir loginė, kuri apima sudėjimą, prieaugį, atimimą, sumažėjimą, tokios loginės operacijos kaip AND, OR, Ex-OR , papildymas, vertinimas, kairė arba dešinė. Tiek laikini registrai, tiek kaupikliai naudojami informacijai kaupti visos operacijos metu. Rezultatai bus saugomi kaupiklyje. Skirtingos vėliavos išdėstomos arba pertvarkomos atsižvelgiant į operacijos rezultatus.
Vėliavos registrai
Portugalijos vėliavos registrai mikroprocesorius 8085 skirstomi į penkis tipus, būtent ženklą, nulį, pagalbinį nešimą, paritetą ir nešiojimą. Tokio tipo vėliavoms skirtos bitų padėties. Po ALU veikimo, kai reikšmingiausio bito (D7) rezultatas yra vienas, tada bus išdėstyta ženklo vėliava. Kai ALU rezultatas bus lygus nuliui, bus nustatytos nulinės vėliavos. Kai rezultatas nėra lygus nuliui, nulinės vėliavos bus atstatytos.
8085 Mikroprocesorių vėliavų registrai
Aritmetiniame procese, kai nešiojimas atliekamas su mažesniu nubraukimu, bus nustatyta pagalbinio tipo nešiojimo vėliava. Po ALU operacijos, kai rezultatas turi lyginį skaičių, bus nustatyta pariteto vėliava arba kitaip ji bus nustatyta iš naujo. Kai aritmetinis proceso rezultatas pernešime, bus nustatyta nešimo vėliava arba ji bus nustatyta iš naujo. Tarp penkių vėliavų rūšių viduje naudojama kintamosios srovės tipo vėliava, skirta BCD aritmetikai, taip pat likusios keturios vėliavos naudojamos kartu su kūrėju, siekiant įsitikinti proceso rezultatų sąlygomis.
Valdymo ir laiko įrenginys
Valdymo ir laiko modulis suderinamas su visais mikroprocesoriaus laikrodžio veiksmais ir duoda valdymo signalus, kurių reikia bendravimas tarp mikroprocesorių ir periferinių įrenginių.
Dekoderio ir instrukcijų registras
Kadangi užsakymas gaunamas iš atminties, po to jis yra nurodymų registre ir užkoduojamas ir dekoduojamas į skirtingus įrenginių ciklus.
Registruoti masyvą
Programuojamas bendrosios paskirties registrai skirstomi į keletą tipų išskyrus kaupiklius, tokius kaip B, C, D, E, H ir L. Jie naudojami kaip 8 bitų registrai, kitaip susieti, norint kaupti l6 duomenų duomenis. Leidžiamos poros yra BC, DE ir HL, o procesoriuje naudojami trumpalaikiai W & Z registrai ir jo negalima naudoti su kūrėju.
Specialios paskirties registrai
Šie registrai skirstomi į keturis tipus: programų skaitiklis, kaupiklio rodyklė, prieaugio ar mažinimo registras, adreso buferis arba duomenų buferis.
Programos skaitiklis
Tai yra pirmojo tipo specialios paskirties registras ir mano, kad instrukciją vykdo mikroprocesorius. Kai ALU atliks instrukciją, mikroprocesorius ieško kitų vykdytinų instrukcijų. Taigi, norint sutaupyti laiko, bus reikalavimas laikyti kitą nurodomą adresą. Mikroprocesorius padidina programą, kai vykdoma instrukcija, todėl programa turi atsistatyti į kitos instrukcijos atminties adresą ...
„Stack Pointer“ 8085 m
SP arba „stack“ žymeklis yra 16 bitų registras ir veikia panašiai kaip kaminas, kuris visuose „push“ ir „pop“ procesuose yra nuolat didinamas arba mažinamas dviem.
Prieaugio ar mažinimo registras
8 bitų registro turinį arba atminties poziciją galima padidinti arba sumažinti vienu. 16 bitų registras yra naudingas didinant ar mažinant programą skaitikliai taip pat kaupti rodyklių registrų turinį su vienu. Šią operaciją galima atlikti bet kurioje atminties vietoje ar bet kokiame registre.
Adreso buferis ir adreso duomenų buferis
Adreso buferis saugo nukopijuotą informaciją iš atminties vykdymui. Atminties ir įvesties / išvesties lustai yra susieti su šiomis magistralėmis, tada procesorius gali pakeisti pageidaujamus duomenis įvesties / išvesties lustais ir atmintimi.
Adreso magistralė ir duomenų magistralė
Duomenų magistralė yra naudinga atliekant susijusią informaciją, kurią reikia kaupti. Jis yra dvikryptis, tačiau adreso magistralė nurodo vietą, kur ji turi būti saugoma, ir yra vienakryptė, naudinga perduoti informaciją, taip pat adreso įvesties / išvesties įrenginius.
Laiko ir valdymo blokas
Laikas ir valdymo blokas gali būti naudojamas signalui tiekti į mikroprocesoriaus 8085 architektūrą, kad būtų pasiekti konkretūs procesai. Laiko nustatymo ir valdymo įtaisai naudojami valdyti tiek vidines, tiek išorines grandines. Jie skirstomi į keturis tipus, būtent valdymo blokus, tokius kaip RD „ALE, READY, WR“, būsenos vienetus, pvz., S0, S1 ir IO / M “, DM, pavyzdžiui, HLDA, ir HOLD blokus, RESET vienetus, pvz., RST-IN ir RST-OUT .
Smeigtukų schema
Šis 8085 yra 40 kontaktų mikroprocesorius, kuriame jie skirstomi į septynias grupes. Naudojant žemiau pateiktą 8085 mikroprocesoriaus kaiščių schemą, funkcionalumą ir paskirtį galima lengvai sužinoti.
8085 smeigtukų schema
Duomenų magistralė
Smeigtukai nuo 12 iki 17 yra duomenų magistralės kaiščiai, kurie yra AD0- Į7, tai turi minimalų nemažą 8 bitų duomenų ir adresų magistralę.
Adreso magistralė
Smeigtukai nuo 21 iki 28 yra duomenų magistralės kaiščiai, kurie yra A8- Įpenkiolika, tai turi didžiausią 8 bitų duomenų ir adresų magistralę.
Būsena ir valdymo signalai
Norint sužinoti operacijos elgesį, daugiausia atsižvelgiama į šiuos signalus. 8085 prietaisuose yra po 3 valdymo ir būsenos signalus.
RD - Tai signalas, naudojamas READ veikimui reguliuoti. Kai kaištis perkelia į žemą, tai reiškia, kad pasirinkta atmintis yra nuskaityta.
WR - Tai signalas, naudojamas reguliuojant RAŠYMO veikimą. Kai kaištis perkelia į žemą lygį, tai reiškia, kad duomenų magistralės informacija įrašoma į pasirinktą atminties vietą.
BET - ALE atitinka adreso užrakto įjungimo signalą. Mašinos pradinio laikrodžio ciklo metu ALE signalas yra aukštas, ir tai leidžia paskutinius 8 adreso bitus užfiksuoti atmintyje arba išoriniame sklende.
AŠ - Tai būsenos signalas, kuris atpažįsta, ar reikia skirti adresą įvesties / išvesties įrenginiui, ar atminties įrenginiams.
PARUOŠTA - Šis kaištis naudojamas nurodyti, ar išorinis įrenginys gali perduoti informaciją, ar ne. Kai šis kaištis yra aukštas, jis perduoda duomenis ir, jei jų yra mažai, mikroprocesoriaus įrenginys turi laukti, kol kaištis pereis į aukštą būseną.
S0ir S1 smeigtukai - šie smeigtukai yra būsenos signalai, apibrėžiantys šias operacijas:
S0 | S1 | funkcijos Y |
0 | 0 | Sustabdyti |
1 | 0 | Rašykite |
0 | 1 | Perskaityk |
1 | 1 | Atnešti |
Laikrodžio signalai
CLK - Tai yra išvesties signalas, kuris yra kaištis 37. Jis naudojamas net kituose skaitmeniniuose integriniuose grandynuose. Laikrodžio signalo dažnis yra panašus į procesoriaus dažnį.
