2. Теоретичні відомості

Вивчення МП 8080 (КР580ВМ80) припускає ознайомлення студентів з генератором тактових сигналів 8084 (КР580ГФ24) та системним контролером 8228 (КР580ВК28).

Мікропроцесор Intel 8080 (КР580ВМ8) має фіксований набір команд. Час виконання команд визначається часом отримання, декодування і виконання команди. Найбільш короткий часовий інтервал називається машинним тактом і рівний періоду синхросигналів, що подаються на ВІС мікропроцесора. Мінімальна тривалість одного такту рівна 400 не для тактової частоти F=2,5 МГц. Час, необхідний для витягу 1 байта інформації із пам'яті чи зовнішнього пристрою або виконання команди, визначаємої одним машинним словом, називається машинним циклом. Машинний цикл може включати в себе 3-5 машинних тактів. В залежності від виду команди час виконання команди може складатися з 1-5 машинних циклів. Для МП КР580ВМ80 є 10 різних типів машинних циклів:

1) добування коду команди (цикл М1);

2) читання даних із пам'яті;

3) запис даних в пам'ять;

4) добування даних із стека;

5) запис даних в стек;

6) введення даних із зовнішнього пристрою;

7) запис даних у зовнішній пристрій;

8) цикл обслуговування переривання;

9) зупинка;

10) обслуговування переривання під час зупинки.

Першим машинним циклом при добуванні будь-якої команди є цикл М1. На кожному машинному циклі МП перевіряє стан сигналу READY на своєму вході. Нульвий сигнал НІ цьому иході призупиняє роботу МП.

Внутрішні регістри (А - акумулятор і регістри читального призначення (РЗП) - B,C,D,E,H,L) МП 8-рочрядпі, причому регістри можуть утворювати пари, реалізуючи т.Ч. 16-рочрядні % регістрові пари - B,D,H. Лічильник команд - PC, вказівник стека SP - 16р. регістри. Регістр прапорців F містить наступні ознаки: прапорець переносу С (встановлюється в 1 при виникненні переносу із старшого розряду акумулятора), прапорець нульового результата Z, прапорець знака S (встановлюється в 1, якщо старший розряд результата в акумуляторі рівний 1), прапорець допоміжного переносу АС (встановлюється в 1 при переносі з молодшої тетради акумулятора в старшу), прапорець парності Р (встановлюється в 1 при парному числі одиниць в байті результату, розміщеному в акумуляторі).

До складу МП входять перераховані регістри, АЛП, регістр ознак, схема десяткової корекції, допоміжний акумулятор, дешифратор команд і формувач машинних циклів, схема управління і синхронізації, регістр адреси із схемами Інкрементування і декрементування, буфер адреси і буфер даних.

Обмін з зовнішніми пристроями та.пам'яттю МП здійснює через 8-розрядну шину даних. МП КР580ВМ80 адресується до пам'яті і зовнішніх пристроїв через 16-розрядну шину адреси. Максимальне число комірок пам'яті, до яких він може звертатися, рівне 64К.

Команди МП реалізовані так, що вони маніпулюють з одно- і двохбайтними двійковими словами (числами). В систему команд МП не включені команди обробки двійкових чисел із знаками і чисел з плаваючою комою, а також команди десяткової арифметики.

Для реалізації команд застосовуються одно-, двох- і трьохбайтні формати. В першому байті команди чи його частині розміщується код операції, а в інших частинах і байтах - операнди чи вказівники операндів, утворюючи таким чином нуль, одно- і двохадресні команди. Загальне число допустимих кодів команд рівне 244. Деякі групи кодів команд, що виконують однотипні операції над різними даними, мають однакові мнемоніки асемблера. Загальне число мнемонік рівне 78

Для адресації операндів використовуються наступні типи адресації: неявна, безпосередня, пряма регістрова, пряма, непряма регістрова, стекова В двохадресних командах застосовуються комбінації перерахованих видів адресації.

В МП КР580ВМ80 реалізовані наступні класи команд: пересилок (число кодів рівне 97), арифметичні (74), логічні (32), змінюючі порядок обчислень (35), керуючі (6).

До складу першого класу входять однонаправлені пересилки, циклічні пересилки, команди вводу-виводу.

До складу другого класу входять команди додавання, додавання з урахуванням переносу, обрахування, обрахування з урахуванням зайому, інкрементування, декрементування, десяткової корекції, порівняння.

До складу третього класу входять команди логічного І, логічного АБО, виключаючого АБО, інвертування вмісту акумулятора, зсувів.

До складу четвертого класу входять команди безумовних переходів, умовних переходів, переходів до підпрограм, повернення з підпрограм, обробки переривань.

До складу п'ятого класу входять команди ТС, CMC, HLT, NOP, E1, D1