16 Однокристальный 8-разрядный мп i8080. Структурная схема мп i8080

С хема имеет единую внутреннюю 8-разрядную шину, по которой передаются данные, коды команд и адреса. Структурная схема содержит: ПК - пристрій керування; ДШК - дешифратор команд; РК - регістр команд; АЛП -арифметико-логічний пристрій; А - акумулятор; ЧА - часовий акумулятор; ЧР - часо­вий регістр; F - регістр прапорців; РЗП - регістри загального призначення; М - муль­типлексор; SP (Stack Pointer) - вказівник стека; IP – (Instruction Pointer) - вказівник команд; БА - буферний регістр адреси; БД - буферний регістр даних; С1Д - схема інкремента/декремента. Устройство управления (УУ) в соответствии с дешифрированными кодами команд и внешними управляющими сигналами генерирует управляющие сигналы для всех блоков структурной схемы. Дешифратор команд (ДШК) формирует сигналы для УУ в соответствии с дешифрированным кодом команды. В 8-разрядном регистре команд (РК) хранится машинный код команды (один байт). АЛУ представляет собой комбинационную схему на основе сумматора и логических элементов, которое сигналами с выходов УУ настраивается на ту или иную арифметическую или логическую операцию - сложение, вычитание, И, ИЛИ, Исключающее ИЛИ, НЕ, сдвиг. Аккумулятор (А) является 8-разрядным регистром, в котором хранится один из операндов в двухоперандных командах, а также результат операции. Временной аккумулятор и временной регистр – 8-разрядные буферные регистры, позволяющие отделить входы АЛУ от его выходов, т.е. исключить гонку сигналов. Регистр флагов (F) представляет собой несколько триггеров (5 или 6), которые устанавливаются в единичное или сбрасываются в нулевое состояние в зависимости от результата операции в АЛУ. РОН – блок 8-разрядных регистров, в которых хранятся данные и промежуточные результаты. Блок РОН можно рассматривать как быстродействующее ОЗУ, имеющее наибольшее быстродействие среди ОЗУ различных типов, поскольку оно размещено непосредственно на кристалле БИС МП. Мультиплексор – устройство соединяющее один из РОН с внутренней шиной МП. Указатель стэка SP (Stack Pointer) – 16-разрядный регистр, в котором хранится адрес последней занятой ячейки стэка. Указатель команд IP (Instruction Pointer) – 16-разрядный регистр, в котором хранится адрес команды, которая выполнятеся. После выборки из памяти программ очередного байта команды содержимое IP увеличивается на единицу. Буферный регистр адреса та буферный регистр данных – регистры с тремя состояниями выхода, предназначенные для формирования сигналов на линиях шин адреса и данных соответственно. Схема инкремента/декремента (СИД) – устройство, позволяющее без участия АЛУ увеличить или уменьшить на единицу содержимое одного из регистров РОН, IP или SP.

17 Организация функций ввода/вывода мп i8080. Выполнение команд в мп i8080

8-разрядные МП имеют возможность передать или принять данные из внешних УВВ. УВВ соединяются с системной шиной МПС с помощью портов ввода/вывода, которые представляют собой 8-разрядные регистры со схемами выборки и управлением чтением/записью. Количество таких устройств определяется разрядностью адресов портов. При 8-разрядном адресе имеется возможность обращения к 256 портам ввода и к 256 портам вывода. В качестве портов ввода могут использоваться буферные регистры, например, КР580ИР82, КР589ИР12 или параллельный интерфейс ввода/вывода КР580ВВ55. Ввод или вывод данных может осуществляются двумя способами: с использованием отдельного адресного пространства УВВ. С использованием общего с памятью адресного пространства, т.е. с отображением на память. Первый способ разрешает выполнять ввод и вывод данных по командам ввода IN и вывода OUT. Использование второго способа предусматривает расположение адресов портов в общем с памятью адресном пространстве. При этом операции обращения к портам не отличаются от операций обращения к памяти. Выполнение команд: каждая команда в МП выполняется на протяжении командного цикла. Командный цикл состоит из цикла выборки и цикла выполнения команды. Продолжительность цикла выборки команды зависит от формата команды. Команды занимают от одного до трёх байт в программной памяти. Многобайтные команды хранятся в соседних ЯП. Для выборки однобайтной команды необходимо одно обращение к памяти, для выборки трёхбайтной команды – три обращения. Продолжительность цикла исполнения команды зависит от способа адресации операндов. Так, при выполнении команд с регистровой адресацией не нужно дополнительное обращение к памяти для чтения операнда, в командах с косвенной адресацией такое обращение необходимо. Поэтому продолжительность командного цикла в МП i8080 различна для различных команд и определяется количеством обращений к памяти или к внешнему устройству. или к внешнему устройству.