X1 ir X2 - Tai yra 1 ir 2 kaiščių įvesties signalai. Šie kaiščiai turi ryšius su išoriniu osciliatoriumi, kuris valdo prietaiso vidinę grandinių sistemą. Šie kaiščiai naudojami laikrodžio, reikalingo mikroprocesoriaus funkcionalumui generuoti.
Iš naujo nustatyti signalus
Yra du atstatymo kaiščiai, kurie yra Reset In ir Reset Out 3 ir 36 kaiščiuose.
ATSTATYTI - Šis kaištis reiškia programos skaitiklio atstatymą į nulį. Be to, šis kaištis iš naujo nustato HLDA šlepetes ir IE kaiščius. Valdymo procesorius bus atstatytas, kol nebus suaktyvinta RESET.
ATSTATYTI - Šis kaištis reiškia, kad procesorius yra atstatytas.
Serijiniai įvesties / išvesties signalai
SID - Tai nuoseklaus įvesties duomenų linijos signalas. Šioje duomenų juostoje esanti informacija yra įtraukta į 7tūkstbitų ACC, kai atliekama RIM funkcija.
SOD - Tai nuosekliojo išėjimo duomenų linijos signalas. ACC 7tūkstbit yra SOD duomenų linijos išvestis, kai atliekama SIIM funkcija.
Išoriškai inicijuojami ir pertraukiantys signalai
HLDA - Tai HOLD patvirtinimo signalas, reiškiantis gautą HOLD užklausos signalą. Pašalinus užklausą, kaištis pereina į žemą būseną. Tai yra išvesties kaištis.
LAIKYKITE - Šis kaištis rodo, kad kitam įrenginiui reikia naudoti duomenis ir adresų magistrales. Tai yra įvesties kaištis.
INTA - Šis kaištis yra pertraukimo patvirtinimas, kurį nukreipia mikroprocesorinis įtaisas gavus INTR kaištį. Tai yra išvesties kaištis.
IN - Tai yra pertraukimo užklausos signalas. Jis turi minimalų prioritetą, palyginti su kitais pertraukimo signalais.
Nutraukti signalą | Kitos instrukcijos vieta |
TRAP | 0024 |
RST 7.5 | 003C |
RST 6.5 | 0034 |
RST 5.5 | 002C |
TRAP, RST 5.5, 6.5, 7.5 - Visa tai yra įvesties pertraukimo kaiščiai. Kai atpažįstamas bet kuris iš pertraukimo kaiščių, kitas signalas veikė iš pastovios atminties padėties pagal toliau pateiktą lentelę:
Šių pertraukimo signalų prioritetinis sąrašas yra
TRAP - aukščiausias
RST 7,5 - aukštas
RST 6,5 - vidutinis
RST 5,5 - žemas
INTR - žemiausias
Maitinimo šaltinio signalai yra Vcc ir Vss kurie yra + 5V ir įžeminti kaiščiai.
8085 Mikroprocesoriaus pertraukimas
8085 mikroprocesoriaus laiko schema
Norint aiškiai suprasti mikroprocesoriaus veikimą ir veikimą, tinkamiausias būdas yra laiko schema. Naudojant laiko schemą, lengva sužinoti sistemos funkcionalumą, išsamų kiekvienos komandos ir vykdymo funkcionalumą ir kitus. Laiko schema yra grafinis instrukcijų pavaizdavimas yra žingsniai, atitinkantys laiką. Tai reiškia laikrodžio ciklą, laiko periodą, duomenų magistralę, operacijos tipą, pvz., RD / WR / Status ir laikrodžio ciklą.
8085 mikroprocesoriaus architektūroje čia mes panagrinėsime įvesties / išvesties RD, įvesties / išvesties WR, atminties RD, atminties WR ir „opcode“ gavimo laiko diagramas.
„Opcode Fetch“
Laiko schema yra:
„Opcode Fetch in 8085“ mikroprocesorius
I / O skaityti
Laiko schema yra:
Įvesties / išvesties rašymas
Laiko schema yra:
Atmintis perskaityta
Laiko schema yra:
Atminties rašymas
Laiko schema yra:
Atminties rašymas 8085 mikroprocesoriumi
Visoms šioms laiko schemoms dažniausiai naudojami terminai:
RD - Kai jis aukštas, tai reiškia, kad mikroprocesorius neskaito jokių duomenų, arba kai jų yra mažai, tai reiškia, kad mikroprocesorius skaito duomenis.
WR - Kai jis yra didelis, tai reiškia, kad mikroprocesorius nerašo duomenų, arba kai jų yra mažai, tai reiškia, kad mikroprocesorius rašo duomenis.
AŠ - Kai jis yra didelis, tai reiškia, kad prietaisas atlieka įvesties / išvesties operaciją, arba kai jo yra mažai, tai reiškia, kad mikroprocesorius atlieka atminties operacijas.
BET - Šis signalas reiškia, kad yra galiojantis adresas. Kai signalas yra aukštas, jis veikia kaip adreso magistralė, arba kai jis yra žemas, jis veikia kaip duomenų magistralė.
S0 ir S1 - reiškia vykdomą mašinos ciklą.
Apsvarstykite šią lentelę:
Būsenos signalai | Valdymo signalai | |||||
Mašinos ciklas | AŠ ' | S1 | S0 | RD ’ | WR ' | INTA “ |
„Opcode“ gavimas | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
Atmintis perskaityta | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Atminties rašymas | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
Įvesties skaitymas | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Įvesties rašymas | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
8085 Mikroprocesoriaus instrukcijų rinkinys
The instrukcijų rinkinys 8085 mikroprocesoriaus architektūra yra ne kas kita, o komandų kodai, naudojami tiksliai užduočiai pasiekti, o komandų rinkiniai skirstomi į įvairius tipus, būtent valdymo, logines, šakotąsias, aritmetines ir duomenų perdavimo instrukcijas.
8085 adresų režimai
Adreso režimai 8085 mikroprocesoriai gali būti apibrėžtos kaip šių režimų siūlomos komandos, kurios naudojamos informacijai žymėti įvairiomis formomis, nekeičiant turinio. Jie skirstomi į penkias grupes, ty tiesioginio, registruoto, tiesioginio, netiesioginio ir numanomo adresavimo būdus.
Skubus adresavimo režimas
Čia šaltinio operandas yra informacija. Kai informacija yra 8 bitų, tada instrukcija yra 2 baitų. Arba, kai informacija yra 16 bitų, tada instrukcija yra 3 baitų.
Apsvarstykite šiuos pavyzdžius:
MVI B 60 - tai reiškia, kad 60H data greitai perkeliama į B registrą
JMP adresas - tai reiškia greitą operando adreso peršokimą
Registruoti adresavimo režimą
Čia informacija, kurią reikia valdyti, yra registruose, o operandai yra registrai. Taigi, operacija vyksta keliuose mikroprocesoriaus registruose.
Apsvarstykite šiuos pavyzdžius:
INR B - tai reiškia B registro turinio padidinimą vienu bitu
MOV A, B - tai reiškia turinio perkėlimą iš B registro į A
PRIDĖTI B - tai reiškia, kad registras A ir registras B yra pridėti ir kaupia išvestį A
JMP adresas - tai reiškia greitą operando adreso peršokimą
Tiesioginio adresavimo režimas
Čia informacija, kurią reikia valdyti, yra atminties vietoje, o operandas yra tiesiogiai laikomas atminties vieta.
Apsvarstykite šiuos pavyzdžius:
LDA 2100 - tai reiškia, kad atminties vietos turinys bus įkeltas į akumuliatorių A
IN 35 - tai reiškia informacijos skaitymą iš uosto, kurio adresas yra 35
Netiesioginio adresavimo režimas
Čia informacija, kurią reikia valdyti, yra atminties vietoje, o operandas netiesiogiai laikomas registrų pora.
