Arhitektura mikroprocesora 8085: rad i njegove primjene

Prvi izum integriranog kruga bio je 1959. godine i time se obilježila povijest mikroprocesora. A prvi mikroprocesor koji je izumljen bio je Intel 4004 1971. godine. Čak se naziva i središnjom procesorskom jedinicom (CPU) u kojoj je više računarskih perifernih komponenata integrirano na jedan čip. To uključuje registre, upravljačku sabirnicu, sat, ALU, kontrolni odjeljak i memorijsku jedinicu. Prolazeći mnoge generacije, trenutna generacija mikroprocesora bila je sposobna izvoditi visoke računske zadatke koji također koriste 64-bitne procesore. Ovo je kratka procjena mikroprocesora, a jedan od tipova o kojem ćemo danas razgovarati je mikroprocesorska arhitektura 8085.

Što je mikroprocesor 8085?

Općenito, 8085 je 8-bitni mikroprocesor, a pokrenuo ga je Intelov tim 1976. godine uz pomoć NMOS tehnologije. Ovaj procesor je ažurirana verzija mikroprocesora. Konfiguracije 8085 mikroprocesor uglavnom uključuju sabirnicu podataka - 8-bitnu, sabirnicu adresa - 16-bitnu, brojač programa -16-bitni, stack-pokazivač-16-bitni, registrira 8-bitni, + 5V opskrbni napon i radi na 3,2 MHz CLK u jednom segmentu. Primjene mikroprocesora 8085 uključene su u mikrovalne pećnice, perilice rublja, uređaje, itd značajke mikroprocesora 8085 su kao u nastavku:

• Ovaj mikroprocesor je 8-bitni uređaj koji istovremeno prima, radi ili daje 8-bitne informacije.
• Procesor se sastoji od 16-bitnih i 8-bitnih adresa i podatkovnih linija, tako da je kapacitet uređaja 2¹⁶što je 64 KB memorije.
• Napravljen je od jednog NMOS čip uređaja i ima 6200 tranzistora
• Ukupno je prisutno 246 operativnih kodova i 80 uputa
• Kako mikroprocesor 8085 ima 8-bitne ulazne / izlazne adresne linije, on ima mogućnost adresiranja 2⁸= 256 ulaznih i izlaznih priključaka.
• Ovaj mikroprocesor dostupan je u DIP paketu od 40 pinova
• Kako bi prenio ogromne informacije iz I / O u memoriju i iz memorije u I / O, procesor dijeli svoju sabirnicu s DMA kontrolerom.
• Ima pristup gdje može poboljšati mehanizam upravljanja prekidima
• Procesorom 8085 može se upravljati čak i kao mikroračunalom s tri čipa koristeći podršku krugova IC 8355 i IC 8155.
• Ima unutarnji generator sata
• Funkcionira na taktu s radnim ciklusom od 50%

Arhitektura mikroprocesora 8085

Arhitektura mikroprocesora 8085 uglavnom uključuje vremensku i upravljačku jedinicu, aritmetičku i logičku jedinicu, dekoder, registar uputa, kontrola prekida, niz registara, serijska kontrola ulaza / izlaza. Najvažniji dio mikroprocesora je središnja procesorska jedinica.

8085 Arhitektura

Rad mikroprocesora 8085

Glavna operacija ALU-a je aritmetička i logična koja uključuje zbrajanje, priraštaj, oduzimanje, umanjivanje, logičke operacije poput AND, OR, Ex-OR , nadopuna, evaluacija, lijeva ili desna smjena. I privremeni registri kao i akumulatori koriste se za zadržavanje informacija tijekom cijelog postupka, a zatim će se ishod pohraniti u akumulator. Različite zastave raspoređuju se ili preuređuju na temelju ishoda operacije.

Registri zastava

Registri zastava za mikroprocesor 8085 klasificiraju se u pet vrsta, naime znak, nula, pomoćno nošenje, paritet i nošenje. Položaji bita odvojeni za ove vrste zastava. Nakon rada ALU-a, kada je rezultat najznačajnijeg bita (D7) jedan, tada će se rasporediti znakovna zastava. Kada je rad ALU ishoda nula, tada će se postaviti nulte zastavice. Kada ishod nije nula, tada će se resetirati nulte oznake.

