Introduksjon til 8080 mikroprosessor og dens arkitektur

Introduksjon til 8080 mikroprosessor og dens arkitektur

8080-mikroprosessoren ble designet av Masatoshi Shima og Federico Faggin Stan Mazor bidro for å designe en chip. I år 1972 pågår arbeidet med 8080 mikroprosessor, og CPUen ble utgitt i april 1974. Den opprinnelige versjonen av 8080 hadde en feil at den bare kunne drive TTL-enheter med lav effekt. Etter at feilen ble oppdaget, ble den oppdaterte versjonen av CPU-8080A utgitt av Intel, som kunne drive standard TTL-enheter.



8080 Mikroprosessor

8080 Mikroprosessor

Intel 8080 / 808A var ikke objektkode, den samsvarte godt med 8008, men kildekoden passet godt med den. I likhet med 8008 mikroprosessor har 8080 CPU samme avbruddsbehandlingslogikk. Maksimal minnestørrelse på Intel-mikroprosessor 8080 ble økt fra 16 KB til 64 KB. Mikroprosessoren 8080 var veldig trendy, og den ble hentet fra andre selskaper. Genetiske kopier av 8080-prosessoren ble laget i Polen, Sovjetunionen, CSSR, Romania og Ungarn. Nå for tiden forskjellige typer mikroprosessorer tilgjengelig som er fremme for denne prosessoren.




8080 Mikroprosessor

Pin diagram av 8080

Pin diagram av 8080

En mikroprosessor integrerer funksjonene til datamaskinens CPU på en enkelt IC. Det er en programmerbar enhet som aksepterer digitale data som inngang, behandler i henhold til kommandoene som er lagret i minnet og gir resultater som utdata. De historien til mikroprosessoren Fra et teknisk synspunkt innebærer fokusering på forskjellige selskaper og konkurrenter til mikroprosessor forskjellige stadier av innebygd mikroprosessor design .



En 8080 mikroprosessor er en 8-bits parallell CPU, og denne mikroprosessoren brukes i digitale datasystemer for generelle formål. Den består av en enkelt storskala integrasjonsbrikke ved hjelp av Intels N-kanal silisium gate MOS-prosess. Mikroprosessoren 8080 består av 40 pinner, og mikroprosessoren overfører intern informasjon og data gjennom en 8-biters, toveis 3-tilstands databuss (D0-D7). Adressene og minneadressene til perifere enheter overføres over en 16-biters 3-tilstands adressebuss (A0-A15).

Seks kontroll- og tidsutganger WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC og WR kommer fra mikroprosessoren 8080, mens kontrollinngangene (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ og INT), strøminnganger (+12, +5, - 5 og GND), og klokkeinnganger (∅1 og ∅2) aksepteres av 8080.

8080 mikroprosessorarkitektur

De funksjonelle blokkene til mikroprosessoren 8080 er vist i ovenstående arkitektur, og dens CPU består av følgende funksjonelle enheter:


  • Adresselogikk og registerarray
  • Aritmetikk og logikk
  • Kontrollseksjon og instruksjonsregister
  • Bi directional, 3 State Data Bus Buffer
Arkitektur av mikroprosessor 8080

Arkitektur av mikroprosessor 8080

Aritmetikk og logikk

ALU inkluderer følgende registre:

  • En 8-biters akkumulator
  • En 8-bit midlertidig akkumulator (TMP)
  • Et 8-biters midlertidig register
  • Et flaggregister

Aritmetiske, logiske og roterende operasjoner utføres i ALU. Regne- og logikkenheten mates av registerenes midlertidige akkumulator, bæreflip og TMP-register. Resultatet av prosessen kan overføres til akkumulatoren på samme måte, ALU mater også flaggregisteret. TMP-registeret får informasjon fra den interne bussen, og sender deretter dataene til ALU og også til flaggregisteret. Akkumulatoren kan lastes fra den interne bussen, og ALU og den overfører data til den midlertidige akkumulatoren. Innsiden av den ekstra bæreflippen og akkumulatoren testes for desimalkorreksjon ved å utføre en desimaljustering for tilleggsinstruksjon.

Instruksjonssett

8080 mikroprosessorinstruksjonssett inneholder fem forskjellige kategorier av instruksjoner:

  • Data Moving Group: Dataflytningsinstruksjon overfører data mellom registre eller mellom minne og registre.
  • Aritmetisk gruppe: Aritmetiske gruppeanvisninger Legg til, trekk fra, øk eller reduser data i minnet eller i registre.
  • Logisk gruppe : Logisk gruppeinstruksjon AND, OR, EX-OR, sammenligne, utfylle eller rotere data i registre eller i minnet.
  • Filialgruppe: Det kalles også som instruksjon for kontrolloverføring. Det inkluderer betingede, ubetingede, returinstruksjoner og underrutineanropsanvisninger og omstart.
  • Stack, maskin og I / O-gruppe: Denne instruksjonen inkluderer I / O-instruksjoner, samt instruksjoner for vedlikehold av stabelen og internkontrollflagg

Instruksjon og dataformater

Minnet til 8080 mikroprosessor er organisert i 8-bits mengder, kalt byte. Hver byte har en eksklusiv 16-bit binær adresse relatert til den sekvensielle posisjonen i minnet. 8080 kan også bestå av ROM-elementer (skrivebeskyttet minne) og RAM-elementer (random access memory), og mikroprosessoren kan direkte adressere opptil 65 536 byte minne.

Data i 8080 mikroprosessor lagres i form av 8-bits binære sifre.

Når et register inneholder et binært tall, er det viktig å finne i hvilken rekkefølge biter av tallet skrives. I Intel 8080-mikroprosessoren blir BIT 0 referert til som LSB, og BIT 7 som MSB.

Instruksjonene for 8080-mikroprosessorprogrammet kan ha en byte, to eller tre byte i lengde. Ulike byteinstruksjoner må lagres på hverandre. Adressen til den første byten brukes alltid som adressen til instruksjonene. Det riktige instruksjonsformatet avhenger av den spesifikke operasjonen som skal utføres.

Hukommelse

Det totale adresserbare minnet til mikroprosessoren er 64 KB, og stabelen program- og dataminner opptar samme minne.

  • I programminnet kan programmet plasseres hvor som helst i minnesamtalen, hopp og greninstruksjon kan bruke 16-biters adresser, dvs. de kan brukes til å forgrene / hoppe hvor som helst i 64KB-minnet. Alle disse instruksjonene bruker fullstendig adressering.
  • I dataminnet bruker prosessoren alltid 16-biters adresser slik at dataene kan være plassert hvor som helst.
  • Stakk minne er ufullstendig bare av størrelsen på minnet, stiger stack ned.

Tilstandsflagg

Flagg er et 8-biters register som har fem 1-bits flagg. Det er fem typer flagg assosiert med implementeringen av instruksjonene på mikroprosessoren 8080. De er tegn, null, paritet, bære og hjelpebære, og disse flaggene er representert med et 1-bits register i CPUen. Et flagg settes ved å tvinge biten til 1, og tilbakestille ved å tvinge biten til 0.

  • Nullflagg: Hvis resultatet av en instruksjon har verdien '0', er dette nullflagget satt, ellers tilbakestilles det.
  • Sign Flag: Hvis MSB-biten i en instruksjon har verdien ‘1’, er dette flagget satt, ellers tilbakestilles det.
  • Paritetsflagg: Hvis antallet settbiter i resultatet har jevn verdi, er dette flagget satt, ellers tilbakestilles det.
  • Carry Flag: Hvis det var en bæring under lån, tillegg, subtraksjon eller sammenligning, er dette flagget satt, ellers tilbakestilles det.
  • Auxiliary Carry: Hvis det var en gjennomføring fra 3-bit til 4-bit av resultatet, settes dette flagget ellers, det tilbakestilles.

Avbryter

Prosessoren vedlikeholder maskerbare avbrudd . Når det oppstår et avbrudd, henter prosessoren ofte en instruksjon fra bussen, en av disse instruksjonene:

  • I RST-instruksjoner (RST0 - RST7) sparer prosessoren strøm Programteller inn i stabelen og forgrener seg til minneplassering N * 8 (der N er et 3-bits tall fra 0 til 7 som følger med RST-instruksjonen).
  • CALL-instruksjon er en 3-byte-instruksjon, hvor prosessoren kaller subrutinen, hvis adresse er spesifikk i andre og tredje byte i instruksjonen.

Ved å bruke EI- og DI-instruksjoner kan avbrudd aktiveres eller deaktiveres.

Dermed er Intel 8080 mikroprosessor en etterfølger til Intel 8008 CPU. Den opprinnelige versjonen av mikroprosessoren hadde en feil. Etter at feilen ble lagt merke til, ga Intel ut oppdatert versjon av CPUen som kunne drive standard TTL-enheter. Dette handler om 8080 mikroprosessor, og dens arkitektur. Basert på informasjonen som er gitt her i denne artikkelen, oppfordres leserne til å legge ut forslag, tilbakemeldinger og kommentarer i kommentarseksjonen gitt nedenfor.

Fotokreditter: