- •Цифрлық құрылғылар және микропроцессорлар
- •1 Цифрлық құрылғылар
- •1.1 Цифрлық құрылғылардың математикалық негіздері
- •1.1.1 Екілік санау жүйесі
- •1.1.2.1 Сандардың түрлендірілімі
- •1.1.1.1.1 Ондық санның екілік санға түрлендірілуі
- •1.1.2.1 Негізгі функциялар
- •1.1.1.1.2 Екілік санның ондық санға түрлендірілуі
- •1.1.1.1.3 Санның оналтылық жазылымы
- •1.1.2 Логикалық функциялар
- •1.1.2.2 Әмбебап функциялар
- •1.1.3 Логика алгебрасының заңдары мен заңдылықтары
- •1.1.4 Күрделі функциялар
- •1.1.4.1 Логикалық функцияларды минимизизациялау
- •1.1.4.1.1 Тікелей түрлендіру тәсілі
- •1.1.4.1.2 Карно картасы арқылы түрлендіру
- •1.1 Сурет
- •1.2 Сурет
- •1.1.4.1.3 Арнайы түрлендіргішті пайдалану
- •1.3 Сурет
- •1.2 Қиыстырма құрылғылар
- •1.2.1 Логикалық элементтер
- •1.4 Сурет
- •1.2.1.1 Логикалық элементтердің тез әрекеттілігі
- •1.5 Сурет
- •1.6 Сурет
- •1.7 Сурет
- •1.8 Сурет
- •1.2.2 Қиыстырма құрылғыларды құру тәртібі
- •1.9 Сурет
- •1.2.3 Қалыпты қиыстырма құрылғылар
- •1.2.3.1 Шифраторлар
- •1.10 Сурет
- •1.11 Сурет
- •1.2.3.1.1 Шифратордың өлшемін ұлғайту
- •1.12 Сурет
- •1.2.3.2 Дешифраторлар
- •1.13 Сурет
- •1.14 Сурет
- •1.2.3.2.1 Дешифратор негізінде қиыстырма құрылғы құру
- •1.15 Сурет
- •1.2.3.3 Мультиплексорлар
- •1.16 Сурет
- •1.2.3.3.1 Мультиплексор негізінде қиыстырма құрылғы құру
- •1.17 Сурет
- •1.2.3.4 Демультиплексорлар
- •1.18 Сурет
- •1.2.3.5 Қосуыштар
- •1.2.3.5.1 Бірразрядты қосуыштар
- •1.19 Сурет
- •1.20 Сурет
- •1.2.3.5.2 Көпразрядты қосуыштар
- •1.21 Сурет
- •1.3 Тізбектеме құрылғылар
- •1.3.1 Триггерлер
- •1.3.1.1 Асинхронды rs-триггерлер
- •1.3.1.1.1 Тура кірісті rs-триггер
- •1.22 Сурет
- •1.3.1.1.2 Теріс кірісті rs-триггер
- •1.23 Сурет
- •1.3.1.2 Синхронды триггерлер
- •1.3.1.2.1 Синхронды rs-триггер
- •1.24 Сурет
- •1.3.1.2.2 Статикалы басқарылымды d-триггер
- •1.25 Сурет
- •1.3.1.2.3 Динамикалы басқарылымды триггерлер
- •1.3.1.2.3.1 D-триггер
- •1.26 Сурет
- •1.3.1.2.3.2 Jk-триггер
- •1.3.1.2.3.3 T-триггер
- •1.27 Сурет
- •1.3.1.2.3.4 Триггерлердің микросхемалары
- •1.28 Сурет
- •1.3.2 Регистрлер
- •1.29 Сурет
- •1.3.3 Санауыштар
- •1.30 Сурет
- •1.4 Жадылық құрылғылар
- •1.4.1 Жадылық құрылғылардың басқару сигналдары
- •1.4.2 Жадылық құрылғылардың басты параметрлері
- •1.4.3 Жадылық құрылғылардың негізгі түрлері
- •1.4.4 Жадылық құрылғылардың негізгі құрылымдары
- •1.4.4.1 2D құрылымы
- •1.4.4.2 3D құрылымы
- •1.4.4.3 2Dm құрылымы
- •1.4.5 Тұрақты жадылық құрылғылардың байланыс элементтері
- •1.4.5.1 Rom(m) құрылғылары
- •1.4.5.2 Prom құрылғылары
- •1.36 Сурет
- •1.4.5.3 Eprom және eeprom құрылғылары
- •2 Микропроцессорлар және микропроцессорлық жүйелер
- •2.1 Микропроцессорлық жүйелердің құрылым принциптері
- •2.2 Intel 8085 микропроцессоры
- •2.2.1. Микропроцессордың құрылымы
- •2.1 Сурет
- •2.2.2. Микропроцессордың басқару сигналдары
- •2.2.3. Микропроцессордың жұмыс тәртібі
- •2.2.4. Микропроцессордың үзіліс жүйесі
- •2.2.6. Микропроцессордың командалар жүйесі
- •2.2.5. Микропроцессордың тізбекті енгізу/шығару жүйесі
- •2.2.7. Микропроцессорда қолданылатын сілтеу тәсілдері
- •2.3 Микропроцессорлық жүйенің жұмысын бағдарлау
- •2.2 Сурет
- •2.3.1. Тізбелі бағдарламалар
- •2.3.2. Тарамдалымды бағдарламалар
- •2.3.3. Екібайтты сандарды қосу бағдарламасы
- •2.3.4. Тіке сілтемелі командалармен жұмыс істеу
- •2.3.5. Алу командаларымен жұмыс істеу
- •2.3.6. Регистр жұптарымен жұмыс істеу
- •2.3.7. Көбейту бағдарламасы
- •2.3.8. Қосалқы бағдарламалармен жұмыс істеу
- •2.3.9. Шешім қабылдау бағдарламалары
- •Әдебиеттер тізімі
- •Мазмұны
2.2.5. Микропроцессордың тізбекті енгізу/шығару жүйесі
Микропроцессордың тізбекті деректерді жіберуге арналған екі кірісі бар: SOD және SID (Serial Output Data және Serial Input Data).
SOD шықпасы SIM командасымен басқарылады, ал SID шықпасындағы сигнал RIM командасымен оқылады. Бұл командалар бұрын RSTn үзілістерінің жасырылымын қою және тазарту командалары ретінде таныстырылғанды, олар тізбекті енгізу/шығаруды басқаруға да пайдаланылады.
SIM командасының орындалуынан бұрын аккумуляторда, биттері 2.3-кестедегі мағынада түсінілетін, сөз қалыптастырылады:
2.3 К е с т е
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
SOD |
SOE |
x |
R7,5 |
MSE |
M7,5 |
M6,5 |
M5,5 |
Мұндағы SOD – деректердің тізбекті шығысы, SOE (Serial Input Enable) –бірлік мәнінде тізбекті SOD деректерін микропроцессордың сәйкесті шығысына жіберетін сигнал, 5-бит пайдаланылмайды, R 7,5 сәйкесті RST 7,5кірісін тазартады (осы кірістегі сигналдың динамикалы басқарылымды триггерге қабылданатындығын еске түсіреміз), MSE (Mask Set Enable) – 2...0биттерінің әрекетін жандандырушы сигнал, М 7,5...М 5,5 биттерінің бірлік мәні оларға сәйкесті RST 7,5...RST 5,5 сұраныстарын жасырады, яғни оларға тиым салады.
Мысалы, SOD = 1, RST 6,5 кірісіне рұқсат берілуі, RST 7,5 триггерінің тазартылуы және RST 7,5 мен RST 5,5 кірістерінің жасырылуы екі командамен жүзеге асырылады:
MVI А, b2 ; аккумулятор биттерін қою
SIM ; жасырым биттерін және SOD битін өзгерту
MVI А, b2 командасы аккумуляторға b2 байтын жібереді, яғни аккумуляторға тіке сілтеу арқылы дерек жіберу операциясын (A) ← (b2) орындайды. Бұл жағдайдағы b2 байтының түрі: 11x11101.
Тізбекті деректерді SID шықпасы арқылы енгізу үшін RIM командасы пайдаланылады. RIM командасының орындалғанынан кейін аккумуляторда биттерінің мағынасы 2.4-кестеде келтірілген сөз қалыптасады:
2.4 К е с т е
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
SID |
I7,5 |
I6,5 |
I5,5 |
IE |
M7,5 |
M6,5 |
M5,5 |
Бұндағы SID – тізбекті енгізілетін деректер; I 7,5; I 6,5; I 5,5 – RST7.5; RST6.5 және RST5.5 шықпаларындағы логикалық деңгейлер, IE – үзіліске рұқсат сигналы, М 7,5...М 5,5 – маскалардың логикалық деңгейлері.
I 7,5... I 5,5 биттері сәйкесті логикалық деңгейлерді RIM командасының кезінде қалыптастырады. IE биті EI және DI командаларының қайсысы соңғы орындалғандығын көрсетеді, оған бұл кезде үзіліс режимінің болуы да (оның IE триггерін тазартып, басқа үзілістерге тиым салатындығына байланысты) әсер етеді. М 7.5...М 5,5 биттері үзіліс маскаларының кезекті жағдайларын суреттейді.
2.2.6. Микропроцессордың командалар жүйесі
МП командалары 2.5-кестеде келтірілген. Кестенің бірінші бағанасында командалардың мнемокодтары (жазылым түрі) берілген. Онда регистрлер – r, регистр жұптары – rp, жанама сілтеумен байланысатын жады ұяшығы – М, команданың үшінші және екінші байттары – b3b2, сыртқы құрылғының адресі – port арқылы берілген.
2.5 К е с т е
Мнемокод |
Код |
Тулар |
Байт саны |
Такт саны |
Цикл саны |
Түсініктеме |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Жіберім командалары |
||||||
MOV r1, r2 |
01DDDSSS |
– |
1 |
4 |
1 |
r1 ← (r2) |
MOV M, r |
01110SSS |
– |
1 |
7 |
2 |
[(HL)] ← (r) |
MOV r, M |
01DDD110 |
– |
1 |
7 |
2 |
(r) ← [(HL)] |
MVI r, b2 |
00 DDD110 |
– |
2 |
7 |
2 |
r1 ← b2 |
MVI M, b2 |
36 |
– |
2 |
10 |
3 |
[(HL)] ← b2 |
LXI rpb3b2 |
00PP0001 |
– |
3 |
10 |
3 |
rp ← b3b2 |
LDA b3b2 |
3A |
– |
3 |
13 |
4 |
A ← b3b2 |
2.5 кестенің жалғасы
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
STA b3b2 |
32 |
– |
3 |
13 |
4 |
b3b2 ← (A) |
LHLD b3b2 |
2A |
– |
3 |
16 |
5 |
HL ← b3b2 |
SHLD b3b2 |
22 |
– |
3 |
16 |
5 |
b3b2 ← (HL) |
LDAX rp |
00PP0010 |
– |
1 |
7 |
2 |
A ← [(rp)] |
STAX rp |
00PP1010 |
– |
1 |
7 |
2 |
[(rp)] ← (A) |
XCHG |
EB |
– |
1 |
4 |
1 |
(HL) ↔ (rp) |
Арифметикалық және логикалық операциялардың командалары |
||||||
ADD r |
10000SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) + (r) |
ADD M |
86 |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) + [(HL)] |
ADI b2 |
C6 |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) + b2 |
ADC r |
10001SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) + (r) + (TC) |
ADC M |
8E |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) + [(HL)] + (TC) |
ACI b2 |
CE |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) + b2 + (TC) |
SUB r |
10010SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) – (r) |
SUB M |
96 |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) – [(HL)] |
SUI b2 |
D6 |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) – b2 |
SBB r |
10011SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) – (r) – (TC) |
SBB M |
9E |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) – [(HL)] – (TC) |
SBI b2 |
DE |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) – b2 – (TC) |
INR r |
00DDD100 |
(+) |
1 |
4 |
1 |
r ← (r) + 1 |
INR M |
34 |
(+) |
1 |
10 |
3 |
[(HL)] ← [(HL)] + 1 |
DCR r |
00DDD101 |
(+) |
1 |
4 |
1 |
r ← (r) – 1 |
DCR M |
35 |
(+) |
1 |
10 |
3 |
[(HL)] ← [(HL)] – 1 |
INX rp |
00PP0011 |
– |
1 |
6 |
1 |
rp ← (rp) + 1 |
DCX rp |
00PP1011 |
– |
1 |
6 |
1 |
rp ← (rp) – 1 |
DAD rp |
00PP1001 |
– |
1 |
10 |
3 |
[(HL)] ← [(HL)] + (rp) |
DAA |
27 |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A)2-10 |
ANA r |
10100SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) ۸ (r) |
ANA M |
A6 |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) ۸ [(HL)] |
ANI b2 |
E6 |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) ۸ b2 |
XRA r |
10101SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
A ← (A) (r) |
XRA M |
AE |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) [(HL)] |
XRI b2 |
EE |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) b2 |
ORA r |
10110SSS |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) ۷ (r) |
ORA M |
B6 |
+ |
1 |
7 |
2 |
A ← (A) ۷ [(HL)] |
ORI b2 |
F6 |
+ |
2 |
7 |
2 |
A ← (A) ۷ b2 |
CMP r |
10111SSS |
+ |
1 |
4 |
1 |
(A) – (r) |
CMP M |
BE |
+ |
1 |
4 |
1 |
(A) – [(HL)] |
CPI b2 |
FE |
+ |
2 |
7 |
2 |
(A) – b2 |
CMA |
2F |
– |
1 |
4 |
1 |
A ← |
2.5 кестенің жалғасы
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
STC |
37 |
C |
1 |
4 |
1 |
TC ← 1 |
CMC |
3F |
C |
1 |
4 |
1 |
TC ← |
RLC |
07 |
C |
1 |
4 |
1 |
A7-1 ← (A6-0), A0 ← (TC), TC←A7 |
RRC |
0F |
C |
1 |
4 |
1 |
A6-0 ← (A7-1), A7 ← (TC), TC←A0 |
RAL |
17 |
C |
1 |
4 |
1 |
A7-1 ← (A6-0), A0 ← (A7), TC←A7 |
RAR |
1F |
C |
1 |
4 |
1 |
A6-0 ← (A7-1), A7 ← (A0), TC←A0 |
Басқару командалары |
||||||
JMP b3b2 |
C3 |
– |
3 |
10 |
3 |
PC ← b3b2 |
Jcond b3b2 |
11CCCC01 |
– |
3 |
10 |
3 |
Cond = 1: PC ← b3b2 |
CALL b3b2 |
CD |
– |
3 |
18 |
5 |
SP ← (PC), PC ← b3b2 |
Ccond b3b2 |
11CCC100 |
– |
3 |
2/5 |
9/18 |
Cond = 1: SP ← (PC), PC ← b3b2 |
RET |
C9 |
– |
3 |
10 |
3 |
PC ← [(SP)] |
Rcond |
11CCC100 |
– |
3 |
17/11 |
5/3 |
Cond = 1: PC ← [(SP)] |
RST n |
111nnn111 |
– |
1 |
11 |
3 |
PC ← 8n |
SPHL |
E9 |
– |
1 |
6 |
1 |
SP ← (HL) |
Арнайы командалар |
||||||
PUSH rp |
11PP0101 |
– |
1 |
11 |
3 |
SP ← (SP) – 2; [(SP)];[(SP) + 1]← (rp) |
PUSH PSW |
F5 |
– |
1 |
11 |
3 |
SP ← (SP) – 2; [(SP)],[(SP) + 1]←(A),(F) |
POP rp |
11PP0001 |
– |
1 |
10 |
3 |
rp ← [(SP)],[(SP) + 1], SP ← (SP) + 2 |
POP PSW |
F1 |
– |
1 |
10 |
3 |
F,A ← [(SP)],[(SP) + 1]; SP ← (SP) + 2 |
XTHL |
E3 |
– |
1 |
18 |
5 |
(HL) ↔ [(SP)],[(SP) + 1] |
PCHL |
F9 |
– |
1 |
5 |
1 |
PC ← (HL) |
IN port |
DB |
– |
2 |
10 |
3 |
A ← (port) |
OUT port |
D3 |
– |
2 |
10 |
3 |
port ← (A) |
EI |
FB |
– |
1 |
4 |
1 |
Үзіліске рұқсат |
ВI |
F3 |
– |
1 |
4 |
1 |
Үзіліске тиым салу |
HLT |
76 |
– |
1 |
7 |
2 |
Тоқтатылым |
NOP |
00 |
– |
1 |
4 |
1 |
Операция жоқ |
RIM |
20 |
– |
1 |
4 |
1 |
Үзіліс маскасын оқу |
SIM |
30 |
– |
1 |
4 |
1 |
Үзіліс маскасын жазу |
Екінші бағанадағы команданың бірінші байтының (b1) кодтары операндтардың адресінің көрсетілуі қажет жағдайда, сегізразрядты екілік сан түрінде, өзге жағдайларда оналтылық сан түрінде берілген. Регистрлердің жалпылама адрестерінің разрядтары дерек көзі үшін S (Data Source) символдарымен, деректің жеткізілетін жері D (Data Destination) символдарымен, регистр жұптары P (Pair) символдарымен бейнеленген. Бұл символдардың орнына командағы қатысты регистрлер мен регистр жұптарының 2.2-кестеде келтірілген адресін қою арқылы нақтылы команданың коды алынады. Шартты ауыстыру командаларының кодындағы шарттардың коды C (Condition) символдарымен белгіленген, олардың түрлері мен белгілемелері 2.6-кестеде келтірілген.
2.6 К е с т е
ССС |
Мнемокод (cond) |
Шарттар |
000 |
NZ |
Нолге тең болмау |
001 |
Z |
Нолге тең болу |
010 |
NC |
Тасымалдың тумауы |
011 |
C |
Тасымалдың тууы |
100 |
PO |
Тақтық |
101 |
PE |
Жұптық |
110 |
P |
Плюс |
111 |
M |
Минус |
Операцияның орындалу белгілері ту регистрінде (2.7-кесте) қалыптасады.
2.7 К е с т е
S |
Z |
0 |
AC |
0 |
P |
1 |
C |
RST командасының кодындағы nnn әріптерімен белгіленген үш разрядтың мәнін үзіліс жүйесі қояды немесе оны бағдарлаушы көрсетеді.
Салыстыру операцияларында операндтарға алу операциясы жүргізіліп, оның нәтижесіне байланысты Z және S белгілері қойылады (бірақ, нәтиже ешқайда сақталмайды).
Үшінші бағанадағы “–” символы команданың орындалуында ешқандай ту көтерілмейтіндігін, “+” символы барлық белгінің қойылатындығын, “(+)” символы тасымал белгісінен басқа белгілердің қойылатындығын, “С” символы тасымал белгісінің ғана қойылатындығын білдіреді.