Présentation du microprocesseur 8080 et de son architecture

Le microprocesseur 8080 a été conçu par Masatoshi Shima et Federico Faggin Stan Mazor a contribué à la conception d'une puce. En 1972, les travaux sur le microprocesseur 8080 étaient en cours et le processeur est sorti en avril 1974. La version originale du 8080 avait un défaut en ce qu'elle ne pouvait piloter que des périphériques TTL de faible puissance. Après la découverte de l'erreur, la version mise à jour du CPU-8080A a été publiée par Intel, qui pourrait piloter des périphériques TTL standard.

Microprocesseur 8080

L'Intel 8080 / 808A n'était pas un code objet, il était bien assorti au 8008, mais son code source lui correspondait bien. Semblable au microprocesseur 8008, la CPU 8080 a la même logique de traitement d'interruption. La taille maximale de la mémoire sur le microprocesseur Intel 8080 est passée de 16 Ko à 64 Ko. Le microprocesseur 8080 était très à la mode, et il a été secondé par de nombreuses entreprises. Des copies génétiques du processeur 8080 ont été réalisées en Pologne, URSS, CSSR, Roumanie et Hongrie. Aujourd'hui différents types de microprocesseurs disponibles qui sont des avancements vers ce processeur.

Microprocesseur 8080

Schéma des broches de 8080

Un microprocesseur intègre les fonctions des ordinateurs CPU sur un seul circuit intégré. C'est un appareil programmable qui accepte les données numériques comme entrée, traite selon les commandes stockées dans sa mémoire et donne des résultats comme sortie. Le histoire du microprocesseur d'un point de vue technique, se concentrer sur différentes entreprises et concurrents du microprocesseur implique différentes étapes de conception de microprocesseur intégré .

Un microprocesseur 8080 est un processeur parallèle 8 bits, et ce microprocesseur est utilisé dans les systèmes informatiques numériques à usage général.Il est constitué sur une seule puce d'intégration à grande échelle utilisant le processus MOS à grille de silicium à canal N d'Intel. Le microprocesseur 8080 se compose de 40 broches et son microprocesseur transfère des informations et des données internes via un bus de données bidirectionnel à 3 états de 8 bits (D0-D7). Les adresses des périphériques et les adresses de mémoire sont transmises sur un bus d'adresses 16 bits à 3 états (A0-A15).

Six sorties de commande et de synchronisation WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC et WR dérivent du microprocesseur 8080, tandis que les entrées de commande (HOLD, READY, RESET, (WR) ̅ et INT), des entrées d'alimentation (+12, +5, - 5 et GND) et les entrées d'horloge (∅1 et ∅2) sont acceptées par le 8080.

Architecture du microprocesseur 8080

Les blocs fonctionnels du microprocesseur 8080 sont représentés dans l'architecture ci-dessus et son CPU se compose des unités fonctionnelles suivantes:

• Logique d'adresse et tableau de registres
• Unité arithmétique et logique
• Section de contrôle et registre d'instructions
• Tampon de bus de données bidirectionnel à 3 états

Architecture du microprocesseur 8080

Unité arithmétique et logique

L'ALU comprend les registres suivants:

• Un accumulateur 8 bits
• Un accumulateur temporaire (TMP) 8 bits
• Un registre temporaire 8 bits
• Un registre de drapeau

Les opérations arithmétiques, logiques et de rotation sont effectuées dans l'ALU. L'unité arithmétique et logique est alimentée par l'accumulateur temporaire des registres, la bascule de retenue et le registre TMP. Le résultat du processus peut être transmis à l'accumulateur de manière similaire, l'ALU alimente également le registre de drapeau. Le registre TMP obtient des informations du bus interne, puis envoie les données à l'ALU et également au registre d'indicateur. L'accumulateur peut être chargé à partir du bus interne et de l'ALU et transfère les données vers l'accumulateur temporaire. L'intérieur de la bascule de retenue auxiliaire et de l'accumulateur est testé pour la correction décimale en exécutant une instruction d'ajustement décimal pour addition.

