Architektura mikroprocesoru 8085: Práce a její aplikace

První vynález integrovaného obvodu byl v roce 1959 a připomínal tak historii mikroprocesorů. A první vynalezený mikroprocesor byl Intel 4004 v roce 1971. Je dokonce označován jako centrální procesorová jednotka (CPU), kde je na jednom čipu integrováno více počítačových periferních komponent. To zahrnuje registry, řídicí sběrnici, hodiny, ALU, řídicí sekci a paměťovou jednotku. Současná generace mikroprocesoru prošla mnoha generacemi a dokázala provádět náročné výpočetní úlohy, které využívají také 64bitové procesory. Toto je stručné vyhodnocení mikroprocesorů a typem, o kterém dnes pojednáme, je mikroprocesorová architektura 8085.

Co je mikroprocesor 8085?

Obecně je 8085 8bitový mikroprocesor, a byl spuštěn týmem Intel v roce 1976 pomocí technologie NMOS. Tento procesor je aktualizovanou verzí mikroprocesoru. Konfigurace Mikroprocesor 8085 zahrnují hlavně datovou sběrnici 8bitovou, adresní sběrnici 16bitovou, počítadlo programů -16bitový, ukazatel zásobníku 16bitový, registruje 8bitové napájení +5 V a pracuje na 3,2 MHz CLK jednoho segmentu. Aplikace mikroprocesoru 8085 jsou zapojeny do mikrovlnných trub, praček, gadgetů atd vlastnosti mikroprocesoru 8085 jsou níže:

• Tento mikroprocesor je 8bitové zařízení, které přijímá, pracuje nebo vydává 8bitové informace simultánně.
• Procesor se skládá ze 16bitových a 8bitových adresových a datových linek, takže kapacita zařízení je 2¹⁶což je 64 kB paměti.
• Toto je konstruováno z jediného čipového zařízení NMOS a má 6200 tranzistorů
• K dispozici je celkem 246 provozních kódů a 80 pokynů
• Protože mikroprocesor 8085 má 8bitové vstupní / výstupní adresové řádky, má schopnost adresovat 2⁸= 256 vstupních a výstupních portů.
• Tento mikroprocesor je k dispozici v DIP balení po 40 pinech
• Za účelem přenosu obrovských informací z I / O do paměti a z paměti do I / O sdílí procesor svou sběrnici s řadičem DMA.
• Má přístup, kde může vylepšit mechanismus zpracování přerušení
• Procesor 8085 lze dokonce provozovat jako tříčipový mikropočítač s podporou obvodů IC 8355 a IC 8155.
• Má interní generátor hodin
• Funguje na hodinovém cyklu s pracovním cyklem 50%

Architektura mikroprocesoru 8085

Architektura mikroprocesoru 8085 zahrnuje hlavně časovací a řídicí jednotku, aritmetickou a logickou jednotku, dekodér, instrukční registr, řízení přerušení, matice registrů, ovládání sériového vstupu / výstupu. Nejdůležitější částí mikroprocesoru je centrální procesorová jednotka.

8085 Architektura

Provoz mikroprocesoru 8085

Hlavní operace ALU je aritmetická i logická, která zahrnuje sčítání, přírůstek, odčítání, dekrement, logické operace jako AND, OR, Ex-OR , doplněk, hodnocení, levý posun nebo pravý posun. Dočasné registry i akumulátory se používají k uchovávání informací během operací, poté se výsledek uloží do akumulátoru. Různé příznaky jsou uspořádány nebo přeskupeny na základě výsledku operace.

Označit registry

Vlajkové registry mikroprocesor 8085 jsou rozděleny do pěti typů, jmenovitě znaménko, nula, pomocné přenášení, parita a přenášení. Polohy bitů vyčleněné pro tyto typy příznaků. Po operaci ALU, když je výsledek nejvýznamnějšího bitu (D7) jeden, bude uspořádán znak znamení. Když je operace výsledku ALU nulová, nastaví se nulové příznaky. Pokud výsledek není nula, budou nulové příznaky resetovány.

