Introduktion till 8080 mikroprocessor och dess arkitektur

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





8080-mikroprocessorn designades av Masatoshi Shima och Federico Faggin Stan Mazor bidrog för att designa ett chip. År 1972 påbörjades arbetet med 8080 mikroprocessor och CPU släpptes i april 1974. Den ursprungliga versionen av 8080 hade ett fel att den endast kunde driva TTL-enheter med låg effekt. Efter att felet upptäcktes släpptes den uppdaterade versionen av CPU-8080A av Intel, som kunde driva standard TTL-enheter.

8080 mikroprocessor

8080 mikroprocessor



Intel 8080 / 808A var inte objektkod, det matchades väl med 8008, men dess källkod passade väl med det. I likhet med 8008-mikroprocessorn har 8080 CPU samma avbrottslogik. Den maximala minnesstorleken på Intel-mikroprocessor 8080 ökade från 16KB till 64KB. Mikroprocessorn 8080 var väldigt trendig och den fick andra företag av många företag. Genetiska kopior av 8080-processorn gjordes i Polen, Sovjetunionen, CSSR, Rumänien och Ungern. Nu för tiden olika typer av mikroprocessorer tillgängliga som är avancerade för denna processor.


8080 mikroprocessor

Stiftdiagram för 8080

Stiftdiagram för 8080



En mikroprocessor integrerar datorns CPU-funktioner på en enda IC. Det är en programmerbar enhet som accepterar digitala data som inmatning, bearbetar enligt kommandona lagrade i dess minne och ger resultat som utdata. De mikroprocessorns historia ur teknisk synvinkel involverar olika skeden av fokusering på olika företag och konkurrenter inom mikroprocessorn inbäddad mikroprocessordesign .

En 8080-mikroprocessor är en 8-bitars parallell CPU, och denna mikroprocessor används i digitala datorsystem för allmänt ändamål och består av ett enda storskaligt integrationschip med Intels N-kanal-kiselport MOS-process. Mikroprocessorn 8080 består av 40 stift och mikroprocessorn överför intern information och data genom en 8-bitars, dubbelriktad 3-tillståndsbuss (D0-D7). De perifera enhetsadresserna och minnesadresserna sänds över en 16-bitars 3-tillståndsadressbuss (A0-A15).

Sex styr- och tidsutgångar WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC och WR härrör från mikroprocessorn 8080, medan styringångar (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ och INT), effektingångar (+12, +5, - 5 och GND) och klockingångar (∅1 och ∅2) accepteras av 8080.

8080 mikroprocessorarkitektur

De funktionella blocken i mikroprocessorn 8080 visas i ovanstående arkitektur och dess CPU består av följande funktionella enheter:


  • Adresslogik och registermatris
  • Aritmetisk och logisk enhet
  • Kontrollavsnitt och instruktionsregister
  • Dubbelriktad, 3 tillståndsbussbuffert
Arkitektur av mikroprocessor 8080

Arkitektur av mikroprocessor 8080

Aritmetisk och logisk enhet

ALU innehåller följande register:

  • En 8-bitars ackumulator
  • En 8-bitars tillfällig ackumulator (TMP)
  • Ett 8-bitars tillfälligt register
  • Ett flaggregister

Aritmetiska, logiska och roterande operationer utförs i ALU. Aritmetiken och logikenheten matas av registerens tillfälliga ackumulator, bärvippa och TMP-register. Resultatet av processen kan överföras till ackumulatorn på liknande sätt, ALU matar också flaggregistret. TMP-registret får information från den interna bussen och skickar sedan data till ALU och även till flaggregistret. Ackumulatorn kan laddas från den interna bussen och ALU och den överför data till den tillfälliga ackumulatorn. Insidan av hjälpflip-floppen och ackumulatorn testas för decimalkorrigering genom att utföra en decimaljustering för tillsatsinstruktion.

