Микропроцессор 580вм80.

8-ми разрядный микропроцессор 580ВМ80 выполнен по n-МОП технологии, которая было наиболее прогрессивной в момент его создания. По этой причине микропроцессор требовал наличие 3-х питающих напряжений: -5В для питания подложки, +5В – основная часть, +12В – выходные ключи. Уровни выходных и входных сигналов совместимы с ТТЛ уровнями. Тактовая частота процессора должна находиться в пределах от 0,5 до 2МГц. Это связано с наличием динамических структур в схеме микропроцессора. Адресная магистраль процессора 16-ти разрядная, поэтому он может адресовать 64К ячеек. Микропроцессор может адресовать также до 256 портов ввода вывода.

схема с тремя состояниями

 провода вход и выход

С1, С2 – тактовые входы. Микропроцессор требует наличие двух тактовых последовательностей формируемых по определённому закону.

D0…D7 – двунаправленная шина данных.

RESET - сигнал начального сброса. По этому сигналу обнуляется счётчик команд, а также запрещается реакция на запрос прерывания.

READY – сигнал готовности, который выдаёт то устройство с которым взаимодействует процессор в данном цикле обмена. Сигнал предназначен для медленно действующих устройств. При отсутствии сигнала готовности микропроцессор переходит в режим ожидания и пропускает несколько тактов тактовой частоты. Если в системе присутствуют только быстродействующие устройства сигнал READY подключается к уровню 1.

Intr – вход запроса прерывания.

HOLD – сигнал запроса прямого доступа в память.

A0…A15 – 16-ти разрядная шина адреса. по ней выдаётся адрес ячейки памяти с которой взаимодействует процессор или адрес порта ввода вывода. Адрес порта передаётся и в старшем байте и в младшем байте.

SYNC – синхросигнал передачи адреса.

DBIN – синхросигнал чтения данных. По этому сигналу данные поступающие по шине данных D0…D7 фиксируются внутри микропроцессора.

WR – синхросигнал записи данных. По этому сигналу данные выводятся из процессора.

WAIT – сигнал ожидания. Когда процессор не выполняет никакой работы он сообщает об этом сигналом WAIT.

Inta – сигнал подтверждения обработки прерывания. Он говорит о том, что микропроцессор начал обрабатывать прерывание. Обработки прерывания начинается на границе между двумя командами.

HLDA – сигнал подтверждения режима ПДП. По этому сигналу микропроцессор освобождает магистрали, в частности магистраль данных, магистраль адреса. выход на режим ПДП осуществляется на границе циклов обмена по магистрали.

Все функциональные узлы микропроцессора сосредоточены вокруг единой внутренней магистрали.

Процесс выполнения команды идёт следующим образом: из счётчика команд (РС) через буфер адреса (БФА) выдаётся адрес ячейки, где хранится код команды. Он попадает на адресную магистраль (МА). Из ячейки памяти по шине данных выдаётся код команды. Он проходит через регистр данных (РгД) и заносится в регистр команд (РгК). Далее эту команду дешифрирует дешифратор команд, который выдаёт специальные сигналы на устройство управления. Устройство управления управляет всей схемой. Кроме того УУ вырабатывает магистральные управляющие сигналы.

Большинство команд выполняет АЛУ. Оно получает данные через буферный регистр (БФРг). Эти данные могут приходить как из внешней магистрали данных, так и из одного из регистров (вся табличка). В большинстве операций один из операндов хранится в аккумуляторе (А), туда же записывается и результат операции. В результате выполнения некоторых операций формируются флаги, которые хранятся в регистре флагов. В данном микропроцессоре 5 признаков: Z – признак 0, С – признак переноса или переполнения, S – признак знака, Р – признак паритета, АС – признак дополнительного переноса между 3-м и 4-м разрядом (нужен для работы с двоично-десятичной системой.

Десятичный корректор осуществляет перевод результатов в двоично-десятичную систему.

Внутри микропроцессора расположены 8 ячеек сверхоперативной памяти (W, Z, B, C, D, E, H, L). Из них W и Z программно недоступны. Они используются для хранения промежуточных результатов. Для работы со стеком в схему введён 16-ти разрядный указатель стека.