1.3.4* Внутренняя структура мп i8080
В качестве примера рассмотрим внутреннюю структуру МП i8080 и его регистровую модель.
В структуре МП можно выделить три основных узла:
1) АЛУ;
2) устройство управления;
3) регистровое запоминающее устройство
Рисунок 6 – Структура МП i8080
Все устройства МП связаны между собой внутренней шиной данных. Внешними шинами являются шина адреса, шина данных и шина управления.
Проведем анализ работы схемы в процессе выполнения основного цикла работы МП. При включении питания программный счетчик PC (счетчик команд) передает в ША адрес 0. Устройство управления формирует сигналы, необходимые для чтения ячейки. Выполняется цикл чтения памяти, и код команды по шине данных передается в МП. При этом содержимое счетчика команд увеличивается, т.е формируется следующий адрес памяти. Код команды записывается в регистр команд и хранится там до конца выполнения команды. К регистру команд подключен дешифратор команд, который расшифровывает код команды и инициализирует работу схемы выполнения команды в устройстве управления. Устройство управления формирует необходимые сигналы и подключает к выполнению команды те или иные узлы МП или внешних устройств. Возможно, при выполнении команды микропроцессору придется обратиться к памяти, например, чтобы извлечь операнды или сохранить результат.
Данная структура является структурой аккумуляторного типа. При выполнении операции в регистре признаков формируются флажки – признаки результата (C, S, Z и т.д.).
Регистровая память МП представляет собой шесть 8-разрялных регистров, имеющих имена B,C,D,H,L.
1.3.5* Регистровая модель мп i8080
Регистровая модель МП i8080 изображена на рисунке 7, на ней изображены только программно-доступные регистры МП.
Рисунок 7 – Регистровая модель i8080
Контрольные вопросы и задания
1 Что представляет собой регистровая модель МП?
2 Чем регистровая структура МП отличается от аккумуляторной структуры?
3 Назовите основные регистры МП?
4 Для чего используется регистр Аккумулятор?
5 Назначение, принцип работы счетчика команд
6 Что такое флажок? Где и как он формируется?
7 Можно ли счетчик команд использовать для записи данных?
8 Почему команды программы должны занимать соседние ячейки?
9 Как влияют на содержимое счетчика команд команды ветвления?
10 Почему первая команда программы должна записываться в ячейку с адресом 0?
11Восьмиразрядное АЛУ в МП аккумуляторного типа выполняет следующие операции:
ADH + 57H; 80H - 90H; C5H & 79H; 2BH V E3H
Рекомендуемая литература:
Ю.В. Новиков, П.К. Скоробогатов. Основы микропроцессорной техники. Курс лекций. М.: Интернет-Университет информационных технологий, 2003.-440с.
с.65-71
Урок № 6
Тема урока: Выполнение операций в восьмиразрядном АЛУ.
Подготовка к лабораторной работе №2 «Анализ работы ядра микроконтроллера»
Упражнение 1. Определите результаты операций
1-ый операнд (приемник) |
2-ой операнд (источник) |
Операция |
Результат |
Флаги |
||
N |
Z |
C |
||||
ADH |
57H |
+ |
04 |
0 |
0 |
1 |
80H |
90H |
- |
F0 |
1 |
0 |
1 |
C5H |
79H |
& |
41 |
0 |
0 |
- |
8AH |
D9H |
& |
88 |
1 |
0 |
- |
8CH |
13H |
V |
9F |
1 |
0 |
- |
25H |
80H |
V |
A5 |
1 |
0 |
- |
F6H |
93H |
eor(искл. или) |
65 |
0 |
0 |
- |
93H |
|
rol |
26 |
0 |
0 |
1 |
81H |
|
rol rol |
05 |
0 |
0 |
0 |
01H |
|
ror |
01 |
0 |
1 |
1 |
C7H |
|
ror |
63 |
0 |
0 |
1 |
39H |
|
ror ror |
8E |
1 |
0 |
0 |
Упражнение 2. Определите результаты операции и состояние флагов
Вариант |
1-ый операнд (приемник), Hex |
2-ой операнд (источник), Hex |
Операция |
Результат |
Флаги |
||
N |
Z |
C |
|||||
1 |
50 |
С5 |
sub (вычесть) |
|
|
|
|
2 |
ad |
75 |
Eor (искл.или) |
|
|
|
|
3 |
26 |
- |
Com (инвертировать) |
|
|
|
|
4 |
f9 |
- |
Inc (прибавить 1) |
|
|
|
|
5 |
c0 |
- |
Dec (вычесть 1) |
|
|
|
|
6 |
98 |
- |
rol (сдвинуть влево) rol(сдвинуть влево) |
|
|
|
|
7 |
a5 |
- |
ror (сдвинуть вправо) ror(сдвинуть вправо) |
|
|
|
|
8* |
f3 |
06 |
mul (умножить) |
|
|
|
|
* результат записывается в пару r1:r0