המעבד 8080 תוכנן על ידי מסאטושי שימה ופדריקו פגין סטן מזור תרם לעיצוב שבב. בשנת 1972 העבודה על המעבד 8080 בעיצומה והמעבד שוחרר באפריל 1974. בגרסה המקורית של 8080 הייתה תקלה שהוא יכול להניע התקני TTL בעלי הספק נמוך בלבד. לאחר גילוי התקלה שוחררה אינטל הגרסה המעודכנת של ה- CPU-8080A שיכולה להניע התקני TTL סטנדרטיים.
8080 מיקרו מעבד
אינטל 8080 / 808A לא היה קוד אובייקט, אך הוא תואם היטב ל- 8008, אך קוד המקור שלו התאים לו היטב. בדומה למעבד 8008, למעבד 8080 יש אותו לוגיקת עיבוד הפסקה. גודל הזיכרון המרבי במעבד 8080 של אינטל הוגדל מ- 16KB ל -64 KB. המעבד 8080 היה מאוד טרנדי, והוא נולד על ידי חברות רבות. עותקים גנטיים של מעבד 8080 יוצרו בפולין, ברית המועצות, CSSR, רומניה והונגריה. כַּיוֹם סוגים שונים של מעבדים זמינים אשר מתקדמים למעבד זה.
8080 מיקרו מעבד
תרשים סיכות של 8080
מיקרו מעבד משלב את הפונקציות של מעבד מחשבים על גבי IC יחיד. זהו מכשיר לתכנות המקבל את הנתונים הדיגיטליים כקלט, מעבד על פי הפקודות השמורות בזיכרון ונותן תוצאות כפלט. ה ההיסטוריה של המיקרו-מעבד מנקודת מבט טכנית, ההתמקדות בתאגידים שונים ומתחרים של המעבד כוללת שלבים שונים של תכנון מיקרו-מעבד משובץ .
מעבד 8080 הוא מעבד מקביל של 8 סיביות, ומעבד זה משמש במערכות מחשב דיגיטליות למטרות כלליות. הוא מורכב על שבב אינטגרציה גדול בקנה מידה גדול באמצעות תהליך ה- MOS של שער הסיליקון של אינטל. המעבד 8080 מורכב מ -40 פינים והוא מעבד מידע ונתונים פנימיים דרך אוטובוס נתונים דו-כיווני בן 8 מצבים (D0-D7). כתובות המכשירים ההיקפיים וכתובות הזיכרון מועברות באמצעות אוטובוס כתובות של 3 ביטים (A0-A15).
שש יציאות בקרה ותזמון WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC ו- WR נובעות ממעבד 8080, בעוד כניסות בקרה (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ ו- INT), כניסות כוח (+12, +5, - 5 ו- GND), וכניסות שעון (∅1 ו- ∅2) מתקבלות על ידי 8080.
8080 אדריכלות המעבד
הבלוקים הפונקציונליים של המעבד 8080 מוצגים בארכיטקטורה שלעיל, והמעבד שלו מורכב מהיחידות הפונקציונליות הבאות:
- כתובת לוגיקה ומערך רישום
- יחידת חשבון ולוגיקה
- מדור בקרה ומרשם הוראות
- דו כיווני, מאגר 3 אוטובוסים ממלכתי
אדריכלות מעבד 8080
יחידת חשבון ולוגיקה
ה- ALU כולל את הרישומים הבאים:
- מצבר 8 סיביות
- מצבר זמני של 8 סיביות (TMP)
- רישום זמני של 8 סיביות
- פנקס דגלים
פעולות חשבון, לוגיות וסיבוב מבוצעות ב- ALU. יחידת החשבון וההיגיון מוזנת על ידי המצבר הזמני של הרשמים, הכפכף ורישום ה- TMP. ניתן להעביר את תוצאת התהליך לצבר באופן דומה, ה- ALU מזין את פנקס הדגלים. מרשם ה- TMP מקבל מידע מהאוטובוס הפנימי, ואז שולח את הנתונים ל- ALU וגם למרשם הדגלים. ניתן לטעון את המצבר מהאוטובוס הפנימי, וה- ALU והוא מעביר נתונים אל המצבר הזמני. החלק הפנימי של הכפכף העזר והמצבר נבדקים לתיקון עשרוני על ידי ביצוע התאמה עשרונית להוראות הוספה.
סט הוראות
ערכת ההוראות 8080 למעבד כולל חמש קטגוריות שונות של הוראות:
- קבוצת העברת נתונים: הוראות העברת נתונים מעבירות נתונים בין רושמים או בין זיכרון לרשומות.
- קבוצת חשבון: הוראות לקבוצת חשבון הוספה, חיסור, הגדלה או הקטנה של נתונים בזיכרון או ברשומות.
- קבוצה הגיונית : הוראות קבוצתיות לוגיות AND, OR, EX-OR, השוואה, השלמה או סיבוב של נתונים לרשמים או בזיכרון.
- קבוצת סניפים: זה נקרא גם כהוראת העברת בקרה. זה כולל הוראות מותנות, ללא תנאי, החזרת הוראות והפעלה מחדש של שיחות משנה.
- מחסנית, מכונה וקבוצת קלט / פלט: הוראה זו כוללת הוראות קלט / פלט, וכן הוראות לתחזוקת דגלי המחסנית והבקרה הפנימית
הוראה ותבניות נתונים
הזיכרון של המעבד 8080 מאורגן לכמויות של 8 סיביות, הנקראות בתים. לכל בייט כתובת בינארית בלעדית של 16 סיביות הקשורה למיקומה הרציף בזיכרון. ה- 8080 עשוי לכלול גם אלמנטים של ROM (זיכרון לקריאה בלבד) ורכיבי RAM (זיכרון גישה אקראית) והמיקרו-מעבד יכול לפנות ישירות עד 65,536 בתים של זיכרון.
נתונים במעבד 8080 נשמרים בצורה של ספרות בינאריות של 8 סיביות.
כאשר מרשם כולל מספר בינארי, חיוני למצוא את סדר כתיבת סיביות המספר. במעבד אינטל 8080, BIT 0 מכונה LSB, ו- BIT 7 כ- MSB.
הוראות תוכנית 8080 המיקרו-מעבד עשויות להיות בת אחד, שניים או שלושה בתים. הוראות בתים שונות צריכות להיות מאוחסנות במקומות זיכרון עוקבים. כתובת הבית הראשון משמשת תמיד ככתובת להוראות. פורמט ההוראות הנכון תלוי בפעולה המסוימת שתבוצע.
זיכרון
הזיכרון הכולל לכתובת של המעבד הוא 64KB, והערימה תכנית וזיכרונות נתונים תופסים את אותו שטח זיכרון.
- בזיכרון התוכנית, ניתן למקם את התוכנית בכל מקום בשיחת הזיכרון, הוראות קפיצה וענף יכולות להשתמש בכתובות של 16 סיביות, כלומר, בעזרתן ניתן להשתמש בסניף / קפיצה בכל מקום בתוך זיכרון 64KB. בכל ההוראות הללו נעשה שימוש בכתובת מלאה.
- בזיכרון הנתונים, המעבד תמיד משתמש בכתובות של 16 סיביות כך שניתן יהיה לאתר את הנתונים בכל מקום.
- ערימת זיכרון אינו שלם רק לפי גודל הזיכרון, מחסנית מעלה כלפי מטה.
דגלי מצב
דגל הוא רישום של 8 סיביות עם חמישה דגלים של 1 סיביות. ישנם חמישה סוגים של דגלים הקשורים ליישום הוראות על המעבד 8080. הם סימן, אפס, זוגיות, נשיאה ונושא עזר, ודגלים אלה מיוצגים על ידי רישום של 1 סיביות במעבד. דגל מוגדר על ידי אילוץ הסיבית ל- 1, ואיפוס על ידי אילוץ הסיבית ל- 0.
- אפס דגל: אם לתוצאה של הוראה יש את הערך '0', דגל האפס הזה מוגדר או אחרת, הוא מאופס.
- דגל סימן: אם לסיבית ה- MSB של הוראה יש את הערך '1', דגל זה מוגדר או אחרת, הוא מאופס.
- דגל זוגיות: אם למספר הביטים שנקבעו בתוצאה יש ערך שווה, דגל זה מוגדר או אחרת, הוא מאופס.
- דגל נשיאה: אם הייתה נשיאה במהלך הלוואה, חיבור, חיסור או השוואה, דגל זה מוגדר או אחרת, הוא מאופס.
- נשיאת עזר: אם הייתה ביצוע של 3 סיביות ל -4 סיביות של התוצאה, דגל זה מוגדר אחרת, הוא מאופס.
מפריע
המעבד מתחזק הפרעות רעי פנים . כאשר מתרחשת הפרעה, המעבד מביא הוראה אחת מהאוטובוס לעתים קרובות אחת מההוראות הבאות:
- בהוראות RST (RST0 - RST7), המעבד חוסך זרם דלפק התוכנית בערימה וענפים למיקום הזיכרון N * 8 (כאשר N הוא מספר 3 סיביות מ- 0 עד 7 המסופק עם הוראות RST).
- הוראת CALL היא הוראה בת 3 בתים, בה המעבד מכנה את תת-השגרה, שכתובתה בפרט בתאים השנייה והשלישית של ההוראה.
באמצעות הוראות EI ו- DI, ניתן להפעיל או להשבית את ההפרעות.
לפיכך, המעבד אינטל 8080 הוא יורשו של מעבד אינטל 8008. בגרסה המקורית של המעבד הייתה תקלה. לאחר שהבחינו בשגיאה, אינטל פרסמה את הגרסה המעודכנת של המעבד שתוכל להניע התקני TTL סטנדרטיים. זה בערך המעבד 8080, והארכיטקטורה שלו. בהתבסס על המידע שניתן כאן במאמר זה, הקוראים מוזמנים לפרסם את הצעותיהם, פידבקים והערותיהם בסעיף ההערות המופיע להלן.
נקודות זיכוי:
