Важливим етапом в історії розвитку мікропроцесорів стало створення процесора Intel 8080 в 1974р. Новий процесор випускався на новітній nmos технології, що дозволило розмістити на кристалі до 6000 транзисторів



Скачати 56.54 Kb.
Дата конвертації22.07.2020
Розмір56.54 Kb.
Опис

Важливим етапом в історії розвитку мікропроцесорів стало створення процесора Intel 8080 в 1974р. Новий процесор випускався на новітній NMOS технології, що дозволило розмістити на кристалі до 6000 транзисторів. Мав 64кБ внутрішньої пам`яті і працював на частоті 2-4МГц. Також в новому процесорі була дуже розвинута система команд: 16 команд передачі даних, 31 команда для їх обробки, 28 команд для переходу(з прямою адресацією), 5 команд управління. По деяким джерелам це перший процесор з функцією ділення, хоча «Вікіпедія» каже, що Intel лиш пропонує сопроцесорний модуль, який дозволяє здійснювати функцію ділення, а сам мікропроцесор такої функції не мав. На базі даного процесора був розроблений перший в світі комп’ютер Altair 8800, який користувався великою популярністю в ті часи.

Архітектура

Мікропроцесор містить внутрішню шину даних, за допомогою якої відбувається обмін між внутрішніми регістрами, арифметико-логічним пристроєм, який обробляє вхідні сигнали і відправляє результат на зовнішню шину даних. Так само до складу входить пристрій управління, буфер адресної шини, пов'язаний з регістром команд і буфер адресної шини. У загальних рисах роботу мікропроцесора можна описати наступним чином: в регістрі, званому програмним лічильником, зберігається адреса наступної команди яку необхідно виконати, пристрій управління підключає цей регістр до шини адреси(через буфер) і видає керуючі сигнали, необхідні для зчитування коду з команди пам'яті. На цьому завершується перший такт.

В наступному такті перевіряється стан сигналів на вході, при їх наявності процесор переходить у відповідний стан. Із регістра команди її код надходить в дешифратор команди, а потім в пристрій управління, який в залежності від команди яка надійшла, або одразу її виконує, або зчитує данні і адресу розташовані після коду команди, необхідні для її виконання. На це витрачається 2,3,4 і, якщо необхідно, 5ий такти. Після виконання кожної команди контролер переривань перевіряє наявність переривання і, якщо необхідно, видає адресу підпрограми для обробки переривання, по закінченню обробки переривання іде повернення до початкової точки програми.

Також, важливою частиною мікропроцесора є блок регістрів, який включає в себе 8-ми розрядні регістри загального призначення B,C,D,E,H,L які можуть використовуватися парами в якості 16-ти розрядних BC,DE,HL(це зроблено для зручної праці з адресами). Також в даному вузлі міститься декілька важливих регістрів, таких як:



  • 16-розрядний регістр адреса команди IP(програмний лічильник)

  • 16-розрядний регістр вказівника стека SP

  • 16-розрядну схему інкремента-декремента

Регістр результату(акумулятор), зв`язаний з АЛП і який використовується для збереження одного із початкових операндів або результату виконання програми

Регістр прапорів – в ньому записаний Байт, кожний біт якого містить інформацію о результаті виконання останньої команди.

Команди

У процесорі використовуються 11 форматів команд, коди операцій яких мають різну довжину(2, 5, 6 або 8 біт) і часто складаються з двох частин. В залежності від способу адресації можуть бути одно-, двох- або трьохбайтовими.

В командах використовуються чотири типи адресації:


  • регістрова (MOV rl, r2; ADD r; PCHL; ...);

  • непряма-регістрова (MOV M, r; ADD M; PUSH; POP; ...);

  • безпосередня (MVI r, data 8; ADI data 8; ...);

  • пряма (LDA addr; SHLD addr; IN port; ...).

Арифметичні команди

У мікропроцесорі Intel 8080 передбачені наступні команди двійкової арифметики:



  • додавання 8-розрядних чисел;

  • складання 16-розрядних чисел;

  • віднімання 4-розрядних чисел;

  • інкремент;

  • декремент;

Всі арифметичні операції з 8-розрядними операндами передбачають, що один із операторів розміщується у регістрі акумулятора, а інший або в регістрі, або в пам’яті(при цьому адреса комірки задається в регістровій парі HL), або являється безпосереднім числом, заданим в самій команді. Віднімання виконується завжди із регістра акумулятора. Результат арифметичної операції записується в акумуляторі. Крім цього, по результату арифметичної операції додавання та віднімання встановлюються біти ознак С – переносу, Z – нуля , S – знаку, P - парності, AC – допоміжного переносу.

Команди додавання 16-розрядних чисел, так званої подвійної точності, передбачають, що один із операндів знаходиться в регістровій парі HL, а інший – або в DE, або BC. Результат записується в HL. Крім того, по результату операції встановлюється одиницею або нулем біт переносу – С.

Команди інкременту збільшують зміст регістрів, комірки пам’яті за адресою в HL і регістрових пар на 1. Команда інкремент регістра і пам’яті змінює біти ознак Z, S, P, AC. Інкремент регістровий пар не змінює біти ознак.

Команди декременту зменшують зміст регістрів, комірки пам’яті за адресою в HL і регістрових пар на 1. Біти ознак які змінюються, аналогічні команді інкремент.

Двійкові команди

Для реалізації двійкових операцій в системі команд мікропроцесора передбачені наступні двійкові команди:



  • Двійкове додавання

  • Двійкове множення

  • Двійкове додавання по модулю 2

  • Інверсія

Всі двійкові команди виконуються побітово з 8-розрядними операндами. При цьому один із операторів розміщується в регістрі, накопичувачі, акумуляторі, а інший або в одному з регістрів загального призначення, або в комірці пам’яті або задається у другому байті команди. Результат виконання команди записується в акумулятор. При цьому біт переносу – встановлюється в 0, а інші біти встановлюються у відповідності з результатом виконання команди.

Команди двійкового додавання реалізують операцію «АБО». Результат 1, якщо хоча б один із відповідних бітів дорівнює 1.

Команди двійкового додавання

Система команд мікропроцесора Intel 8080 має три типу команд порівняння:



  • Порівняння вмісту акумулятора з вмістом регістру

  • Порівняння вмісту акумулятора з вмістом комірки пам’яті

  • Порівняння вмісту акумулятора з безпосереднім операндом

Команди порівняння виконуються за допомогою внутрішнього віднімання із вмісту акумулятора, відповідно, вмісту регістра, комірки пам’яті і безпосереднього операнду. Вміст акумулятора при цьому не змінюється. Головним чином, ці команди використовуються перед командами умовних переходів.

Команди безумовного і умовного переходів

В системі команд мікропроцесора передбачені команди зміни послідовності виконання команд для організації циклів, обробки умов передачі управління і т.д. Існує два типи команд переходу: умовний і безумовний.

При виконанні команд безумовного переходу, здійснюється передача управління за адресою, заданою в другому і в третьому байтах команди, або за адресою, заданою в регістровій парі.

Команди умовного переходу виконуються в тому випадку, якщо встановлений або нульовий відповідний біт ознаки, в іншому випадку команда ігнорується і виконується наступна за нею команда.

Існують команди умовного переходу для наступних бітів ознак:



  • Біту нуля Z;

  • Біту переносу C

  • Біту знаку S

  • Біту парності P

Для кожного біту ознаки передбачені дві команди переходу:

  • Переходу при встановленому біті

  • Перехід при нульовому біті

Команди зсуву

Мікропроцесор має такі команди зсуву: циклічний зсув вліво RLC, циклічний зсув вправо RRC, зсув вліво через перенос RAL, зсув вправо через перенос RAR.

Команди зсуву виконуються в регістрі – накопичувачі, акумуляторі над 8-розрядними операндами. Результат заноситься в акумулятор.

Команди циклічного зсуву вліво/вправо зміщують кожний біт байту на одну позицію вліво/вправо відповідно. При цьому, при зсуві вліво вміст старшого розряду записується в молодший розряд і в біт переносу, а при зсуві вліво, вміст молодшого розряду записується в старший розряд і в біт переносу.



Команди зсуву вліво/вправо через перенос переміщують вміст кожного біту байту вліво/вправо на 1 розряд відповідно. При цьому вміст біту переносу записується в молодший/старший розряд відповідно, а в біт переносу записується вміст старшого/молодшого розряду відповідно.

Поділіться з Вашими друзьями:


База даних захищена авторським правом ©res.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка