A 8080-as mikroprocesszort Masatoshi Shima tervezte, és Federico Faggin Stan Mazor hozzájárult egy chip tervezéséhez. 1972-ben a 8080 mikroprocesszorral kapcsolatos munka folyamatban volt, és a CPU 1974 áprilisában jelent meg. A 8080 eredeti verziójának hibája volt, hogy csak alacsony fogyasztású TTL eszközöket tudott vezetni. A hiba felfedezése után az Intel kiadta a CPU-8080A frissített verzióját, amely szabványos TTL eszközöket tudott vezetni.
8080 mikroprocesszor
Az Intel 8080 / 808A nem volt objektumkód, jól illeszkedett a 8008-hoz, de a forráskódja jól illett hozzá. A 8008 mikroprocesszorhoz hasonlóan a 8080 CPU is megszakítási feldolgozási logikával rendelkezik. Az Intel 8080 mikroprocesszor maximális memória méretét 16KB-ról 64KB-ra növelték. A 8080 mikroprocesszor nagyon divatos volt, és sok vállalat másodszor szerezte be. A 8080-as processzor genetikai másolatait Lengyelországban, Szovjetunióban, CSSZK-ban, Romániában és Magyarországon készítették. Manapság különböző típusú mikroprocesszorok rendelkezésre állnak, amelyek előrelépést jelentenek e processzor számára
8080 mikroprocesszor
A 8080-as pin diagramja
A mikroprocesszor egyetlen IC-be integrálja a számítógépek CPU funkcióit. Ez egy programozható eszköz, amely elfogadja a digitális adatokat bemenetként, a memóriájában tárolt parancsok szerint dolgozza fel és eredményt ad kimenetként. A a mikroprocesszor története technikai szempontból a mikroprocesszor különböző vállalataira és versenytársaira való összpontosítás különböző szakaszokat foglal magában beágyazott mikroprocesszoros tervezés .
A 8080 mikroprocesszor egy 8 bites párhuzamos CPU, és ezt a mikroprocesszort általános rendeltetésű digitális számítógépes rendszerekben használják. Ez egyetlen nagyszabású integrációs chipből áll, az Intel N-csatornás szilíciumkapu MOS folyamatával. A 8080 mikroprocesszor 40 érintkezőből áll, és a mikroprocesszor belső információkat és adatokat továbbít egy 8 bites, kétirányú 3-állapotú adatbuszon (D0-D7) keresztül. A perifériás eszközök címeit és memóriacímeit egy 16 bites 3 állapotú címsínen (A0-A15) keresztül továbbítják.
Hat vezérlő és időzítő kimenet: WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC és WR a 8080 mikroprocesszorból származik, míg a vezérlő bemenetek (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ és INT), teljesítmény bemenetek (+12, +5, - 5 és GND), és az órajel bemeneteket (∅1 és ∅2) a 8080 elfogadja.
8080 mikroprocesszor építészete
A 8080 mikroprocesszor funkcionális blokkjait a fenti architektúra mutatja, és a CPU a következő funkcionális egységekből áll:
- Címlogika és Regisztrációs tömb
- Számtani és logikai egység
- Vezérlő rész és utasításnyilvántartás
- Kétirányú, 3 State Data Bus Buffer
A 8080 mikroprocesszor felépítése
Számtani és logikai egység
Az ALU a következő regisztereket tartalmazza:
- 8 bites akkumulátor
- 8 bites ideiglenes akkumulátor (TMP)
- 8 bites ideiglenes regisztráció
- Zászlóregiszter
Számtani, logikai és rotációs műveleteket hajtanak végre az ALU-ban. A számtani és logikai egységet a regiszterek ideiglenes akkumulátora, hordozható flip flop és TMP regiszter táplálja. A folyamat eredménye hasonló módon továbbítható az akkumulátorhoz, az ALU a zászlóregisztert is táplálja. A TMP regiszter információkat kap a belső buszról, majd elküldi az adatokat az ALU-nak és a flag-regiszternek is. Az akkumulátort be lehet tölteni a belső buszról, és az ALU-ról, és az adatokat továbbítja az ideiglenes akkumulátorhoz. A kiegészítő hordozható flip flop és az akkumulátor belsejét tizedes korrekcióra teszteljük egy Decimal Adjust for Addition utasítás végrehajtásával.
Utasításkészlet
A 8080 mikroprocesszoros utasításkészlet öt különböző kategóriájú utasítást tartalmaz:
- Adatmozgató csoport: Az adatmozgatási utasítás adatokat továbbít a regiszterek között, vagy a memória és a regiszterek között.
- Számtani csoport: Számtani csoport utasítások Adatok hozzáadása, kivonása, növelése vagy csökkentése a memóriában vagy a regiszterekben.
- Logikai csoport : Logikai csoportos utasítás ÉS, VAGY, EX-VAGY, összehasonlítja, kiegészíti vagy forgatja az adatokat regiszterekbe vagy a memóriába.
- Fiókcsoport: Vezérlési átviteli utasításnak is hívják. Tartalmazza a Feltételes, feltétel nélküli, visszaküldési utasításokat, valamint a rutin alhívási utasításokat és az újraindítást.
- Verem, gép és I / O csoport: Ez az utasítás tartalmazza az I / O utasításokat, valamint a verem és a belső vezérlő zászlók karbantartására vonatkozó utasításokat
Utasítás és adatformátumok
A 8080 mikroprocesszor memóriája 8 bites mennyiségekbe rendeződik, az úgynevezett bájtok. Minden bájtnak van egy exkluzív 16 bites bináris címe, amely a memória szekvenciális helyzetéhez kapcsolódik. A 8080 állhat ROM (csak olvasható memória) és RAM (véletlen hozzáférésű memória) elemekből is, és a mikroprocesszor akár 65 536 bájt memóriát is képes közvetlenül megszólítani.
Az adatokat a 8080 mikroprocesszorban 8 bites bináris számjegyek formájában tárolják.
Ha egy regisztráció bináris számot tartalmaz, elengedhetetlen, hogy megtalálja a szám bitjeinek felírási sorrendjét. Az Intel 8080 mikroprocesszorban a BIT 0-t LSB-nek, a BIT 7-et pedig MSB-nek nevezik.
A 8080 mikroprocesszoros program utasításai egy-, két- vagy hárombájtosak lehetnek. A különböző bájt utasításokat egymást követő memóriahelyeken kell tárolni. Az utasítások címeként mindig az első bájt címét használják. A helyes utasításformátum a végrehajtandó művelettől függ.
memória
A mikroprocesszor teljes címezhető memóriája 64KB, és a verem program- és adatmemóriák ugyanazt a memóriaterületet foglalják el.
- A programmemóriában a program bárhová elhelyezhető a memóriahívásban, az ugrás és elágazás utasításai 16 bites címeket használhatnak, vagyis a 64KB memórián belül bárhova elágazhatnak / ugrhatnak. Mindezek az utasítások teljes címzést használnak.
- Az adatmemóriában a processzor mindig 16 bites címeket használ, hogy az adatok bárhol megtalálhatók legyenek.
- Verem memória csak a memória mérete miatt hiányos, a verem leemel.
Állapot zászlók
A Flag egy 8 bites regiszter, amely öt 1 bites zászlóval rendelkezik. Ötféle zászló van társítva az utasítások végrehajtásához a 8080 mikroprocesszoron. Ezek jel, nulla, paritás, hordozás és segédhordozás, és ezeket a jelzőket egy 1 bites regiszter képviseli a CPU-ban. A jelzőt úgy állítják be, hogy a bitet 1-re kényszerítik, és visszaállítják a bit 0-ra kényszerítésével.
- Nulla zászló: Ha egy utasítás eredményének értéke „0”, akkor ez a nulla zászló be van állítva, vagy pedig visszaáll.
- Jelzőzászló: Ha egy utasítás MSB bitje értéke „1”, akkor ez a jelző be van állítva, vagy pedig visszaáll.
- Paritásjelző: Ha az eredményben a beállított bitek száma páros értékű, akkor ez a jelző be van állítva, vagy pedig visszaáll.
- Carry Flag: Ha kölcsönadás, összeadás, kivonás vagy összehasonlítás során volt hordozhatóság, akkor ez a jelző be van állítva, vagy pedig visszaáll.
- Segédhordozás: Ha az eredmény 3 bittől 4 bitesig végrehajtott eredményt, akkor ez a jelző másként van beállítva, visszaáll.
Megszakítja
A processzor fenntartja maszkolható megszakítások . Amikor megszakítás következik be, a processzor gyakran kap egy utasítást a buszról az alábbiak egyikére:
- Az RST utasításokban (RST0 - RST7) a processzor áramot takarít meg program számláló verembe és elágazások az N * 8 memóriahelyre (ahol N 3 bites szám 0 és 7 között, az RST utasítással együtt szállítva).
- A CALL utasítás egy 3 bájtos utasítás, ahol a processzor meghívja a szubrutint, amelynek címe az utasítás második és harmadik bájtjában szerepel.
Az EI és DI utasítások használatával a megszakítások engedélyezhetők vagy letilthatók.
Így az Intel 8080 mikroprocesszor az Intel 8008 CPU utódja. A mikroprocesszor eredeti verziójának hibája volt. A hiba észrevétele után az Intel kiadta a CPU frissített verzióját, amely képes meghajtani a szabványos TTL eszközöket. Ez a 8080 mikroprocesszorról és annak architektúrájáról szól. A cikkben itt megadott információk alapján az olvasókat arra ösztönzik, hogy tegyék javaslataikat, visszajelzéseiket és észrevételeiket az alább megadott megjegyzés szakaszba.
Fotók:
- 8080 Mikroprocesszor antiquetech
- A 8080 mikroprocesszor felépítése blogspot