8085 Registri mikroprocesorskih zastava

U aritmetičkom procesu, kad god se izvede prijenos s manjim grickanjem, tada će se postaviti zastavica za pomoćni tip nošenja. Nakon ALU operacije, kada ishod ima paran broj, tada će se postaviti oznaka pariteta ili će se resetirati. Kada se aritmetički proces iskaže u nošenju, tada će se postaviti zastava za nošenje ili će se resetirati. Između pet vrsta zastava, zastavica tipa AC upotrebljava se s unutarnje strane namijenjena BCD aritmetici, kao i preostale četiri zastavice koriste se kod programera kako bi se osigurali uvjeti ishoda procesa.

Kontrolna i vremenska jedinica

Upravljačka i vremenska jedinica koordinira se sa svim radnjama mikroprocesora po satu i daje upravljačke signale potrebne za komunikacija među mikroprocesorom kao i perifernim uređajima.

Dekoder i upisnik
Kako se narudžba dobiva iz memorije, ona se nalazi u registru uputa i kodira i dekodira u različite cikluse uređaja.

Registriraj niz

Opća namjena programabilna registri su razvrstani u nekoliko vrsta osim akumulatora kao što su B, C, D, E, H, & L. Oni se koriste kao 8-bitni registri koji su inače povezani za skladištenje 16-bitnih podataka. Dopušteni parovi su BC, DE & HL, a kratkoročni W& Z registri se koriste u procesoru i ne može se koristiti s programerom.

Registri posebne namjene

Ti su registri razvrstani u četiri vrste, naime brojač programa, pokazivač sloga, registar povećanja ili smanjenja, međuspremnik adrese ili međuspremnik podataka.

Brojač programa

Ovo je prva vrsta registra posebne namjene i smatra da instrukciju izvodi mikroprocesor. Kada je ALU dovršio izvršavanje uputa, tada mikroprocesor traži druge upute koje treba izvršiti. Stoga će biti potrebno zadržati sljedeću adresu s uputama koja će se izvršiti radi uštede vremena. Mikroprocesor povećava program kada se izvodi naredba, stoga će se izvršiti protupozicioniranje programa na sljedeću adresu memorije uputa ...

Pokazivač stoga 8085

Pokazivač SP ili stog je 16-bitni registar i funkcionira slično stogu, koji se neprestano povećava ili smanjuje s dva tijekom procesa push i pop.

Registar povećanja ili smanjenja

Sadržaj registra od 8 bita ili memorijski položaj može se povećati ili smanjiti s jednim. 16-bitni registar koristan je za povećavanje ili smanjivanje programa brojači kao i registar sadržaja pokazivača stoga s jednim. Ova se operacija može izvesti na bilo kojem položaju memorije ili bilo kojoj vrsti registra.

Adrefer-me uspremnik i me uspremnik adresa-podataka

Međuspremnik sprema kopirane podatke iz memorije za izvršenje. Memorija i I / O čipovi povezani su s tim sabirnicama, tada CPU može zamijeniti željene podatke I / O čipovima i memorijom.

Adresna sabirnica i sabirnica podataka

Sabirnica podataka korisna je za nošenje povezanih informacija koje treba opskrbiti. Dvosmjerna je, ali adresna sabirnica pokazuje položaj gdje se mora pohraniti i jednosmjerna je, korisna za prijenos informacija kao i uređaji za unos / izlaz adrese.

Jedinica vremena i upravljanja

Jedinica za mjerenje i upravljanje može se koristiti za napajanje signala mikroprocesorskom arhitekturom 8085 za postizanje određenih procesa. Jedinice za mjerenje vremena i upravljanje koriste se za upravljanje unutarnjim i vanjskim krugovima. Razvrstani su u četiri vrste, naime upravljačke jedinice poput RD 'ALE, READY, WR', statusne jedinice poput S0, S1 i IO / M ', DM poput HLDA i HOLD jedinice, RESET jedinice poput RST-IN i RST-OUT .

Pin dijagram

Ovaj 8085 je 40-pinski mikroprocesor, gdje su podijeljeni u sedam skupina. S donjim dijagramom pinova mikroprocesora 8085, funkcionalnost i svrha mogu se lako znati.

8085 dijagram pin-a

Sabirnica podataka

Pribadače od 12 do 17 su pinovi sabirnice podataka koji su AD₀- TO₇, ovo nosi minimalnih 8-bitnih sabirnica podataka i adresa.

Adresa sabirnice

Pribadače od 21 do 28 su pinovi sabirnice podataka koji su A₈- TO_petnaest, ovo nosi najznačajniju 8-bitnu sabirnicu podataka i adresa.

Status i kontrolni signali

Da bi se otkrilo ponašanje postupka, ti se signali uglavnom razmatraju. U uređajima 8085 postoje po 3 kontrolna i statusna signala.

RD - Ovo je signal koji se koristi za regulaciju rada READ. Kad se pin priguši, to znači da se odabrana memorija čita.

WR - Ovo je signal koji se koristi za regulaciju rada WRITE. Kad se pin priguši, to znači da se podaci sabirnice podataka zapisuju na odabrano mjesto memorije.

ALI - ALE odgovara signalu za omogućavanje zaključavanja adrese. ALE signal je visok u vrijeme početnog takta stroja i to omogućuje da se zadnjih 8 bitova adrese zakači memorijom ili vanjskim zasunom.

I / M - Ovo je signal statusa koji prepoznaje hoće li se adresa dodijeliti za I / O ili za memorijske uređaje.

SPREMAN - Ovaj se pin koristi za određivanje je li periferna jedinica sposobna prenijeti podatke ili ne. Kad je ovaj pin visok, prenosi podatke, a ako je nizak, mikroprocesorski uređaj mora pričekati dok pin ne pređe u visoko stanje.

S₀i S₁ pinovi - ovi pinovi su statusni signali koji definiraju sljedeće operacije, a to su:

Signali sata

CLK - Ovo je izlazni signal koji je pin 37. To se koristi čak i u drugim digitalnim integriranim krugovima. Frekvencija takta je slična frekvenciji procesora.

X1 i X2 - To su ulazni signali na pinovima 1 i 2. Ti pinovi imaju veze s vanjskim oscilatorom koji upravlja sustavom internih sklopova uređaja. Ovi se klinovi koriste za generiranje sata koji je potreban za funkciju mikroprocesora.

Resetiraj signale

Postoje dva pina za resetiranje koji su Reset In i Reset Out na pinovima 3 i 36.

RESETIRATI U - Ovaj pin označava resetiranje brojača programa na nulu. Također, ovaj pin resetira HLDA japanke i IE igle. Kontrolna procesna jedinica bit će u resetiranom stanju dok se RESET ne pokrene.

VRAĆI VAN - Ovaj pin označava da je CPU u resetiranom stanju.

Serijski ulazno / izlazni signali

ŠID - Ovo je signal serijske ulazne linije podataka. Podaci koji se nalaze na ovom datelinu uzimaju se u 7^thbit ACC-a kada se izvodi RIM funkcionalnost.

TRAVNJAK - Ovo je signal serijske izlazne linije podataka. ACC-ov 7^thbit je izlaz na SOD podatkovnoj liniji kada se izvodi SIIM funkcionalnost.

Vanjski pokrenuti i prekida signale

HLDA - Ovo je signal za potvrdu HOLD koja označava primljeni signal zahtjeva HOLD. Kad se zahtjev ukloni, pin se prebacuje u nisko stanje. Ovo je izlazni pin.

DRŽI - Ovaj pin označava da drugi uređaj treba koristiti sabirnice podataka i adresa. Ovo je ulazni pin.

INTA - Ovaj pin je potvrda prekida koju usmjerava mikroprocesorski uređaj nakon primanja INTR pin-a. Ovo je izlazni pin.

U - Ovo je signal zahtjeva za prekid. Ima minimalni prioritet u usporedbi s ostalim signalima prekida.

ZAMKA, RST 5,5, 6,5, 7,5 - Sve su to ulazne prekidačke iglice. Kad se prepozna bilo koji od prekida za zaptivanje, sljedeći signal funkcionira iz konstantnog položaja u memoriji na temelju donje tablice:

Popis prioriteta ovih signala prekida je

ZAMKA - Najviša

RST 7,5 - Visoko

RST 6,5 - Srednje

RST 5,5 - Nisko

INTR - najniža

Signali napajanja su Vcc i Vss koji su + 5V i uzemljene pinove.

8085 Mikroprocesorski prekid

Dijagram vremena mikroprocesora 8085

Da bi se jasno razumio rad i performanse mikroprocesora, vremenski dijagram je najprikladniji pristup. Pomoću vremenskog dijagrama lako je znati funkcionalnost sustava, detaljnu funkcionalnost svake upute i izvršenja i druge. Vremenski dijagram je grafički prikaz uputa i koraka koji odgovaraju vremenu. To označava ciklus takta, vremensko razdoblje, sabirnicu podataka, vrstu rada kao što je RD / WR / Status i ciklus takta.

U mikroprocesorskoj arhitekturi 8085, ovdje ćemo pogledati vremenske dijagrame I / O RD, I / O WR, RD memorije, WR memorije i dohvaćanja opcodea.

Dohvati opcode

Vremenski dijagram je:

Dohvati opcode u mikroprocesoru 8085

I / O čitanje

Vremenski dijagram je:

Ulazno čitanje

I / O pisanje

Vremenski dijagram je:

Ulazni zapis

Pročitana memorija

Vremenski dijagram je:

Pročitana memorija

Memory Write

Vremenski dijagram je:

Memorija zapisuje u mikroprocesor 8085

Za sve ove vremenske dijagrame, najčešće korišteni pojmovi su:

RD - Kada je visoka, to znači da mikroprocesor ne čita podatke, ili kada je niska, to znači da mikroprocesor čita podatke.

WR - Kada je visok, to znači da mikroprocesor ne zapisuje podatke, ili kada je nizak, to znači da mikroprocesor zapisuje podatke.

I / M - Kada je visoka, to znači da uređaj izvodi I / O radnju, ili kada je niska, to znači da mikroprocesor izvodi memorijske operacije.

ALI - Ovaj signal podrazumijeva valjanu dostupnost adrese. Kad je signal visok, izvodi se kao adresna sabirnica, a kada je nizak, izvodi se kao sabirnica podataka.

S0 i S1 - Označava vrstu strojnog ciklusa koji je u tijeku.

Razmotrite donju tablicu:

8085 Set upute za mikroprocesor

The set uputa od 8085 mikroprocesorska arhitektura nije ništa drugo doli kodovi uputa koji se koriste za postizanje točnog zadatka, a skupovi instrukcija kategorizirani su u različite tipove, naime upravljačke, logičke, razgranate, aritmetičke i upute za prijenos podataka.

Obraćanje načinima iz 8085

Načini adresiranja 8085 mikroprocesora mogu se definirati kao naredbe koje nude ti načini i koriste se za označavanje informacija u različitim oblicima bez mijenjanja sadržaja. Oni su klasificirani u pet skupina, naime neposredni, registrirani, izravni, neizravni i podrazumijevani načini adresiranja.

Način neposrednog adresiranja

Ovdje je izvorni operand informacija. Kada su informacije 8-bitne, tada je uputa od 2 bajta. Inače, ako su podaci od 16 bita, tada je uputa od 3 bajta.

Razmotrite donje primjere:

MVI B 60 - Podrazumijeva brzo premještanje datuma 60H u B registar

JMP adresa - Podrazumijeva brzo preskakanje adrese operanda

Registriranje načina adresiranja

Ovdje su podaci kojima se mora upravljati prisutni u registrima, a operandi su registri. Dakle, operacija se odvija unutar višestrukih registara mikroprocesora.

Razmotrite donje primjere:

INR B - Podrazumijeva povećanje sadržaja registra B za jedan bit

MOV A, B - Podrazumijeva premještanje sadržaja iz registra B u A

DODAJ B - Podrazumijeva da se registar A i registar B dodaju i akumuliraju izlaz u A

JMP adresa - Podrazumijeva brzo preskakanje adrese operanda

Način izravnog adresiranja

Ovdje su informacije kojima se mora upravljati prisutne na memorijskom mjestu, a operand se izravno smatra memorijskim mjestom.

Razmotrite donje primjere:

LDA 2100 - Podrazumijeva učitavanje sadržaja lokacije memorije u akumulator A

IN 35 - Podrazumijeva čitanje podataka iz luke koja ima adresu 35

Način neizravnog adresiranja

Ovdje su informacije kojima se mora upravljati prisutne na mjestu memorije, a operand se neizravno smatra registracijskim parom.

Razmotrite donje primjere:

LDAX B - Podrazumijeva premještanje sadržaja B-C registra u akumulator
LXIH 9570 - Podrazumijeva učitavanje neposrednog H-L para s adresom mjesta 9570

Način implicitnog adresiranja

Ovdje je operand skriven, a informacije kojima se mora upravljati prisutne su u samim podacima.

Primjeri su:

RRC - implicira okretanje akumulatora A u pravi položaj za jedan bit

RLC - implicira rotirajući akumulator A u lijevi položaj za jedan bit

Prijave

Razvojem mikroprocesorskih uređaja došlo je do ogromne tranzicije i promjene u životima mnogih ljudi u više industrija i domena. Zbog isplativosti uređaja, minimalne težine i upotrebe minimalne snage, ovi se mikroprocesori danas uvelike koriste. Danas, razmotrimo primjene mikroprocesorske arhitekture 8085 .

Kako je mikroprocesorska arhitektura 8085 uključena u set instrukcija koji ima više osnovnih uputa poput Skok, Dodavanje, Sub, Premještanje i druge. Uz ovaj set uputa, upute su sastavljene na programskom jeziku koji je razumljiv operativnom uređaju i izvodi brojne funkcije poput zbrajanja, dijeljenja, množenja, pomicanja za nošenje i mnogih. Pomoću ovih mikroprocesora može se postići još složenije.

Inženjerske primjene

Aplikacije koje koriste mikroprocesor su u uređajima za upravljanje prometom, sistemskim poslužiteljima, medicinskoj opremi, sustavima za obradu, liftovima, ogromnim strojevima, sustavima zaštite, domeni istrage, a u nekoliko sustava brava imaju automatski ulaz i izlaz.

Medicinska domena

Najvažnija uporaba mikroprocesora u medicinskoj industriji je u inzulinskoj pumpi gdje mikroprocesor regulira ovaj uređaj. Djeluje s više funkcionalnosti poput pohrane proračuna, obrade informacija dobivenih od biosenzora i ispitivanja ishoda.

Komunikacija

• U komunikacijskoj domeni, telefonska je industrija također najvažnija i poboljšava se. Ovdje se mikroprocesori koriste u digitalnim telefonskim sustavima, modemima, podatkovnim kabelima, telefonskim centralama i mnogim drugima.
• Primjena mikroprocesora u satelitskom sustavu, TV omogućila je i mogućnost telekonferencija.
• Čak se i u sustavima registracije zrakoplovnih i željezničkih sustava koriste mikroprocesori. LAN-ovi i WAN-ovi za uspostavljanje komunikacije vertikalnih podataka kroz računalne sustave.

Elektronika

Mozak računala je tehnologija mikroprocesora. Oni se primjenjuju u različitim vrstama sustava, poput mikroračunala, u rasponu superračunala. U industriji igara na sreću, mnogi se brojevi uputa za igre razvijaju pomoću mikroprocesora.

Televizori, Ipad, virtualne kontrole čak sadrže ove mikroprocesore za izvođenje složenih uputa i funkcionalnosti.

Dakle, ovdje se radi o 8085 mikroprocesorskoj arhitekturi. Iz gornjih podataka konačno to možemo zaključiti Značajke mikroprocesora 8085 je li to 8-bitni mikroprocesor, zatvoren s 40 pinova, koristi + 5V opskrbni napon za rad. Sastoji se od 16-bitnog pokazivača na stek i brojača programa, i skupova od 74 instrukcije i mnogih drugih. Evo pitanja za vas, što je 8085 mikroprocesorski simulator ?