8085 Vlajkové registry mikroprocesorů

V aritmetickém procesu, kdykoli se vytvoří carry s menším nibble, nastaví se příznak carry pomocného typu. Po operaci ALU, když má výsledek sudé číslo, bude nastaven příznak parity, nebo bude resetován. Když vychází aritmetický proces v carry, bude nastaven příznak carry nebo bude resetován. Mezi pěti typy příznaků se uvnitř používá příznak typu AC určený pro aritmetiku BCD, stejně jako zbývající čtyři příznaky se používají u vývojáře, aby se zajistilo, že podmínky výsledku procesu.

Řídicí a časovací jednotka

Řídicí a časovací jednotka se koordinuje se všemi činnostmi mikroprocesoru hodinami a vydává řídicí signály, které jsou potřebné pro sdělení mezi mikroprocesorem i periferiemi.

Dekodér a registr instrukcí
Jako příkaz je získán z paměti, poté je umístěn v registru instrukcí a kódován a dekódován do různých cyklů zařízení.

Zaregistrujte pole

Programovatelný pro všeobecné použití registry jsou rozděleny do několika typů kromě akumulátoru, jako jsou B, C, D, E, H a L. Ty se používají jako 8bitové registry, které jsou jinak spojeny k zásobení 16 bitů dat. Povolené páry jsou BC, DE a HL a krátkodobé registry W & Z se používají v procesoru a nelze je použít u vývojáře.

Registry zvláštního určení

Tyto registry jsou klasifikovány do čtyř typů, jmenovitě programové počítadlo, ukazatel zásobníku, registr přírůstku nebo snížení, vyrovnávací paměť adres nebo datová vyrovnávací paměť.

Počítadlo programů

Toto je první typ speciálního registru a domnívá se, že instrukce je prováděna mikroprocesorem. Když ALU dokončí provádění instrukce, mikroprocesor vyhledá další instrukce, které mají být provedeny. Bude tedy existovat požadavek na uchování adresy další instrukce, která má být provedena, aby se ušetřil čas. Mikroprocesor zvyšuje program, když je prováděna instrukce, proto bude provedena protipoloha programu na adresu paměti další instrukce ...

Stack Pointer in 8085

Ukazatel SP nebo zásobníku je 16bitový registr a funguje podobně jako zásobník, který se během procesů push a pop neustále zvyšuje nebo snižuje pomocí dvou.

Registr přírůstku nebo úbytku

Osmibitový obsah registru nebo jinou pozici paměti lze s jedním zvětšit nebo zmenšit. 16bitový registr je užitečný pro zvyšování nebo snižování programu pulty stejně jako ukazatel ukazatele zásobníku zaregistrovat obsah s jedním. Tuto operaci lze provést na libovolné pozici paměti nebo na jakémkoli typu registru.

Vyrovnávací paměť adres a vyrovnávací paměť datových adres

Vyrovnávací paměť adres ukládá zkopírované informace z paměti pro provedení. Paměťové a I / O čipy jsou spojeny s těmito sběrnicemi, potom CPU může nahradit preferovaná data I / O čipy a pamětí.

Sběrnice adres a datová sběrnice

Datová sběrnice je užitečná při přenosu souvisejících informací, které mají být na skladě. Je obousměrný, ale adresní sběrnice označuje polohu, kde musí být uložena, a je jednosměrná, užitečná pro přenos informací i pro zařízení pro vstup / výstup adresy.

Časovací a řídicí jednotka

Časovou a řídicí jednotku lze použít k dodávání signálu do architektury mikroprocesoru 8085 pro dosažení konkrétních procesů. Časovací a řídicí jednotky se používají k řízení vnitřních i vnějších obvodů. Ty jsou rozděleny do čtyř typů, a to řídicí jednotky jako RD 'ALE, READY, WR', stavové jednotky jako S0, S1 a IO / M ', DM jako HLDA a jednotka HOLD, jednotky RESET jako RST-IN a RST-OUT .