Jeu d'instructions

Le jeu d'instructions du microprocesseur 8080 comprend cinq catégories d'instructions différentes:

• Groupe de déplacement de données: L'instruction de déplacement de données transfère les données entre les registres ou entre la mémoire et les registres.
• Groupe arithmétique: Instructions de groupe arithmétique Ajouter, soustraire, incrémenter ou décrémenter des données en mémoire ou dans des registres.
• Groupe logique : Instruction de groupe logique ET, OU, EX-OU, comparer, compléter ou faire pivoter les données dans des registres ou en mémoire.
• Groupe de succursales: Elle est également appelée instruction de transfert de contrôle. Il comprend des instructions conditionnelles, inconditionnelles, de retour et des instructions d'appel de sous-routine et des redémarrages.
• Pile, machine et groupe d'E / S: Cette instruction comprend des instructions d'E / S, ainsi que des instructions pour maintenir la pile et les indicateurs de contrôle interne

Formats d'instructions et de données

La mémoire du microprocesseur 8080 est organisée en quantités de 8 bits, appelées octets. Chaque octet a une adresse binaire exclusive de 16 bits liée à sa position séquentielle dans la mémoire. Le 8080 peut également être constitué d'éléments ROM (mémoire morte) et d'éléments RAM (mémoire vive), et le microprocesseur peut adresser directement jusqu'à 65 536 octets de mémoire.

Les données du microprocesseur 8080 sont stockées sous la forme de chiffres binaires de 8 bits.

Lorsqu'un registre comprend un nombre binaire, il est essentiel de trouver l'ordre dans lequel les bits du nombre sont écrits. Dans le microprocesseur Intel 8080, le BIT 0 est appelé LSB et le BIT 7 le MSB.

Les instructions de programme du microprocesseur 8080 peuvent avoir une longueur d'un octet, deux ou trois octets. Différentes instructions d'octets doivent être stockées dans des emplacements mémoire successifs. L'adresse du premier octet est toujours utilisée comme adresse des instructions. Le format d'instruction correct dépend de l'opération particulière à exécuter.

Mémoire

La mémoire adressable totale du microprocesseur est de 64 Ko et la pile mémoires de programmes et de données occupent le même espace mémoire.

• Dans la mémoire de programme, le programme peut être placé n'importe où dans l'appel de mémoire, l'instruction de saut et de branchement peut utiliser des adresses de 16 bits, c'est-à-dire qu'elles peuvent être utilisées pour brancher / sauter n'importe où dans la mémoire de 64 Ko. Toutes ces instructions utilisent un adressage complet.
• Dans la mémoire de données, le processeur utilise toujours des adresses 16 bits afin que les données puissent être localisées n'importe où.
• Mémoire de pile n'est incomplète que par la taille de la mémoire, la pile augmente.

Indicateurs de condition

L'indicateur est un registre à 8 bits ayant cinq indicateurs à 1 bit. Il existe cinq types de drapeaux associés à la mise en œuvre des instructions sur le microprocesseur 8080. Ce sont le signe, le zéro, la parité, la retenue et la retenue auxiliaire, et ces drapeaux sont représentés par un registre à 1 bit dans la CPU. Un drapeau est défini en forçant le bit à 1 et réinitialisé en forçant le bit à 0.

• Zéro drapeau: si le résultat d’une instruction a la valeur «0», ce drapeau zéro est positionné ou bien il est réinitialisé.
• Drapeau de signe: si le bit MSB d’une instruction a la valeur «1», ce drapeau est positionné ou bien il est réinitialisé.
• Drapeau de parité: si le nombre de bits définis dans le résultat a une valeur paire, ce drapeau est activé ou bien il est réinitialisé.
• Carry Flag: S'il y a eu un report lors de l'emprunt, de l'addition, de la soustraction ou de la comparaison, ce drapeau est activé ou bien il est remis à zéro.
• Portage auxiliaire: s'il y a eu un report de 3 bits à 4 bits du résultat, cet indicateur est positionné sinon, il est réinitialisé.

Les interruptions

Le processeur maintient interruptions masquables . Lorsqu'une interruption survient, le processeur récupère fréquemment une instruction du bus l'une de ces instructions:

• Dans les instructions RST (RST0 - RST7), le processeur enregistre compteur de programme dans la pile et se branche à l'emplacement de mémoire N * 8 (où N est un nombre de 3 bits de 0 à 7 fourni avec l'instruction RST).
• L'instruction CALL est une instruction de 3 octets, dans laquelle le processeur appelle le sous-programme, dont l'adresse est particulière dans les deuxième et troisième octets de l'instruction.

En utilisant les instructions EI et DI, les interruptions peuvent être activées ou désactivées.

Ainsi, le microprocesseur Intel 8080 est le successeur du processeur Intel 8008. La version originale du microprocesseur avait un défaut. Une fois l'erreur remarquée, Intel a publié une version mise à jour du processeur qui pourrait piloter des périphériques TTL standard. Il s'agit du microprocesseur 8080 et de son architecture. Sur la base des informations fournies ici dans cet article, les lecteurs sont encouragés à publier leurs suggestions, commentaires et commentaires dans la section des commentaires ci-dessous.

Crédits photo:

• Microprocesseur 8080 par antiquetech
• Architecture du microprocesseur 8080 par blogspot