Структурна схема мп Intel 8080

Ш Д

мультиплексор
В	С	селектор
Д	Е
H	L
S	P

А

Т

регістр прапорців

дешифратор команд

пристрій керування

формувач адреси

ША

ШД та ША - шина даних і шина адреси.

АЛП – арифметико-логічний пристрій.

В, С, Д , Е, H, L – блок регістрів загального призначення, служить для збереження даних.

S, P – вказівник степу.

Т – регістр тимчасового зберігання даних при арифметичних і логічних операціях. Програмно недоступний.

А – акумулятор, спеціальний регістр, який використовується при логічних, арифметичних операціях, операційне пересилання даних. В ньому зберігається результат операцій.

Регістр прапорців – спеціальний регістр, в якому зберігаються ознаки результату ( прапорців) нуля, переносу, знаку, парності додаткового переносу.

Дешифратор дешифрує код операцій і формує набір сигналів для ПК.

Пристрій керування та синхронізації формує керуючі сигнали для всіх вузлів МП.

Формувач адреси формує адресу комірки пам’яті (або порта вводу/ виводу), де зберігаються дані або куди необхідно помістити результат і адресу комірки з кодом операції.

Шина – набір провідників, по яких передається інформація однакового призначення. може бути декілька шин.

Архітектура – набір вузлів МП та зв’язків між ними.

Поділ МП за призначенням:

1. універсальні

2. спеціалізовані

1. Мають найбільший набір команд найбільш універсальну архітектуру. Призначені для рішення максимально можливої кількості задач. Мають середню швидкість, середню та велику споживану потужність. Дорогі, використовуються в персональних комп’ютерах, ноутбуках, серверах. Вимагають спеціальних систем охолодження та живлення.

2. Мікроконтролери та одно кристальні мікро ЕОМ ( SaiC – система на одному кристалі). призначені для побудови систем керування технологічним процесом та побудовою технологічним процесом та побутовою технікою і різними приладами. На даному кристалі розміщені сам мікропроцесор, постійна та оперативна пам’ять, паралельні та послідовні порти, таймери, аналогово-цифрові та цифро-аналогові перетворення. Фізично – це одна мікросхема. Мають розгалужену систему ліній вводу/ виводу і орієнтовані на спряження з різноманітними задачами і керування різноманітними елементами. Основне застосування системи керування. Набір вузлів залежності від конкретної області застосування.

Всі команди виконують за один або два такти. Дешеві мають малу та над малу споживану потужність, не вимагають систем охолодження і окремих підсистем живлення. Частина мікросхем орієнтована на роботу від автономних джерел (батарейки, акумулятори).

Область застосування: пристрій керування побутовою технікою, плеєри та подібна електроніка.

3. Процесори обробки сигналів мають багато спільного з попередніми: всі команди виконуються за 1-2 такти, не вимагають системи охолодження і окремої підсистеми живлення. Крім МП на кристалі розм. пам’ять та порти та під’єднання.

Орієнтовні на виконання операцій А* b+С (за 1 такт). Галузь застосування акустика, зв’язок, радіолокація, обробка відео та звуку, мають велику швидку дію (Реясійний захист).

Різниця цих трьох категорій в архітектурі.

Сопроцесори сам не використовується. Призначені для розширення можливостей універсальних МП-рів виконання конкретних операцій. Наприклад: арифметичний, оперативного вводу і т.д.

Починаючи з Intel 80-486 арифметичний сопроцесор встроюється в центральний процесор.

Маркування процесорів складається з літерочислового позначення, яке включає шифр виробника процесора, серії МП-ів, конкретного типу МП в даній серії, додаткового позначення особливостей використання цього процесора. Кожна форма по-своєму маркує марку процесора.

Серія – це сімейство МП-ів з однаковою архітектурою і непринциповими відмінностями (об’єм кеш-пам’яті, кількістю ядер і т.д.)

Характеристики МП:

1. як функціонального пристрою в мікроелектроніці:

   • архітектура – набір вузлів МП та зв’язків між ними; визначає швидкодію МП.

   • розрядність – кількість двійкових розрядів, які за один раз обробляє МП. (8, 16, 32, 64)

   • тактова частота ( в МГц або ГГц) показує як швидко виконуються операції. порівнювати можна за тактовою частотою скільки процесори однакової архітектури.

   • напруги живлення і розсіювана потужність. Для роботи процесора необхідно джерело живлення, яке має напругу певного рівня і може видати струм, нижче певного рівня. Спеціалізовані МП мають 1 напругу живлення, універсальні +3 (+5В, +3,3В, + 3,5…+1,8 Вольт) – для автономних; - спеціалізовані (+5В, +3,3В, 1,8В) – універсальні МП. Формуються напругу живлення до 12В за допомогою ... Розсіювана потужність – потужність, яку процесор споживає від джерела живлення.

   • корпус. Тип корпусу, в який поміщено МП, тобто розміщення і кількість виводів (ножок), сама форма корпусу і його розміри, спосіб кріплення. Для універсальних МП стандартний корпус розробляє фірма—виготовлювач для спеціалізованих є міжнародний стандарт. Так самий МП може випускатись в декількох корпусах (основна матеріал кераміка і пластмаса).

   • температурний діапазон і область використання. Є 3 температурних діапазони:

     1. комерційний С – від 0 до +40ºС оточуючого середовища.

     2. промисловий І – від -20 до +60 (70)ºС

     3. військовий М – від -40 до +90 (100)ºС або до +160 (180)ºС.

Додаткова область застосування: автомобільна промисловість, авіаційна техніка.

2. Друга група характеристик МП як програмного пристрою:

• система команд, набір команд, особливості їх використання

• набір, кількість та особливості використання регістрів загального призначення.

~для тимчасових даних (чим їх більше і легше використати, тим більша продуктивність системи)