8080 mikroprocesoriaus ir jo architektūros įvadas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





8080 mikroprocesorių suprojektavo Masatoshi Shima ir Federico Fagginas Stanas Mazoras prisidėjo kuriant lustą. 1972 m. Buvo atliekamas darbas su 8080 mikroprocesoriumi, o procesorius buvo išleistas 1974 m. Balandžio mėn. Originalioje 8080 versijoje buvo gedimas, kad jis galėjo valdyti tik mažos galios TTL įrenginius. Aptikus gedimą, „Intel“ išleido atnaujintą CPU-8080A versiją, kuri galėjo valdyti standartinius TTL įrenginius.

8080 mikroprocesorius

8080 mikroprocesorius



„Intel 8080 / 808A“ nebuvo objekto kodas, jis buvo gerai suderintas su „8008“, tačiau jo šaltinio kodas - su juo. Panašiai kaip 8008 mikroprocesorius, 8080 procesorius turi tą pačią pertraukimo apdorojimo logiką. Didžiausias „Intel“ mikroprocesoriaus 8080 atminties dydis buvo padidintas nuo 16 KB iki 64 KB. Mikroprocesorius 8080 buvo labai madingas, jį antroji tiekė daugelis kompanijų. Genetinės 8080 procesoriaus kopijos buvo padarytos Lenkijoje, SSRS, CSSR, Rumunijoje ir Vengrijoje. Šiais laikais skirtingų tipų mikroprocesoriai prieinamus šiam procesoriui.


8080 mikroprocesorius

8080 kaiščių diagrama

8080 kaiščių diagrama



Mikroprocesorius integruoja kompiuterių procesoriaus funkcijas į vieną IC. Tai programuojamas prietaisas, kuris priima skaitmeninius duomenis kaip įvestį, apdoroja pagal jo atmintyje saugomas komandas ir duoda rezultatus kaip išvestis. The mikroprocesoriaus istorija techniniu požiūriu, sutelkiant dėmesį į įvairias korporacijas ir mikroprocesoriaus konkurentus, reikia įvairių etapų įterptojo mikroprocesoriaus dizainas .

8080 mikroprocesorius yra 8 bitų lygiagretus procesorius, ir šis mikroprocesorius naudojamas bendrosios paskirties skaitmeninėse kompiuterinėse sistemose. Jis sudarytas iš vieno didelio masto integravimo lusto, naudojant „Intel“ N kanalo silicio vartų MOS procesą. Mikroprocesorius 8080 susideda iš 40 kontaktų, o mikroprocesorius perduoda vidinę informaciją ir duomenis per 8 bitų dvikryptę 3 būsenų duomenų magistralę (D0-D7). Išorinio įrenginio adresai ir atminties adresai perduodami per 16 bitų 3 būsenų adresų magistralę (A0-A15).

Šeši valdymo ir laiko išėjimai WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC ir WR gaunami iš mikroprocesoriaus 8080, o valdymo įėjimai (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ ir INT), maitinimo įėjimai (+12, +5, - 5 ir GND), o laikrodžio įvestis (∅1 ir ∅2) priima 8080.

8080 mikroprocesoriaus architektūra

Mikroprocesoriaus 8080 funkciniai blokai parodyti aukščiau pateiktoje architektūroje, o jo procesorius susideda iš šių funkcinių vienetų:


  • Adresų logika ir registrų masyvas
  • Aritmetikos ir logikos vienetas
  • Kontrolės skyrius ir instrukcijų registras
  • Dvikryptis, 3 būsenos duomenų magistralės buferis
Mikroprocesoriaus 8080 architektūra

Mikroprocesoriaus 8080 architektūra

Aritmetikos ir logikos vienetas

ALU apima šiuos registrus:

  • 8 bitų akumuliatorius
  • 8 bitų laikinas kaupiklis (TMP)
  • 8 bitų laikinas registras
  • Vėliavos registras

ALU atliekamos aritmetinės, loginės ir rotacinės operacijos. Aritmetinį ir loginį vienetą maitina registrų laikinas akumuliatorius, nešiojamojo šnipšto ir TMP registras. Proceso rezultatas gali būti perduotas akumuliatoriui panašiai, ALU taip pat tiekia vėliavos registrą. TMP registras gauna informaciją iš vidinės magistralės, tada duomenis siunčia į ALU ir vėliavos registrą. Akumuliatorių galima pakrauti iš vidinės magistralės, o ALU - jis perduoda duomenis į laikinąjį akumuliatorių. Pagalbinio nešiojamojo flipo ir akumuliatoriaus viduje atliekama dešimtainė korekcija, vykdant „Decimal Adjust for Addition“ instrukciją.

Instrukcijų rinkinys

8080 mikroprocesoriaus instrukcijų rinkinyje yra penkios skirtingos instrukcijų kategorijos:

  • Duomenų perkėlimo grupė: Duomenų perkėlimo instrukcija perkelia duomenis tarp registrų arba tarp atminties ir registrų.
  • Aritmetinė grupė: Aritmetinės grupės instrukcijos Į atmintį arba registrus įtraukite, atimkite, padidinkite ar sumažinkite duomenis.
  • Loginė grupė : Loginė grupės instrukcija AND, OR, EX-OR, palyginkite, papildykite arba sukeiskite duomenis į registrus ar atmintį.
  • Filialų grupė: Jis taip pat vadinamas valdymo perdavimo instrukcija. Tai apima sąlygines, besąlygiškas, grąžinimo instrukcijas, subprograminius skambučių nurodymus ir paleidimą iš naujo.
  • Krovinys, mašina ir įvesties / išvesties grupė: Šioje instrukcijoje yra įvesties / išvesties instrukcijos, taip pat kamino ir vidinio valdymo vėliavų priežiūros instrukcijos

Nurodymai ir duomenų formatai

8080 mikroprocesoriaus atmintis yra suskirstyta į 8 bitų dydžius, vadinamus baitais. Kiekvienas baitas turi išskirtinį 16 bitų dvejetainį adresą, susijusį su nuosekliąja vieta atmintyje. 8080 taip pat gali sudaryti ROM (tik skaitymo atmintis) ir RAM (laisvosios kreipties atminties) elementai, o mikroprocesorius gali tiesiogiai adresuoti iki 65 536 baitų atminties.

Duomenys 8080 mikroprocesoriuje saugomi 8 bitų dvejetainių skaitmenų pavidalu.

Kai registre yra dvejetainis skaičius, būtina rasti eilę, kuria rašomi skaičiaus bitai. „Intel 8080“ mikroprocesoriuje BIT 0 vadinamas LSB, o BIT 7 - kaip MSB.

8080 mikroprocesoriaus programos instrukcijos gali būti vieno baito, dviejų ar trijų baitų ilgio. Skirtingos baitų instrukcijos turi būti saugomos nuosekliose atminties vietose. Pirmojo baito adresas visada naudojamas kaip instrukcijų adresas. Teisingas instrukcijos formatas priklauso nuo konkrečios vykdomos operacijos.

Atmintis

Bendra adresuojama mikroprocesoriaus atmintis yra 64 KB, o kaupimas programos ir duomenų atminties užima tą pačią atminties vietą.

  • Programos atmintyje programą galima įdėti bet kur į atminties skambutį, peršokant ir atsišakojant gali būti naudojami 16 bitų adresai, t. Y. Jie gali būti naudojami šakojimui / šuoliui bet kurioje 64KB atminties vietoje. Visose šiose instrukcijose naudojamas visas adresavimas.
  • Duomenų atmintyje procesorius visada naudoja 16 bitų adresus, kad duomenis būtų galima rasti bet kur.
  • Sukrauti atmintį yra neišsami tik pagal atminties dydį, krūva kyla žemyn.

Būklės vėliavos

Vėliava yra 8 bitų registras, turintis penkias 1 bitų vėliavas. Yra penkių tipų vėliavos, susijusios su instrukcijų įgyvendinimu mikroprocesoriuje 8080. Jie yra ženklas, nulis, paritetas, nešimas ir pagalbinis nešiojimas, o šias vėliavas CPU vaizduoja 1 bitų registras. Vėliava nustatoma priverčiant bitą į 1, o iš naujo nustatant - 0.

  • Nulinė vėliava: jei nurodymo rezultatas turi reikšmę „0“, ši nulinė vėliava yra nustatyta arba dar kitaip, ji nustatoma iš naujo.
  • Ženklo žymėjimas: jei nurodymo MSB bitų reikšmė yra „1“, ši vėliava nustatyta arba dar kitaip, ji nustatoma iš naujo.
  • „Parity Flag“: jei rezultate nustatytų bitų skaičius turi lyginę vertę, ši vėliava yra nustatyta arba dar kitaip, ji nustatoma iš naujo.
  • Nešimo vėliava: jei skolinantis, sudėjus, atimant ar lyginant buvo nešiojimas, ši vėliava yra nustatyta arba kitaip, ji nustatoma iš naujo.
  • Pagalbinis nešiojimas: jei rezultatas buvo vykdomas nuo 3 iki 4 bitų, ši vėliava nustatoma kitaip, ji nustatoma iš naujo.

Pertraukia

Procesorius palaiko užmaskuojami pertraukimai . Atsiradus pertraukai, procesorius gauna vieną instrukciją iš magistralės, dažnai vieną iš šių nurodymų:

  • RST instrukcijose (RST0 - RST7) procesorius taupo srovę programos skaitiklis į šūsnį ir išsišakoja į atminties vietą N * 8 (kur N yra 3 bitų skaičius nuo 0 iki 7, pateiktas kartu su RST instrukcija).
  • CALL instrukcija yra 3 baitų instrukcija, kurioje procesorius iškviečia paprogramę, kurios adresas nurodomas antrame ir trečiame instrukcijos baituose.

Naudojant EI ir DI instrukcijas, pertraukimus galima įjungti arba išjungti.

Taigi „Intel 8080“ mikroprocesorius yra „Intel 8008“ procesoriaus įpėdinis. Originali mikroprocesoriaus versija turėjo gedimą. Pastebėjus klaidą, „Intel“ išleido atnaujintą procesoriaus versiją, galinčią valdyti standartinius TTL įrenginius. Tai yra apie 8080 mikroprocesorių ir jo architektūrą. Remiantis šiame straipsnyje pateikta informacija, skaitytojai raginami paskelbti savo pasiūlymus, atsiliepimus ir komentarus toliau pateiktame komentarų skyriuje.

Nuotraukų kreditai: