Архитектура микропроцесора 8085: рад и његове примене

Први изум интегрисаног кола био је 1959. године и тиме је обележен историјат микропроцесора. А први микропроцесор који је изумљен био је Интел 4004 1971. године. Чак се назива и централном процесорском јединицом (ЦПУ) где је више рачунарских периферних компоненти интегрисаних у један чип. То укључује регистре, контролну магистралу, сат, АЛУ, контролни одељак и меморијску јединицу. Пролазећи многе генерације, тренутна генерација микропроцесора била је у стању да извршава високе рачунске задатке који такође користе 64-битне процесоре. Ово је кратка оцена микропроцесора и један тип о којем ћемо данас разговарати је микропроцесорска архитектура 8085.

Шта је микропроцесор 8085?

Генерално, 8085 је 8-битни микропроцесор, а покренуо га је Интелов тим 1976. године уз помоћ НМОС технологије. Овај процесор је ажурирана верзија микропроцесора. Конфигурације 8085 микропроцесор углавном укључују сабирницу података-8-битну, адресу сабирницу-16-битну, програмски бројач -16-битни, стацк показивач-16-битни, региструје 8-битно, + 5В напајање и ради на ЦЛК од једног сегмента од 3,2 МХз. Примене микропроцесора 8085 су укључене у микроталасне пећнице, машине за прање веша, уређаје итд карактеристике микропроцесора 8085 су као испод:

• Овај микропроцесор је 8-битни уређај који истовремено прима, ради или даје 8-битне информације.
• Процесор се састоји од 16-битних и 8-битних линија за адресу и податке, тако да је капацитет уређаја 2¹⁶што је 64КБ меморије.
• Ово је направљено од једног НМОС чип уређаја и има 6200 транзистора
• Укупно је присутно 246 оперативних кодова и 80 упутстава
• Како микропроцесор 8085 има 8-битне линије за улаз / излаз адресе, он има могућност адресирања 2⁸= 256 улазних и излазних портова.
• Овај микропроцесор је доступан у ДИП пакету од 40 пинова
• Да би пренео огромне информације из У / И у меморију и из меморије у У / И, процесор дели своју магистралу са ДМА контролером.
• Има приступ где може побољшати механизам за управљање прекидима
• Процесором 8085 може се управљати чак и као микрорачунаром са три чипа користећи подршку кола ИЦ 8355 и ИЦ 8155.
• Има интерни генератор сата
• Функционише на такту који има радни циклус од 50%

Архитектура микропроцесора 8085

Архитектура микропроцесора 8085 углавном укључује временску и контролну јединицу, аритметичку и логичку јединицу, декодер, регистар инструкција, контрола прекида, низ регистара, серијска контрола улаза / излаза. Најважнији део микропроцесора је централна процесорска јединица.

8085 Архитектура

Рад микропроцесора 8085

Главна операција АЛУ је аритметичка и логична која укључује сабирање, прираштај, одузимање, декретирање, логичке операције попут АНД, ОР, Ек-ОР , допуна, евалуација, лева или десна смена. И привремени регистри и акумулатори се користе за чување информација током операција, а затим ће се исход чувати у акумулатору. Различите заставе су распоређене или преуређене на основу исхода операције.

Регистри застава

Регистри застава од микропроцесор 8085 класификују се у пет врста, наиме знак, нула, помоћно ношење, паритет и ношење. Положаји битова одвојени за ове врсте застава. Након операције АЛУ, када је резултат најзначајнијег бита (Д7) један, тада ће бити постављена застава знака. Када је рад исхода АЛУ нула тада ће се поставити нулте заставице. Када исход није нула, нулте заставе ће се ресетовати.

8085 Микропроцесорски регистратори застава

У аритметичком процесу, кад год се изведе ношење мањим грицкањем, тада ће се поставити заставица помоћног типа за ношење. Након АЛУ операције, када исход има паран број, тада ће се поставити ознака паритета, или ће се ресетовати. Када се аритметички процес заврши у ношењу, тада ће се поставити застава за ношење или ће се ресетовати. Између пет врста застава, заставица типа АЦ користи се изнутра намењена за БЦД аритметику, као и преостале четири заставице користе се код програмера да би се осигурали услови исхода процеса.

Контролна и временска јединица

Управљачка и временска јединица координира са свим дејствима микропроцесора на сату и даје управљачке сигнале потребне за комуникација међу микропроцесором као и периферним уређајима.

Регистар декодера и упутстава
Како се налог добија из меморије, он се налази у регистру инструкција и кодира и декодира у различите циклусе уређаја.

Регистрирај низ

Програмирање за општу намену регистри су класификовани у неколико врста осим акумулатора као што су Б, Ц, Д, Е, Х, & Л. Они се користе као 8-битни регистри који су иначе повезани за складиштење 16-битних података. Дозвољени парови су БЦ, ДЕ & ХЛ, а краткорочни В& З регистри се користе у процесору и не могу се користити код програмера.

Регистри посебне намене

Ови регистри су класификовани у четири типа и то бројач програма, показивач стека, регистар прираста или смањења, ме успремник или бафер података.

Програмски бројач

Ово је прва врста регистра посебне намене и сматра да инструкцију изводи микропроцесор. Када је АЛУ довршио извршавање упутства, тада микропроцесор тражи друга упутства која треба извршити. Стога ће бити потребно задржати следећу адресу упутства која ће се извршити ради уштеде времена. Микропроцесор повећава програм када се извршава нека инструкција, па ће се извршити противпоставка програма следећој адреси меморије инструкција ...

Показивач стека у 8085

Показивач СП или стек је 16-битни регистар и функционише слично стеку, који се непрестано повећава или смањује са два током процеса пусх и поп.

Регистар увећања или смањења

Садржај регистра од 8 бита или меморијска позиција може се повећати или смањити једним. 16-битни регистар је користан за повећање или смањивање програма бројачи као и садржај регистра показивача стека са једним. Ова операција се може извршити на било којој позицији меморије или било којој врсти регистра.

Адреса-ме успремник и адреса-ме успремник

Адресни бафер чува копиране информације из меморије за извршење. Меморија и И / О чипови су повезани са овим магистралама, а затим ЦПУ може заменити жељене податке И / О чиповима и меморијом.

Адресна магистрала и магистрала података

Сабирница података корисна је за ношење повезаних информација које треба залихати. Двосмеран је, али сабирница адреса показује положај где се мора чувати и једносмерна је, корисна за пренос информација као и уређаји за унос / излаз адресе.

Тиминг & Цонтрол Унит

Јединица за подешавање времена и управљање може се користити за напајање сигнала микропроцесорске архитектуре 8085 за постизање одређених процеса. Јединице за подешавање времена и управљање користе се за управљање унутрашњим и спољним круговима. Они су класификовани у четири типа и то управљачке јединице попут РД 'АЛЕ, РЕАДИ, ВР', статусне јединице попут С0, С1 и ИО / М ', ДМ попут ХЛДА и ХОЛД јединице, РЕСЕТ јединице попут РСТ-ИН и РСТ-ОУТ .

Пин Диаграм

Овај 8085 је 40-пински микропроцесор, где су они категорисани у седам група. Са доњим дијаграмом микропроцесорских пинова 8085, функционалност и сврха могу се лако знати.

8085 Шема за пин

Дата Бус

Клинови од 12 до 17 су пинови сабирнице података који су АД₀- ДО₇, ово носи минималних значајних 8-битних сабирница података и адреса.

Адреса аутобус

Клинови од 21 до 28 су пинови сабирнице података који су А.₈- ДО_{петнаест}, ово носи најзначајнију 8-битну магистралу података и адреса.

Статус и контролни сигнали

Да би се открило понашање операције, ови сигнали се углавном разматрају. У уређајима 8085 постоје по 3 контролна и статусна сигнала.

РД - Ово је сигнал који се користи за регулацију рада РЕАД. Када се пин пригуши, то значи да се изабрана меморија чита.

ВР - Ово је сигнал који се користи за регулацију рада ВРИТЕ. Када се пин пригуши, то значи да се подаци сабирнице података записују на изабрано место меморије.

АЛИ - АЛЕ одговара сигналу за омогућавање закључавања адресе. АЛЕ сигнал је висок у време почетног циклуса такта машине и то омогућава да се задњих 8 битова адресе закачи помоћу меморије или спољне резе.

И / М - Ово је статусни сигнал који препознаје да ли ће адреса бити додељена за И / О или за меморијске уређаје.

СПРЕМНИ - Овај пин се користи за одређивање да ли је периферни уређај у стању да пренесе информације или не. Када је овај пин висок, преноси податке, а ако је низак, микропроцесорски уређај мора да сачека док пин не пређе у високо стање.

С.₀и С.₁ пинови - ови пинови су статусни сигнали који дефинишу следеће операције, а то су:

Цлоцк Сигналс

ЦЛК - Ово је излазни сигнал који је пин 37. То се користи чак и у другим дигиталним интегрисаним круговима. Фреквенција такта је слична фреквенцији процесора.

Кс1 и Кс2 - То су улазни сигнали на пиновима 1 и 2. Ови пинови имају везе са спољним осцилатором који управља системом интерних кола уређаја. Ови пинови се користе за генерисање сата који је потребан за функцију микропроцесора.

Ресетуј сигнале

Постоје два пина за ресетовање који се ресетују и враћају на пинове 3 и 36.

РЕСЕТ ИН - Овај пин означава ресетовање бројача програма на нулу. Такође, овај пин ресетује ХЛДА јапанке и ИЕ пинове. Јединица за обраду контроле ће бити у ресетованом стању док се РЕСЕТ не покрене.

ВРАЋИ ВАН - Овај пин означава да је ЦПУ у ресетованом стању.

Серијски улазно / излазни сигнали

СИД - Ово је сигнал серијске улазне линије података. Подаци који се налазе на овом датуму узимају се у 7^тхбит АЦЦ-а када се изводи РИМ функционалност.

СОД - Ово је сигнал серијске излазне линије података. АЦЦ-а 7^тхбит је излаз на СОД линији података када се врши СИИМ функционалност.

Споља покренути и прекидају сигнале

ХЛДА - Ово је сигнал за потврду ХОЛД који означава примљени сигнал захтева ХОЛД. Када се захтев уклони, пин се пребацује у ниско стање. Ово је излазни пин.

ДРЖАТИ - Овај пин означава да други уређај треба да користи сабирнице података и адреса. Ово је улазни пин.

ИНТА - Овај пин је потврда прекида коју усмерава микропроцесорски уређај након пријема ИНТР пина. Ово је излазни пин.

ИН - Ово је сигнал захтева за прекид. Има минимални приоритет у поређењу са осталим сигналима прекида.

ТРАП, РСТ 5.5, 6.5, 7.5 - Све су то улазне прекидачке иглице. Када се препозна један од пинова за прекид, тада је следећи сигнал функционисао из константног положаја у меморији на основу доње табеле:

Листа приоритета ових сигнала прекида је

ТРАП - Највиши

РСТ 7,5 - Високо

РСТ 6,5 - Средње

РСТ 5,5 - Ниска

ИНТР - најнижа

Сигнали напајања су Вцц и Всс који су + 5В и уземљени пинови.

8085 микропроцесорски прекид

Временски дијаграм микропроцесора 8085

Да би се јасно разумео рад и перформансе микропроцесора, временски дијаграм је најприкладнији приступ. Користећи временски дијаграм, лако је знати системску функционалност, детаљну функционалност сваке инструкције и извршења и друге. Временски дијаграм је графички приказ упутстава у корацима који одговарају времену. Ово означава циклус такта, временски период, магистралу података, тип операције као што је РД / ВР / Статус и циклус такта.

У архитектури микропроцесора 8085, овде ћемо размотрити временске дијаграме И / О РД, И / О ВР, РД меморије, ВР меморије и преузимања опцоде-а.

Опцоде Фетцх

Временски дијаграм је:

Преузимање опкода у микропроцесору 8085

И / О читање

Временски дијаграм је:

Инпут Реад

И / О писање

Временски дијаграм је:

Инпут Врите

Читање меморије

Временски дијаграм је:

Читање меморије

Мемори Врите

Временски дијаграм је:

Меморија уписује у микропроцесор 8085

За све ове временске дијаграме, најчешће коришћени изрази су:

РД - Када је висок, то значи да микропроцесор не чита податке, или када је низак, то значи да микропроцесор чита податке.

ВР - Када је висок, то значи да микропроцесор не записује податке, или када је низак, то значи да микропроцесор записује податке.

И / М - Када је висок, то значи да уређај врши И / О операцију, или када је низак, то значи да микропроцесор врши меморијске операције.

АЛИ - Овај сигнал подразумева важећу доступност адресе. Када је сигнал висок, он делује као сабирница адреса, или када је низак, ради као сабирница података.

С0 и С1 - Означава врсту машинског циклуса који је у току.

Размотрите доњу табелу:

8085 Сет инструкција за микропроцесор

Тхе сет упутстава од 8085 микропроцесорска архитектура није ништа друго до кодови инструкција који се користе за постизање тачног задатка, а скупови инструкција категорисани су у различите типове, и то управљачке, логичке, разгранате, аритметичке и инструкције за пренос података.

Адресирање начина из 8085

Начини адресирања 8085 микропроцесора се могу дефинисати као наредбе које нуде ови режими и које се користе за означавање информација у различитим облицима без промене садржаја. Они су класификовани у пет група, наиме непосредни, регистарски, директни, индиректни и подразумевани начини адресирања.

Режим тренутног адресирања

Овде је изворни операнд информација. Када су информације 8-битне, тада је инструкција од 2 бајта. Иначе, када су информације од 16 бита, тада је инструкција од 3 бајта.

Размотрите доње примере:

МВИ Б 60 - Подразумева брзо премештање датума 60Х у Б регистар

ЈМП адреса - подразумева брзо прескакање адресе операнда

Региструјте начин адресирања

Овде су подаци којима се мора управљати присутни у регистрима, а операнди су регистри. Дакле, операција се одвија унутар вишеструких регистара микропроцесора.

Размотрите доње примере:

ИНР Б - Подразумева повећање садржаја регистра Б за један бит

МОВ А, Б - подразумева премештање садржаја из регистра Б у А

ДОДАЈ Б - То подразумева да се регистар А и регистар Б додају и акумулирају излаз у А

ЈМП адреса - подразумева брзо прескакање адресе операнда

Режим директног адресирања

Овде су информације којима се мора управљати присутне на меморијској локацији, а операнд се директно сматра меморијском локацијом.

Размотрите доње примере:

ЛДА 2100 - Подразумева учитавање садржаја меморијске локације у акумулатор А

ИН 35 - Подразумијева читање информација из луке која има адресу 35

Режим индиректног адресирања

Овде су информације којима се мора управљати присутне на меморијској локацији, а операнд се индиректно сматра регистрацијским паром.

Размотрите доње примере:

ЛДАКС Б - подразумева премештање садржаја Б-Ц регистра у акумулатор
ЛКСИХ 9570 - Подразумева учитавање непосредног Х-Л пара са адресом локације 9570

Режим имплицитног адресирања

Овде је операнд скривен, а информације којима се мора управљати присутне су у самим подацима.

Примери су:

РРЦ - имплицира окретање акумулатора А у прави положај за један бит

РЛЦ - имплицира ротирајући акумулатор А у леви положај за један бит

Апликације

Развојем микропроцесорских уређаја дошло је до огромне транзиције и промене у животима многих људи у више индустрија и домена. Због исплативости уређаја, минималне тежине и употребе минималне снаге, ови микропроцесори се данас увелико користе. Данас, размотримо примене микропроцесорске архитектуре 8085 .

Како је микропроцесорска архитектура 8085 укључена у сет инструкција који има више основних упутстава попут Јумп, Адд, Суб, Мове и других. Уз овај сет упутстава, упутства су састављена на програмском језику који је оперативном уређају разумљив и изводи бројне функције попут сабирања, дељења, множења, преноса за ношење и многих. Још компликованије се такође може учинити путем ових микропроцесора.

Инжењерске примене

Апликације које користе микропроцесор су у уређајима за управљање саобраћајем, системским серверима, медицинској опреми, системима за обраду, лифтовима, огромним машинама, системима заштите, домену истраге и у неколико система брава који имају аутоматски улаз и излаз.

Медицински домен

Најважнија употреба микропроцесора у медицинској индустрији је у инсулинској пумпи где микропроцесор регулише овај уређај. Функционише на више функција, попут складиштења прорачуна, обраде информација добијених од биосензора и испитивања исхода.

Комуникација

• У домену комуникација, телефонска индустрија је такође најважнија и побољшава се. Овде микропроцесори почињу да се користе у дигиталним телефонским системима, модемима, кабловима за пренос података и у телефонским централама и многим другим.
• Примена микропроцесора у сателитском систему, ТВ омогућила је и могућност телеконференција.
• Чак се и у системима за регистрацију авиона и железнице користе микропроцесори. ЛАН-ови и ВАН-ови за успостављање комуникације вертикалних података кроз рачунарске системе.

Електроника

Мозак рачунара је технологија микропроцесора. Они се примењују у различитим типовима система, попут микрорачунара, у распону суперрачунара. У индустрији игара на срећу, велики број упутстава за игре развијен је помоћу микропроцесора.

Телевизори, Ипад, виртуелне контроле чак садрже ове микропроцесоре за извођење сложених упутстава и функционалности.

Дакле, ово је све о 8085 микропроцесорској архитектури. Из горенаведених података коначно то можемо закључити Карактеристике микропроцесора 8085 да ли је то 8-битни микропроцесор, затворен са 40 пинова, користи + 5В напонски напон за рад. Састоји се од 16-битног показивача стека и бројача програма, и скупова инструкција од 74, и многих других. Ево питања за вас, шта је 8085 микропроцесорски симулатор ?