Однокристальный 8-разрядный МП

Основные характеристики

Однокристальный микропроцессор I8085 является усовершенствованным вариантом I8080, имеющим с ним полную архитектурную совместимость. Микропроцессор I8085 до появления микроконтроллеров широко использовался в различных устройствах автоматики и управления. Следующей разработкой фирмы INTEL был I8086, который в свою очередь стал родоначальником семейства х86, на котором реализовано подавляющее большинство ПК. Основные характеристики:

· Совмещенная (мультиплексированная) шина адрес/данных-AD0-AD7, для передачи 8 – и бит данных и младшей части адреса; старшая часть адреса выводится на шину AD8-AD15.

· Архитектура Фон-Неймана, изолированная система адресации. Основная память имеет емкость-64К и подсистема ВВ-256 байт.

· Система прерываний состоит из четырех радиальных и одного векторного прерываний.

· Поддерживается последовательный асинхронный ввод/вывод через старший разряд аккумулятора.

· Набор регистров аккумуляторного типа совпадает с I8080, система команд содержит 80 базовых операций.

· Тактовая частота 3МГц, питание- + 5В.

Структурная схема МП 8085 приведена на рис.6.1.

 

Рис. 6.1. Структурная схема 8085.

 

Система команд 8085

 

В МП определено четыре способа задания места расположения данных в памяти: прямой, косвенный регистровый через 16-разрядный адресный регистр (Н, В или D), непосредственный и автоинкрементный (автодекрементный) через указатель стека SP (стековый). При прямой и непосредственной адресации данных могут быть доступны байты или слова, при косвенной адресации - только байты. Стековая адресация применяется только при работе со словами. Как способ адресации, так и тип операнда определяется неявно кодом операции.

В МП 8085 используется изолированное пространство ВВ. Эта отдельная область организована в виде массива из 256 8-разрядных портов ввода и 256 8-разрядных портов вывода. Допускается только один способ доступа к пространству ВВ - прямой, когда 8-разрядный адрес порта указывается непосредственно в команде.

В 8085 применяется довольно простой формат команд. (приведенный на рис.4.2) Команды имеют длину от 1 до 3 байт. Код операции всегда размещен в первом байте команды. Второй и, если необходимо, третий байты команды отводятся под непосредственные данные, адрес порта или ячейки памяти. В командах допускается явное задание только одного адреса памяти. По этой причине систему команд МП следует отнести к классу одноадресных.

Система команд МП состоит из пяти групп: пересылки (14 команд, 28 операций), логической обработки (15 команд, 19 операций), арифметической обработки (14 команд, 29 операций), передачи управления (28 команд, 28 операций), управления процессором (7 команд, 7 операций). Всего в систему входят 78 базовых команд, содержащих 111 кодов операций..

Важнейшие для команд характеристики: число обращений к системной магистрали, число периодов основной тактовой частоты, составляющих ее полный командный цикл, и влияние команды на флажки регистра признаков Е. Длина команды в байтах легко определяется из ее мнемоники. В условных командах число обращений к каналу и длительность машинного цикла в тактах зависят от выполнения или не выполнения условия.

В мнемонике команд используют следующие обозначения.

src 8-разрядный регистр-источник.

dst 8-разрядный регистр-приемник.

data 8-разрядный литерал.

data16 16-разрядный литерал.

addr 16-разрядный адрес памяти.

port 8-разрядный адрес порта.

n Цифра от 0 до 7.

 

6.2.1. Команды пересылки.

 

Группа команд пересылки содержит команды обмена между памятью и регистрами, загрузки регистров и обмена со стеком. Структура этой группы приведена на рис.6.2.

 

 

Рис. 6.2. Команды пересылки 8085.

 

При перемещении байта в командах MOV и MVI используется прямая адресация (MOV B, C), непосредственная (MVI B, 15) и косвенная (MOV B, M).

Для загрузки регистров и регистровых пар используются команды LDA- прямая загрузка А, LDAX- косвенная через BC и DE, STA и STAX их обратные эквиваленты, LXI - загрузка регистровых пар 16- словом, LHLD и SHLD загрузка и хранение пары HL.

Команды обмена содержимым регистровых пар:

SPHL, SP----HL.

XCHG, DE----HL.

XTHL, (SP)---HL.

Команды обмена со стеком (POP, PUSH) организуют запись и выборку из стека содержимого 16-разрядных регистров D,B,H и PSW.

На флаги влияет только команда POP PSW.

 

6.2.2. Команды логической обработки.

 

В ее составе четыре двухместных логических операции над байтами, в которых источником одного из операндов и приемником результата служит аккумулятор. Источником второго операнда является либо регистр, либо ячейка памяти (через HL), либо непосредственно константа. Это команды:

Логическое И ----- ANA,ANI.

Исключающее ИЛИ ---XRA, XRI.

Логическое ИЛИ --- ORA, ORI.

Сравнение --- CMP, CPI.

Команда инверсии или логического дополнения CMA работает только с аккумулятором и не влияет на флажки.

Команда STC устанавливает флаг переноса, а команда CMC инвертирует его.

В состав логических операции входят четыре команды сдвига: две вправо (RRC, RAR) и две влево (RLC,RAL). Определены операции циклического RRC,RLC и расширенного RAR, RAL, с использованием флага переноса, сдвигов в обе стороны.

 

 

Рис. 6.3. Команды циклических сдвигов 8085.