Pinový diagram

Tento 8085 je 40kolíkový mikroprocesor, kde jsou kategorizovány do sedmi skupin. S níže uvedeným schématem pinů mikroprocesoru 8085 lze snadno zjistit funkčnost a účel.

8085 Pinový diagram

Datová sběrnice

Kolíky od 12 do 17 jsou kolíky datové sběrnice, které jsou AD₀- TO₇, to nese minimální značné 8bitové datové a adresní sběrnice.

Adresa Bus

Kolíky od 21 do 28 jsou kolíky datové sběrnice, které jsou A.₈- TO_patnáct, nese nejvýznamnější 8bitovou datovou a adresovou sběrnici.

Stav a řídicí signály

Za účelem zjištění chování operace jsou tyto signály hlavně brány v úvahu. V zařízeních 8085 jsou po 3 řídicí a stavové signály.

RD - Toto je signál používaný k regulaci provozu READ. Když se špendlík posune na minimum, znamená to, že je přečtena zvolená paměť.

WR - Toto je signál používaný k regulaci provozu WRITE. Když se kolík posune na minimum, znamená to, že informace o datové sběrnici jsou zapsány do zvoleného paměťového umístění.

ALE - ALE odpovídá signálu Povolit blokování adresy. Signál ALE je v době počátečního hodinového cyklu stroje vysoký, což umožňuje zablokování posledních 8 bitů adresy pomocí paměti nebo externí západky.

I / M - Toto je stavový signál, který rozpoznává, zda má být adresa přidělena pro I / O nebo pro paměťová zařízení.

PŘIPRAVENO - Tento pin se používá k určení, zda je periferní zařízení schopno přenášet informace či nikoli. Když je tento pin vysoký, přenáší data a pokud je nízký, mikroprocesorové zařízení musí počkat, dokud se pin nedostane do vysokého stavu.

S₀a S.₁ piny - Tyto piny jsou stavové signály, které definují níže uvedené operace, a to jsou:

Signály hodin

CLK - Toto je výstupní signál, který je pinem 37. To se využívá i v jiných digitálních integrovaných obvodech. Frekvence hodinového signálu je podobná frekvenci procesoru.

X1 a X2 - Jedná se o vstupní signály na pinech 1 a 2. Tyto piny mají spojení s externím oscilátorem, který ovládá vnitřní systém obvodů zařízení. Tyto piny se používají pro generování hodin, které jsou vyžadovány pro funkčnost mikroprocesoru.

Resetovat signály

Na pinech 3 a 36 jsou dva resetovací piny, které jsou Reset In a Reset Out.

RESETOVAT V - Tento kolík znamená vynulování počitadla programu na nulu. Tento pin také resetuje klopné obvody HLDA a IE piny. Řídicí procesorová jednotka bude ve stavu resetování, dokud se nespustí RESET.

RESETOVAT - Tento pin znamená, že CPU je ve stavu resetování.

Sériové vstupní / výstupní signály

SID - Toto je signál sériového vstupu datové linky. Informace, které jsou na tomto datelinu, jsou převzaty do 7^thbit ACC, když se provádí funkce RIM.

DRN - Toto je signál sériového výstupního datového vedení. ACC je 7^thbit je výstup na datové lince SOD při provádění funkce SIIM.

Externě inicializováno a přerušuje signály

HLDA - Toto je signál pro potvrzení HOLD, který označuje přijatý signál požadavku HOLD. Když je požadavek odstraněn, kolík přejde do nízkého stavu. Toto je výstupní pin.

DRŽET - Tento pin označuje, že druhé zařízení potřebuje využívat datové a adresové sběrnice. Toto je vstupní pin.

INTA - Tento pin je potvrzení přerušení, které je směrováno mikroprocesorovým zařízením po přijetí PINu INTR. Toto je výstupní pin.

V - Toto je signál požadavku na přerušení. Ve srovnání s jinými signály přerušení má minimální prioritu.

PÁSKA, RST 5,5, 6,5, 7,5 - To vše jsou piny přerušení vstupu. Když je rozpoznán kterýkoli z kolíků přerušení, pak další signál fungoval z konstantní polohy v paměti na základě níže uvedené tabulky:

Seznam priorit těchto signálů přerušení je

TRAP - nejvyšší

RST 7,5 - vysoká

RST 6,5 - střední

RST 5,5 - nízká

INTR - nejnižší

Signály napájecího zdroje jsou Vcc a Vss což jsou + 5V a uzemněné kolíky.

8085 Přerušení mikroprocesoru

Schéma časování mikroprocesoru 8085

K jasnému pochopení činnosti a výkonu mikroprocesoru je nejvhodnějším přístupem časový diagram. Pomocí časovacího diagramu je snadné znát funkčnost systému, podrobnou funkčnost každé instrukce a provedení a další. Časový diagram je grafickým zobrazením pokynů, které odpovídají času. To znamená hodinový cyklus, časové období, datovou sběrnici, typ operace, jako je RD / WR / Status, a hodinový cyklus.

V architektuře mikroprocesoru 8085 se zde podíváme na časovací diagramy I / O RD, I / O WR, paměti RD, paměti WR a načítání operačních kódů.

Načtení operačních kódů

Časový diagram je:

Načtení operačních kódů v mikroprocesoru 8085

Číst I / O

Časový diagram je:

Číst čtení

I / O zápis

Časový diagram je:

Vstupní zápis

Čtení paměti

Časový diagram je:

Čtení paměti

Zápis do paměti

Časový diagram je:

Zápis do paměti mikroprocesoru 8085

U všech těchto časových diagramů jsou běžně používané termíny:

RD - Když je vysoká, znamená to, že mikroprocesor nečte žádná data, nebo když je nízká, znamená to, že mikroprocesor čte data.

WR - Pokud je vysoká, znamená to, že mikroprocesor nezapisuje žádná data, nebo pokud je nízká, znamená to, že mikroprocesor zapisuje data.

I / M - Když je vysoká, znamená to, že zařízení provádí I / O operaci, nebo když je nízká, znamená to, že mikroprocesor provádí paměťovou operaci.

ALE - Tento signál znamená dostupnost platné adresy. Když je signál vysoký, funguje jako adresní sběrnice, nebo když je nízký, funguje jako datová sběrnice.

S0 a S1 - Označuje druh probíhajícího cyklu stroje.

Zvažte následující tabulku:

Sada instrukcí mikroprocesoru 8085

The instrukční sada 8085 mikroprocesorová architektura není nic jiného než kódy instrukcí použitých k dosažení přesného úkolu a sady instrukcí jsou rozděleny do různých typů, jmenovitě řídicí, logické, větvicí, aritmetické a instrukce pro přenos dat.

Režimy adresování 8085

Režimy adresování 8085 mikroprocesorů lze definovat jako příkazy nabízené těmito režimy, které se používají k označení informací v různých formách, aniž by došlo ke změně obsahu. Ty byly rozděleny do pěti skupin, a to okamžité, registrační, přímé, nepřímé a implicitní režimy adresování.

Režim okamžitého adresování

Zde je zdrojovým operandem informace. Pokud jsou informace 8bitové, pak má instrukce 2 bajty. Nebo pokud je informace 16bitová, pak má instrukce 3 bajty.

Zvažte následující příklady:

MVI B 60 - Znamená to rychle přesunout datum 60H do registru B.

Adresa JMP - Znamená to rychlé skákání adresy operandu

Zaregistrujte režim adresování

Zde jsou informace, které je třeba obsluhovat, přítomny v registrech a operandy jsou registry. Operace tedy probíhá uvnitř několika registrů mikroprocesoru.

Zvažte následující příklady:

INR B - Znamená to zvýšení obsahu registru B o jeden bit

MOV A, B - To znamená přesun obsahu z registru B do A

PŘIDAT B - Znamená to, že registr A a registr B jsou přidány a akumulují výstup v A.

Adresa JMP - Znamená to rychlé skákání adresy operandu

Režim přímého adresování

Zde je informace, která má být obsluhována, přítomna v paměťovém místě a operand je přímo považován za paměťové místo.

Zvažte následující příklady:

LDA 2100 - Znamená to načíst obsah umístění paměti do akumulátoru A

IN 35 - To znamená čtení informací z portu, který má adresu 35

Režim nepřímého adresování

Zde je informace, která má být obsluhována, přítomna v paměťovém místě a operand je nepřímo považován za dvojici registrů.

Zvažte následující příklady:

LDAX B - To znamená přesunutí obsahu registru B-C do akumulátoru
LXIH 9570 - Znamená to načtení okamžitého páru H-L s adresou umístění 9570

Režim implicitního adresování

Zde je operand skrytý a informace, které je třeba ovládat, jsou přítomny v samotných datech.

Příklady:

RRC - Implikace rotujícího akumulátoru A do správné polohy o jeden bit

RLC - Implikace rotujícího akumulátoru A do polohy vlevo o jeden bit

Aplikace

S vývojem mikroprocesorových zařízení došlo v životech mnoha lidí k obrovskému přechodu a přechodu v různých průmyslových odvětvích a doménách. Vzhledem k nákladové efektivitě zařízení, minimální hmotnosti a využití minimálního výkonu jsou tyto mikroprocesory v dnešní době velmi využívány. Dnes uvažujme aplikace architektury mikroprocesoru 8085 .

Protože architektura mikroprocesoru 8085 je součástí instruktážní sady, která obsahuje několik základních instrukcí, jako je Jump, Add, Sub, Move a další. S touto instruktážní sadou jsou instrukce složeny v programovacím jazyce, který je srozumitelný operačnímu zařízení a vykonává řadu funkcí, jako je sčítání, dělení, násobení, přesun na přenášení atd. Prostřednictvím těchto mikroprocesorů lze dosáhnout ještě složitějšího řešení.

Inženýrské aplikace

Aplikace, které používají mikroprocesor, jsou v zařízeních pro správu provozu, systémových serverech, lékařských zařízeních, systémech zpracování, výtazích, obrovských strojích, ochranných systémech, vyšetřovací doméně a v několika zámkových systémech mají automatický vstup a výstup.

Lékařská doména

Nejdůležitější použití mikroprocesorů v lékařském průmyslu je v inzulínové pumpě, kde mikroprocesor reguluje toto zařízení. Provozuje několik funkcí, jako je ukládání výpočtů, zpracování informací získaných od biosenzorů a zkoumání výsledků.

Sdělení

• V komunikační oblasti je nejdůležitějším a zdokonalujícím se telefonním průmyslem. Zde se mikroprocesory používají v digitálních telefonních systémech, modemech, datových kabelech a v telefonních ústřednách a v mnoha dalších.
• Aplikace mikroprocesoru v satelitním systému umožnila TV také možnost telekonferencí.
• I v leteckých a železničních registračních systémech se používají mikroprocesory. LAN a WAN pro navázání komunikace vertikálních dat napříč počítačovými systémy.

Elektronika

Mozek počítače je technologie mikroprocesorů. Ty jsou implementovány v různých typech systémů, jako v mikropočítačích až po řadu superpočítačů. V herním průmyslu se pomocí mikroprocesoru vyvíjí mnoho herních instrukcí.

Televizory, Ipad a virtuální ovládací prvky dokonce obsahují tyto mikroprocesory pro provádění komplikovaných pokynů a funkcí.

Jedná se tedy o 8085 mikroprocesorovou architekturu. Z výše uvedených informací nakonec můžeme vyvodit závěr Funkce mikroprocesoru 8085 je to 8bitový mikroprocesor, uzavřený s 40 piny, používá pro provoz napájecí napětí + 5V. Skládá se z 16bitového ukazatele zásobníku a počitadla programů a 74 sad instrukcí a mnoha dalších. Zde je otázka pro vás, co je to 8085 mikroprocesorový simulátor ?