Instruktionsuppsättning

8080 mikroprocessorns instruktionsuppsättning innehåller fem olika kategorier av instruktioner:

  • Data Moving Group: Instruktioner för dataflyttning överför data mellan register eller mellan minne och register.
  • Aritmetikgrupp: Aritmetiska gruppinstruktioner Lägg till, subtrahera, öka eller minska data i minnet eller i register.
  • Logisk grupp : Logisk gruppinstruktion AND, OR, EX-OR, jämför, kompletterar eller roterar data till register eller i minne.
  • Filialgrupp: Det kallas också som kontrollöverföringsinstruktion. Det inkluderar villkorliga, ovillkorliga, returinstruktioner och subrutin samtalsinstruktioner och omstart.
  • Stack, maskin och I / O-grupp: Denna instruktion innehåller I / O-instruktioner, samt instruktioner för underhåll av stack- och internkontrollflaggor

Instruktioner och dataformat

Minnet på 8080 mikroprocessor är organiserat i 8-bitars kvantiteter, kallade byte. Varje byte har en exklusiv 16-bitars binär adress relaterad till dess sekventiella position i minnet. 8080 kan också bestå av ROM-element (skrivskyddat minne) och RAM-element (random access memory), och mikroprocessorn kan direkt adressera upp till 65 536 byte minne.

Data i 8080 mikroprocessor lagras i form av 8-bitars binära siffror.

När ett register innehåller ett binärt nummer är det viktigt att hitta i vilken ordning bitarna i numret skrivs. I Intel 8080-mikroprocessorn kallas BIT 0 för LSB och BIT 7 för MSB.

8080-mikroprocessorns programinstruktioner kan vara en byte, två eller tre byte långa. Olika byteinstruktioner måste lagras på varandra följande minnesplatser. Adressen till den första byten används alltid som adress för instruktionerna. Rätt instruktionsformat beror på vilken åtgärd som ska utföras.

Minne

Det totala adresserbara minnet för mikroprocessorn är 64 kB och stacken program- och dataminnen upptar samma minnesutrymme.

  • I programminnet kan programmet placeras var som helst i minnessamtalet, hopp- och greninstruktioner kan använda 16-bitarsadresser, dvs. de kan användas för att förgrena / hoppa var som helst inom 64KB-minnet. Alla dessa instruktioner använder fullständig adressering.
  • I dataminnet använder processorn alltid 16-bitarsadresser så att data kan lokaliseras var som helst.
  • Stapla minne är ofullständig endast av minnets storlek, höjer stacken.

Villkor Flaggor

Flagg är ett 8-bitarsregister med fem 1-bitarsflaggor. Det finns fem typer av flaggor associerade med implementeringen av instruktioner på mikroprocessorn 8080. De är tecken, noll, paritet, bär och hjälpbärande, och dessa flaggor representeras av ett 1-bitarregister i CPU: n. En flagga ställs in genom att tvinga biten till 1 och återställas genom att tvinga biten till 0.

  • Nollflagga: Om resultatet av en instruktion har värdet '0', är denna nollflagga inställd eller återställs den.
  • Sign Flag: Om MSB-biten i en instruktion har värdet '1', är den här flaggan inställd eller återställs den.
  • Paritetsflagga: Om antalet inställda bitar i resultatet har ett jämnt värde, är den här flaggan inställd eller återställs den.
  • Carry Flag: Om det fanns en carry under lån, tillägg, subtraktion eller jämförelse, är den här flaggan inställd, annars återställs den.
  • Auxiliary Carry: Om det genomfördes från 3-bit till 4-bit av resultatet är denna flagga inställd på annat sätt, den återställs.

Avbryter

Processorn underhåller maskerbara avbrott . När ett avbrott uppstår hämtar processorn en instruktion från bussen ofta en av dessa instruktioner:

  • I RST-instruktioner (RST0 - RST7) sparar processorn ström programräknare i stapel och förgrenar sig till minnesplats N * 8 (där N är ett 3-bitars nummer från 0 till 7 som levereras med RST-instruktionen).
  • CALL-instruktion är en 3-byte-instruktion, där processorn anropar subrutinen, vars adress är speciell i den andra och tredje byten i instruktionen.

Genom att använda EI- och DI-instruktioner kan avbrott aktiveras eller inaktiveras.

Således är Intel 8080 mikroprocessor en efterföljare till Intel 8008 CPU. Den ursprungliga versionen av mikroprocessorn hade ett fel. Efter att felet märktes släppte Intel uppdaterad version av CPU: n som kunde driva standard TTL-enheter. Det handlar om 8080-mikroprocessorn och dess arkitektur. Baserat på informationen som ges här i den här artikeln uppmanas läsarna att lägga upp sina förslag, feedback och kommentarer i kommentarsektionen nedan.

Fotokrediter: