8085 mikroprocesoru arhitektūra: darbs un tā pielietojums

Pirmais integrālās shēmas izgudrojums bija 1959. gadā, un tas pieminēja mikroprocesoru vēsturi. Un pirmais izgudrotais mikroprocesors bija Intel 4004 1971. gadā. To pat sauc par centrālo procesoru (CPU), kur vienā mikroshēmā ir integrēti vairāki datoru perifērijas komponenti. Tas ietver reģistrus, vadības kopni, pulksteni, ALU, vadības sekciju un atmiņas bloku. Braucot garām daudzām paaudzēm, pašreizējā mikroprocesora paaudze spēja veikt lielus skaitļošanas uzdevumus, kas izmanto arī 64 bitu procesorus. Šis ir īss mikroprocesoru novērtējums, un viens veids, kuru mēs šodien apspriedīsim, ir 8085 mikroprocesoru arhitektūra.

Kas ir 8085 mikroprocesors?

Parasti 8085 ir 8 bitu mikroprocesors, un Intel komanda to uzsāka 1976. gadā ar NMOS tehnoloģijas palīdzību. Šis procesors ir atjaunināta mikroprocesora versija. Konfigurācijas 8085 mikroprocesors galvenokārt ietver datu kopni - 8 bitu, adrešu kopni - 16 bitus programmu skaitītājs -16 biti, kaudzes rādītājs-16 biti, reģistrē 8 bitu + 5 V sprieguma padevi un darbojas ar 3,2 MHz viena segmenta CLK. 8085 mikroprocesora pielietojums ir saistīts ar mikroviļņu krāsnīm, veļas mašīnām, sīkrīkiem utt mikroprocesora 8085 iezīmes ir šādi:

• Šis mikroprocesors ir 8 bitu ierīce, kas saņem, darbojas vai izvada 8 bitu informāciju vienlaicīgi.
• Procesors sastāv no 16 bitu un 8 bitu adrešu un datu līnijām, tāpēc ierīces ietilpība ir 2¹⁶kas ir 64 KB atmiņas.
• Tas ir izgatavots no vienas NMOS mikroshēmas ierīces, un tajā ir 6200 tranzistori
• Kopā ir 246 darbības kodi un 80 instrukcijas
• Tā kā mikroprocesoram 8085 ir 8 bitu ievades / izvades adreses līnijas, tam ir iespēja adresēt 2⁸= 256 ieejas un izejas porti.
• Šis mikroprocesors ir pieejams DIP komplektā ar 40 tapām
• Lai pārsūtītu milzīgu informāciju no I / O uz atmiņu un no atmiņas uz I / O, procesors kopīgo savu kopni ar DMA kontrolieri.
• Tam ir pieeja, kurā tā var uzlabot pārtraukumu apstrādes mehānismu
• 8085 procesoru var darbināt pat kā trīs mikroshēmu mikrodatoru, izmantojot IC 8355 un IC 8155 ķēžu atbalstu.
• Tam ir iekšējais pulksteņa ģenerators
• Tas darbojas pulksteņa ciklā, kura darba cikls ir 50%

8085 mikroprocesoru arhitektūra

Mikroprocesora 8085 arhitektūrā galvenokārt ietilpst laika un vadības bloks, aritmētiskā un loģiskā vienība, dekodētājs, instrukciju reģistrs, pārtraukuma vadība, reģistra masīvs, sērijas ievades / izvades vadība. Vissvarīgākā mikroprocesora daļa ir centrālais procesors.

8085 Arhitektūra

8085 mikroprocesora darbība

ALU galvenā darbība ir aritmētiskā, kā arī loģiskā, kas ietver saskaitīšanu, pieaugumu, atņemšanu, samazināšanu, loģiskas darbības, piemēram, AND, OR, Ex-OR , papildinājums, novērtējums, maiņa pa kreisi vai pa labi. Gan pagaidu reģistri, gan akumulatori tiek izmantoti informācijas glabāšanai visu darbību laikā, un rezultāts tiks glabāts akumulatorā. Dažādie karodziņi ir sakārtoti vai pārkārtoti, pamatojoties uz operācijas iznākumu.

Karogu reģistri

Karogu reģistri mikroprocesors 8085 tiek klasificēti piecos veidos, proti, zīme, nulle, papildu pārnešana, paritāte un pārnešana. Šāda veida karodziņiem atvēlēto bitu pozīcijas. Pēc ALU darbības, kad vissvarīgākā bita (D7) rezultāts ir viens, tiks sakārtots zīmes karogs. Kad ALU iznākuma darbība ir nulle, tiks iestatīti nulles karodziņi. Kad rezultāts nav nulle, nulles karodziņi tiks atiestatīti.

8085 Mikroprocesoru karogu reģistri

Aritmētiskajā procesā ikreiz, kad pārnēsāšana tiek veikta ar mazāku knābienu, tiks uzstādīts palīgkaroga karodziņš. Pēc ALU operācijas, kad iznākumam ir pāra skaitlis, tiks iestatīts paritātes karodziņš vai arī tas tiks atiestatīts. Kad aritmētiskā procesa iznākums pārnēsāšanā tiks iestatīts pārnēsāšanas karodziņš vai arī tas tiks atiestatīts. Starp piecu veidu karodziņiem iekšpusē tiek izmantots maiņstrāvas tipa karodziņš, kas paredzēts BCD aritmētikai, kā arī pārējie četri karodziņi tiek izmantoti kopā ar izstrādātāju, lai pārliecinātos par procesa iznākuma apstākļiem.

Vadības un laika vienība

Vadības un laika vienība koordinē visas mikroprocesora darbības ar pulksteni un dod vadības signālus, kas nepieciešami komunikācija starp mikroprocesoriem, kā arī perifērijas ierīcēm.

Dekoderu un instrukciju reģistrs
Tā kā pasūtījums tiek iegūts no atmiņas pēc tam, tas atrodas instrukciju reģistrā un tiek kodēts un atšifrēts dažādos ierīču ciklos.

Reģistrēt masīvu

Programmējams vispārējam mērķim reģistri tiek klasificēti vairākos veidos izņemot akumulatoru, piemēram, B, C, D, E, H un L. Tos izmanto kā 8 bitu reģistrus, kas citādi savienoti, lai uzkrātu datu l6 bitu. Atļautie pāri ir BC, DE un HL, un procesorā tiek izmantoti īstermiņa W & Z reģistri, un to nevar izmantot kopā ar izstrādātāju.

Īpaša mērķa reģistri

Šie reģistri tiek klasificēti četros veidos, proti, programmu skaitītājs, kaudzes rādītājs, pieauguma vai samazinājuma reģistrs, adrešu buferis vai datu buferis.

Programmas skaitītājs

Šis ir pirmā veida īpaša mērķa reģistrs, un tā uzskata, ka instrukciju veic mikroprocesors. Kad ALU ir pabeidzis instrukcijas izpildi, mikroprocesors meklē citas veicamās instrukcijas. Tādējādi, lai ietaupītu laiku, būs prasība turēt nākamo instrukcijas adresi. Mikroprocesors palielina programmu, kad tiek izpildīta instrukcija, tāpēc tiks veikta programmas pretpozīcija nākamajai instrukcijas atmiņas adresei ...

Steka rādītājs 8085. gadā

SP vai kaudzes rādītājs ir 16 bitu reģistrs, un tas darbojas līdzīgi kaudzei, kas pastāvīgi tiek palielināts vai samazināts ar diviem visā push un pop procesā.

Pieauguma vai samazināšanas reģistrs

8 bitu reģistra saturu vai arī atmiņas pozīciju var palielināt vai samazināt ar vienu. 16 bitu reģistrs ir noderīgs programmas palielināšanai vai samazināšanai letes kā arī sakrauj rādītāju reģistra saturu ar vienu. Šo darbību var veikt jebkurā atmiņas pozīcijā vai jebkura veida reģistrā.

Adrešu buferis un adrešu buferis

Adrešu buferis saglabā atmiņā nokopēto informāciju izpildei. Atmiņas un I / O mikroshēmas ir saistītas ar šīm kopnēm, tad centrālais procesors var aizstāt vēlamos datus ar I / O mikroshēmām un atmiņu.

Adrešu kopa un datu kopne

Datu kopne ir noderīga, lai pārnestu saistīto informāciju, kas jāuzglabā. Tas ir divvirzienu, bet adrešu kopne norāda vietu, kur tā jāuzglabā, un tā ir vienvirziena, noderīga informācijas pārsūtīšanai, kā arī adreses ievades / izvades ierīcēm.

Laika un vadības bloks

Laiku un vadības bloku var izmantot, lai piegādātu signālu 8085 mikroprocesora arhitektūrai konkrētu procesu sasniegšanai. Laika un vadības bloki tiek izmantoti, lai kontrolētu iekšējās, kā arī ārējās ķēdes. Tie ir klasificēti četros veidos, proti, vadības blokos, piemēram, RD 'ALE, READY, WR', statusa vienībās, piemēram, S0, S1 un IO / M ', DM, piemēram, HLDA, un HOLD vienībā, RESET vienībās, piemēram, RST-IN un RST-OUT .

Pin diagramma

Šis 8085 ir 40 kontaktu mikroprocesors, kur tos iedala septiņās grupās. Izmantojot zemāk esošo 8085 mikroprocesoru tapu diagrammu, funkcionalitāti un mērķi var viegli uzzināt.

8085 tapu diagramma

Datu kopne

Piespraudes no 12 līdz 17 ir datu kopnes tapas, kas ir AD₀- UZ₇, tas nes minimālo ievērojamo 8 bitu datu un adrešu kopni.

Adrešu kopne

Tapas no 21 līdz 28 ir datu kopnes tapas, kas ir A₈- UZ_piecpadsmit, tas nes ievērojamāko 8 bitu datu un adrešu kopni.

Statuss un vadības signāli

Lai uzzinātu operācijas uzvedību, galvenokārt tiek ņemti vērā šie signāli. 8085 ierīcēs katram ir 3 vadības un statusa signāli.

RD - Šis ir signāls, ko izmanto READ darbības regulēšanai. Kad tapa ir zemā stāvoklī, tas nozīmē, ka izvēlētā atmiņa tiek nolasīta.

WR - Šis ir signāls, ko izmanto WRITE darbības regulēšanai. Kad tapa pārvietojas zemā līmenī, tas nozīmē, ka datu kopnes informācija tiek ierakstīta izvēlētajā atmiņas vietā.

BET - ALE atbilst adreses fiksatora iespējošanas signālam. Iekārtas sākotnējā pulksteņa cikla laikā ALE signāls ir augsts, un tas ļauj pēdējiem 8 adreses bitiem fiksēt atmiņu vai ārējo fiksatoru.

ES ESMU - Šis ir statusa signāls, kas atpazīst, vai I / O vai atmiņas ierīcēm jāpiešķir adrese.

GATAVS - Šo tapu izmanto, lai norādītu, vai perifērija spēj pārsūtīt informāciju vai nē. Kad šī tapa ir augsta, tā pārsūta datus un, ja tā ir maz, mikroprocesora ierīcei jāgaida, kamēr tapa nonāk augstā stāvoklī.

S₀un S₁ tapas - šīs tapas ir statusa signāli, kas nosaka tālāk norādītās darbības, un tās ir:

Pulksteņa signāli

CLK - Šis ir izejas signāls, kas ir kontakts 37. To izmanto pat citās digitālajās integrālajās shēmās. Pulksteņa signāla frekvence ir līdzīga procesora frekvencei.

X1 un X2 - Šie ir ieejas signāli 1. un 2. tapā. Šiem kontaktiem ir savienojumi ar ārējo oscilatoru, kas darbojas ierīces iekšējās shēmas sistēmā. Šīs tapas tiek izmantotas pulksteņa ģenerēšanai, kas nepieciešams mikroprocesora funkcionalitātei.

Atiestatīt signālus

Ir divi atiestatīšanas tapas, kas ir Reset In un Reset Out pie tapām 3 un 36.

ATIESTATĪT - Šī tapa nozīmē programmas skaitītāja atiestatīšanu uz nulli. Arī šī tapa atiestata HLDA flip-flops un IE tapas. Vadības apstrādes bloks būs atiestatīšanas stāvoklī, kamēr netiks aktivizēts RESET.

ATIESTATĪT - Šī tapa nozīmē, ka centrālais procesors ir atiestatīts.

Sērijas ieejas / izejas signāli

SID - Šis ir sērijveida ievades datu līnijas signāls. Informācija, kas atrodas šajā datlīnijā, tiek ņemta vērā 7^thkad tiek izpildīta RIM funkcionalitāte.

SOD - Šis ir sērijveida izejas datu līnijas signāls. ACC 7^thbits ir SOD datu līnijas izvade, kad tiek veikta SIIM funkcionalitāte.

Ārēji iniciēti un pārtrauc signālus

HLDA - Šis ir HOLD apstiprinājuma signāls, kas apzīmē saņemto HOLD pieprasījuma signālu. Kad pieprasījums tiek noņemts, piespraude nonāk zemā stāvoklī. Šī ir izejas tapa.

TURIET - Šī tapa norāda, ka otrai ierīcei ir jāizmanto dati un adrešu kopnes. Šī ir ievades tapa.

INTA - Šī tapa ir pārtraukuma apstiprinājums, ko mikroprocesora ierīce vada pēc INTR tapas saņemšanas. Šī ir izejas tapa.

IN - Šis ir pārtraukuma pieprasījuma signāls. Tam ir minimāla prioritāte, salīdzinot ar citiem pārtraukuma signāliem.

TRAP, RST 5.5, 6.5, 7.5 - Tie visi ir ievades pārtraukuma tapas. Kad tiek atpazīts kāds no pārtraukuma tapiem, nākamais signāls ir darbojies no nemainīgās pozīcijas atmiņā, pamatojoties uz zemāk esošo tabulu:

Šo pārtraukuma signālu prioritāšu saraksts ir

Slazds - visaugstākais

RST 7,5 - augsts

RST 6,5 - vidējs

RST 5.5 - zems

INTR - zemākais

Barošanas avota signāli ir Vcc un Vss kas ir + 5V un zemes tapas.

8085 Mikroprocesora pārtraukums

8085 mikroprocesora laika shēma

Lai skaidri saprastu mikroprocesora darbību un veiktspēju, vispiemērotākā pieeja ir laika shēma. Izmantojot laika shēmu, ir viegli uzzināt sistēmas funkcionalitāti, katras instrukcijas un izpildes detalizētu funkcionalitāti un citas. Laika diagramma ir grafisks instrukciju attēlojums ir soļi, kas atbilst laikam. Tas apzīmē pulksteņa ciklu, laika periodu, datu kopni, darbības veidu, piemēram, RD / WR / Statuss, un pulksteņa ciklu.

8085 mikroprocesora arhitektūrā šeit mēs aplūkosim I / O RD, I / O WR, atmiņas RD, atmiņas WR un opcode ielādes laika diagrammas.

Opcode ielādēt

Laika diagramma ir:

Opcode Fetch in 8085 mikroprocesors

I / O lasīt

Laika diagramma ir:

Ievades lasīšana

I / O rakstīšana

Laika diagramma ir:

Ievades rakstīšana

Atmiņa lasīta

Laika diagramma ir:

Atmiņa lasīta

Atmiņas rakstīšana

Laika diagramma ir:

Atmiņas rakstīšana 8085 mikroprocesorā

Visām šīm laika diagrammām parasti tiek izmantoti šādi termini:

RD - Ja tas ir augsts, tas nozīmē, ka mikroprocesors nelasa datus, vai arī tad, kad tas ir maz, tas nozīmē, ka mikroprocesors nolasa datus.

WR - Ja tas ir augsts, tas nozīmē, ka mikroprocesors neraksta datus, vai arī tad, kad tas ir maz, tas nozīmē, ka mikroprocesors raksta datus.

ES ESMU - Kad tas ir augsts, tas nozīmē, ka ierīce veic I / O darbību, vai arī tad, kad tas ir zems, tas nozīmē, ka mikroprocesors veic atmiņas darbību.

BET - Šis signāls nozīmē derīgas adreses pieejamību. Ja signāls ir augsts, tas darbojas kā adreses kopne vai, ja tas ir zems, tas darbojas kā datu kopne.

S0 un S1 - apzīmē notiekošo mašīnu ciklu.

Apsveriet šo tabulu:

8085 Mikroprocesoru instrukciju komplekts

The instrukciju komplekts 8085 mikroprocesora arhitektūra ir nekas cits kā instrukciju kodi, ko izmanto, lai sasniegtu precīzu uzdevumu, un instrukciju kopas tiek iedalītas dažādos veidos, proti, vadības, loģiskās, sazarotās, aritmētiskās un datu pārsūtīšanas instrukcijas.

8085. gada adresācijas režīmi

IP adresēšanas režīmi 8085 mikroprocesori var definēt kā komandas, kuras piedāvā šie režīmi un kuras izmanto informācijas apzīmēšanai dažādās formās, nemainot saturu. Tie tika iedalīti piecās grupās, proti, tūlītējās, reģistrētās, tiešās, netiešās un netiešās adresēšanas metodes.

Tūlītējs adresēšanas režīms

Šeit avota operands ir informācija. Kad informācija ir 8 bitu, instrukcija ir 2 baiti. Vai arī, ja informācija ir 16 bitu, instrukcija ir 3 baiti.

Apsveriet šādus piemērus:

MVI B 60 - tas nozīmē 60H datuma ātru pārvietošanu uz B reģistru

JMP adrese - tas nozīmē operanta adreses ātru pārslēgšanu

Reģistrēt adresēšanas režīmu

Šeit informācija, kas jādarbojas, atrodas reģistros, un operandi ir reģistri. Tātad darbība notiek vairākos mikroprocesora reģistros.

Apsveriet šādus piemērus:

INR B - tas nozīmē palielināt B reģistra saturu par vienu bitu

MOV A, B - tas nozīmē satura pārvietošanu no B reģistra uz A

PIEVIENOT B - tas nozīmē, ka reģistrs A un reģistrs B tiek pievienoti un produkciju uzkrāj A

JMP adrese - tas nozīmē operanta adreses ātru pārslēgšanu

Tiešās adresēšanas režīms

Šeit operējamā informācija atrodas atmiņas vietā, un operands tiek tieši uzskatīts par atmiņas vietu.

Apsveriet šādus piemērus:

LDA 2100 - tas nozīmē atmiņas vietas satura ielādi akumulatorā A

IN 35 - tas nozīmē informācijas nolasīšanu no ostas, kuras adrese ir 35

Netiešās adresēšanas režīms

Šeit operējamā informācija atrodas atmiņas vietā, un operands netieši tiek uzskatīts par reģistra pāri.

Apsveriet šādus piemērus:

LDAX B - tas nozīmē B-C reģistra satura pārvietošanu uz akumulatoru
LXIH 9570 - tas nozīmē uzreiz ielādēt H-L pāri ar vietas 9570 adresi

Netiešais adresēšanas režīms

Šeit operands tiek slēpts, un informācija, kas ir jādarbina, atrodas pašos datos.

Piemēri:

RRC - rotējošais akumulators A tiek ievietots pareizajā pozīcijā ar vienu bitu

RLC - rotējošā akumulatora A kreisās pozīcijas nozīme ar vienu bitu

Pieteikumi

Attīstoties mikroprocesoru ierīcēm, daudzu cilvēku dzīvē dažādās nozarēs un jomās notika milzīga pāreja un pāreja. Ierīces rentabilitātes, minimālā svara un minimālās jaudas izmantošanas dēļ mūsdienās šie mikroprocesori tiek plaši izmantoti. Šodien ņemsim vērā 8085 mikroprocesoru arhitektūras pielietojumi .

Tā kā 8085 mikroprocesora arhitektūra ir iekļauta mācību komplektā, kuram ir vairākas pamata instrukcijas, piemēram, Jump, Add, Sub, Move un citi. Izmantojot šo mācību komplektu, instrukcijas tiek sastādītas programmēšanas valodā, kuru saprot operētājsistēma, un tā veic daudzas funkcijas, piemēram, saskaitīšanu, dalīšanu, reizināšanu, pārvietošanu pārnēsāšanai un daudzas. Vēl sarežģītāk var izdarīt arī caur šiem mikroprocesoriem.

Inženiertehniskie pielietojumi

Mikroprocesoru izmantotās lietojumprogrammas ir satiksmes pārvaldības ierīcēs, sistēmu serveros, medicīnas iekārtās, apstrādes sistēmās, pacēlājos, milzīgās mašīnās, aizsardzības sistēmās, izmeklēšanas jomā un dažās bloķēšanas sistēmās tām ir automātiska ieeja un izeja.

Medicīnas joma

Galvenais mikroprocesoru pielietojums medicīnas nozarē ir insulīna sūknis, kur mikroprocesors regulē šo ierīci. Tam ir dažādas funkcijas, piemēram, aprēķinu glabāšana, no biosensoriem saņemtās informācijas apstrāde un rezultātu pārbaude.

Komunikācija

• Sakaru jomā vissvarīgākā ir tālruņu nozare, kas arī to uzlabo. Šajā gadījumā mikroprocesori tiek izmantoti digitālajās telefoniskās sistēmās, modemos, datu kabeļos, tālruņu centrāles un daudzos citos.
• Mikroprocesora izmantošana satelītu sistēmā, TV ir ļāvusi arī telekonferences.
• Pat aviokompāniju un dzelzceļa reģistrācijas sistēmās tiek izmantoti mikroprocesori. LAN un WAN, lai izveidotu vertikālo datu komunikāciju visā datorsistēmās.

Elektronika

Datora smadzenes ir mikroprocesoru tehnoloģija. Tie tiek ieviesti dažāda veida sistēmās, piemēram, mikrodatoros līdz superdatoru klāstam. Spēļu nozarē daudzi spēļu norādījumi tiek izstrādāti, izmantojot mikroprocesoru.

Televizori, iPad, virtuālās vadības ierīces pat satur šos mikroprocesorus, lai veiktu sarežģītas instrukcijas un funkcijas.

Tādējādi tas viss ir par 8085 mikroprocesoru arhitektūru. No iepriekš minētās informācijas visbeidzot mēs varam secināt 8085 mikroprocesora funkcijas vai tas ir 8 bitu mikroprocesors, kas noslēgts ar 40 kontaktiem, darbībai izmanto + 5V barošanas spriegumu. Tas sastāv no 16 bitu kaudzes rādītāja un programmu skaitītāja, 74 instrukciju komplektiem un daudzām citām. Šeit ir jautājums jums, kas ir 8085 mikroprocesoru simulators ?