-
Регистр флагов f
Состоит из нескольких отдельных разрядов, имеющих самостоятельное значение.
Он имеет следующий формат:
|
S |
Z |
|
H |
|
P/V |
N |
C |
Рисунок 2 – Регистр флагов МП Z80
Назначение разрядов регистра флагов следующее:
S (разряд 7) – флаг знака. Принимает значение 1, если старший (знаковый) разряд результата операции равен единице.
Z (разряд 6) – флаг нуля. Устанавливается, когда при выполнении операции был получен нулевой результат.
Разряд 5 не используется.
H (разряд 4) – флаг вспомогательного переноса. Устанавливается, когда операция сложения или вычитания вызывает соответственно перенос из 3-го разряда в 4-й или заём из 4-го разряда в 3-й. Используется при выполнении операций десятичной коррекции инструкцией DAA.
Разряд 3 не используется.
P/V (разряд 2) – этот флаг в зависимости от операции является либо признаком переполнения (V), либо признаком чётного результата (P). В первом случае он устанавливается, если при выполнении операции произошло переполнение, и сбрасывается при отсутствии такового. Во втором случае он устанавливается, если в результате присутствует чётное число единичных разрядов, и сбрасывается, если единиц нечётное число.
N (разряд 1) – флаг операции вычитания. Устанавливается, если предыдущая операция была операцией вычитания, и сбрасывается в противном случае. Используется инструкцией DAA при выполнении десятичной коррекции результата.
C (разряд 0) устанавливается, если при выполнении операции сложения произошёл перенос из старшего разряда или если при выполнении операции вычитания произошёл заём в старший разряд. В инструкциях сдвига во флажок переноса заносится значение выдвигаемого разряда.
4) Индексные регистры
Два 16-разрядных индексных регистра IX и IY используются в некоторых инструкциях для адресации операндов в памяти. Адрес ячейки памяти вычисляется путём сложения содержимого индексного регистра с 8-разрядной константой d, являющейся частью кода команды. Первоначальное содержимое индексного регистра при этом не изменяется.
5) Регистр R- регенерации памяти. Он является простым счетчиком, который увеличивается каждый раз при выполнении цикла регенерации. Значение в регистре циклически изменяется от 0 до 255.
- Счетчик команд
16-разрядный счётчик команд PC содержит адрес следующей команды, подлежащей выполнению. Когда очередная команда выбрана из памяти, его значение увеличивается на длину кода команды. При выполнении инструкций переходов содержимое счётчика команд замещается на адрес перехода; при выполнении команды вызова подпрограммы или при прерывании текущее содержимое PC сохраняется в стеке.
- Указатель стека
16-разрядный регистр указателя стека SP содержит адрес текущей вершины стека. Как и в большинстве современных вычислительных систем, стек микропроцессора Z80 растёт вниз. При записи в стек содержимое SP уменьшается, и по полученному адресу выполняется запись. При выборке из стека после чтения данных содержимое SP увеличивается.
Информация заносится в стек и извлекается из него всегда порциями по два байта. Это, однако, не накладывает каких-либо ограничений на содержимое регистра SP.
- Арифметико-логическое устройство
В АЛУ выполняются арифметические и логические операции. Возможно выполнение сложения и вычитания, а также АЛУ способно выполнять большое количество битовых операций и устанавливать флаги, чтобы показать результат.
2.1.3 Цоколевка и описание выводов. Условно-графическое обозначение микропроцессора Z80, приведено на рисунке 2.
Микропроцессор Z80 – это микросхема с 40 выводами, пронумерованные от 1 до 40. Рассмотрим функции выводов.
Рисунок 3 – Условно-графическое изображение микропроцессора Z80
Таблица 2 – Назначение выводов микроконтроллера
|
Номер вывода |
Обозначение |
Назначение |
Тип сигнала |
Состояние |
||||
|
Англ. |
Рус. |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
5-1, 40-30 |
A0-A15 |
A0-A15 |
Направленная от микропроцессора 16 - разрядная шина, которая выполняет: передачу адреса ячейки памяти при обращении памяти; передачу адреса внешнего устройства. |
Вх/Вых. |
0,1,в.с. |
|||
|
7-10, 12-15 |
D0-D7 |
Д0-Д7 |
Двунаправленная 8-разрядная шина данных, которая выполняет: передачу управляющего слова; обмен данными между регистрами микропроцессора и блоками МПС. |
Вх/Вых. |
0,1,в.с. |
|||
|
Продолжение таблицы 2
|
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
6 |
CLC |
Синхр |
Вход для однофазной тактовой синхронизации. При управлении от TTL-схемы, дополнительно подключается к линии +5V. |
Вход |
0,1 |
|||
|
16 |
INT |
З.Пр. |
Входной сигнал “Запрос прерывания” от УВВ. Если INT=1, следовательно, одному из УВВ требуется обслуживание. |
Вход |
0 |
|||
|
17 |
NMI |
З.НПр |
Сигнал запоса немаскируемого прерывания. L-уровень. |
Вход |
0 |
|||
|
18 |
HALT |
Остан. |
Переход в останов. L уровень. В состоянии останова ЦП выполняет холостые команды для обеспечения процесса регенерации памяти. |
Выход |
0 |
|||
|
19 |
MREQ |
Пам. |
Обращается к памяти. L-уровень. Выдаётся при любом обращении к памяти для чтения или записи. |
Выход |
0 |
|||
|
20 |
IORQ |
УВВ |
Обращение к устойству ввода вывода. L-уровень. Выдаётся при любом обращении к портам ввода-вывода. |
Выход |
0 |
|||
|
21 |
RD |
ЧТ |
Чтение. L-уровень. Выдаётся при любом обращении к портам ВВ. |
Выход |
0 |
|||
|
Продолжение таблицы 2 |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
22 |
WR |
ЗП |
Запись. L-уровень. Выдаётся при обращении к памяти или порту ввода-вывода для записи. |
Выход |
0 |
|||
|
23 |
BUSAK |
З.Ш. |
Разрешение захвата шины. L-уровень. Выдаётся микропроцессором, когда он разрешает какому-либо устройству захватить шину микропроцессорной |
Выход |
0 |
|||
|
24 |
WAIT |
ОЖД |
Запрос ожидания. L-уровень. Сигнал WAIT указывает ЦП, что адресованная ячейка памяти или устройство ввода-вывода еще не готово к передаче данных. |
Вход |
0 |
|||
|
25 |
BUSRQ |
З.Зх |
Запрос захвата шины. L-уровень. Устройство выдаёт этот сигнал, когда хочет выполнить цикл обмена данными с памятью или другим устройством без участия микропроцессора. |
Вход |
0 |
|||
|
26 |
RESET |
СБР |
Сброс параметров. L-уровень. Сигнал RESET имеет самый высокий приоритет и приводит ЦП в начальное состояние. |
Вход |
0 |
|||
|
27 |
М1 |
МЦ |
Машинный цикл 1. L-уровень. М1 указывает, что в текущем машинном цикле происходит чтение кода операции из памяти. |
Выход |
0 |
|||
|
Продолжение таблицы 2 |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||
|
28 |
RFSH |
РП |
Регенерация памяти. L-уровень. Микропроцессор выдаёт этот сигнал в цикле регенерации памяти, выполняющемся сразу после чтения первого байта кода очередной команды |
Вход |
0 |
|||
|
11 |
UCC |
Пит. |
Основное напряжение питания +5В |
- |
0 |
|||
|
29 |
USS |
Земля |
Потенциал земли |
- |
0 |
|||