Apsvarstykite šiuos pavyzdžius:
LDAX B - tai reiškia, kad B-C registro turinį reikia perkelti į akumuliatorių
LXIH 9570 - tai reiškia, kad reikia nedelsiant pakrauti H-L porą su vietos 9570 adresu
Numanomas adresavimo režimas
Čia operandas slepiamas, o informacija, kurią reikia valdyti, yra pačiuose duomenyse.
Pavyzdžiai:
RRC - besisukančio akumuliatoriaus A reikšmė į reikiamą padėtį vienu bitu
RLC - besisukančio akumuliatoriaus A reikšmė kairėje padėtyje vienu bitu
Programos
Kuriant mikroprocesorinius įrenginius, daugelyje žmonių įvairiose pramonės šakose ir srityse įvyko didžiulis perėjimas ir perėjimas. Dėl prietaiso ekonomiškumo, minimalaus svorio ir minimalios galios naudojimo šie mikroprocesoriai šiais laikais yra labai naudojami. Šiandien apsvarstykime 8085 mikroprocesoriaus architektūros programos .
Kadangi 8085 mikroprocesoriaus architektūra yra įtraukta į instrukcijų rinkinį, kuriame yra kelios pagrindinės instrukcijos, tokios kaip „Pereiti“, „Pridėti“, „Sub“, „Perkelti“ ir kt. Naudojant šį instrukcijų rinkinį, instrukcijos sudaromos programavimo kalba, suprantama operaciniam įrenginiui, ir atlieka daugybę funkcijų, tokių kaip pridėjimas, dalijimas, dauginimas, perkėlimas ir daugelis. Dar sudėtingiau taip pat galima padaryti per šiuos mikroprocesorius.
Inžinerinės programos
Mikroprocesorių naudojančios programos yra srauto valdymo įrenginiuose, sistemos serveriuose, medicinos įrangoje, apdorojimo sistemose, liftuose, didžiulėse mašinose, apsaugos sistemose, tyrimo srityje ir keliose užrakto sistemose yra automatiniai įėjimai ir išėjimai.
Medicinos sritis
Medicinos pramonėje pagrindinis mikroprocesorių naudojimas yra insulino pompoje, kur mikroprocesorius reguliuoja šį prietaisą. Jis valdo įvairias funkcijas, tokias kaip skaičiavimų saugojimas, iš biosensorių gaunamos informacijos apdorojimas ir rezultatų nagrinėjimas.
Bendravimas
- Ryšių srityje telefonijos pramonė taip pat yra svarbiausia ir ją tobulina. Čia mikroprocesoriai pradedami naudoti skaitmeninėse telefoninėse sistemose, modemuose, duomenų kabeliuose, telefonų stotyse ir daugelyje kitų.
- Mikroprocesoriaus taikymas palydovinėje sistemoje, televizija leido telekonferencijos galimybę.
- Net oro linijų ir geležinkelių registracijos sistemose naudojami mikroprocesoriai. LAN ir WAN, skirti vertikalių duomenų perdavimui kompiuterių sistemose nustatyti.
Elektronika
Kompiuterio smegenys yra mikroprocesorių technologija. Tai įgyvendinama įvairių tipų sistemose, pavyzdžiui, mikrokompiuteriuose ir superkompiuteriuose. Žaidimų pramonėje daugybė žaidimų instrukcijų yra sukurtos naudojant mikroprocesorių.
Televizoriai, „Ipad“, virtualūs valdikliai netgi sudaro šiuos mikroprocesorius, kad atliktų sudėtingas instrukcijas ir funkcijas.
Taigi visa tai yra apie 8085 mikroprocesoriaus architektūrą. Pagal aukščiau pateiktą informaciją galime tai padaryti 8085 mikroprocesoriaus ypatybės ar tai yra 8 bitų mikroprocesorius, uždarytas su 40 kontaktų, operacijai atlikti naudojama + 5 V maitinimo įtampa. Jį sudaro 16 bitų kaupiklio rodyklė ir programų skaitiklis, 74 komandų rinkiniai ir daug daugiau. Štai jums klausimas, kas yra 8085 mikroprocesoriaus simuliatorius ?