Микропроцессорный комплект бис кр580 или intel8080.

Микропроцессорный комплект БИС КР580 предназначен для создания широкого круга устройств электронно-вычислительной техники. На его основе строятся микро ЭВМ для управления технологическими процессами, контролеры-периферийных устройств, бытовых приборов и т.д. По напряжению логических уровней, микропроцессорный комплект БИС КР580 согласуется с интегральными схемами ТТЛ.

В состав базового комплекта серии КР580 входят следующие БИС:

КР580 ИК80 – 8-ми разрядный параллельный центральный процессор

КР580 ИК51 – программируемый последовательный интерфейс

КР580 ВМ59 – программируемый контроллер прерывания

КР580 ВВ55 – программируемый параллельный интерфейс

КР580 ВТ57 – программируемый контроллер прямого доступа к памяти ПДП

КР580 ВИ53 – программируемый таймер.

Кроме основных, для улучшения параметров микропроцессорной системы используют следующие параметры:

системный контроллер КР580 ВГ28 (38)

контроллер периферийных устройств клавиатуры и индикации КР580 ВВ-79

контроллер электронно-лучевой трубки КР580 ВГ75

буферные регистры КР580 ИР82; КР580 ИР83

шинные формирователи КР580 ВА86 (87)

тактовый генератор КР580 ГФ 24.

 

Архитектура микропроцессора КР580ИК80 (i8080)

Микропроцессор КР580 ИК является функционально законченным однокристальным параллельным восьмиразрядным процессором с фиксированной системой команд. Микропроцессор обеспечивает адресацию до 64 кбайт памяти (2¹⁶) и до 256 устройств ввода/вывода, имеет 40 выводов (ножек), расположенных в DIP корпусе.

 

Рисунок ___ Архитектура микропроцессора КР580ИК80А

 

Состав БИС

В состав БИС входят:

1. ALU - 8-ми разрядное арифметико-логическое устройство, предназначенное для выполнения арифметических и логических операций. Данные в ALU поступают из регистров RGA и RGB, результат операции записывается на внутреннюю шину данных;

2. регистр признаков (RS (F)) (флаговый), фиксирует значения, вырабатываемые ALU в процессе выполнения команды. Он содержит признаки выполнения операций. Они используются при выполнении команд условного перехода и в команде десятичной коррекции. Формат его следующий:

 

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
S	Z		AC		P		CY

Рассмотрим назначение битов в регистре признаков:

CY - бит переноса. Устанавливается в единицу при возникновении переноса или заёма в старшем разряде АЛУ (арифметико-логическое устройство);

Р - бит четности. Устанавливается в единицу, если число единичных бит аккумулятора четно;

AC - бит вспомогательного (дополнительного) переноса. Указывает на то, что при выполнении операции возник перенос, затем из третьего разряда в четвертый. Используется в команде десятичной коррекции;

Z - бит нуля. Устанавливается в единицу, если в результате операции получился 0;

S - бит знака. Принимает единичное значение, если результат операции отрицательный (повторяет старший бит результата).

3. аккумулятор (А) – 8-ми разрядный регистр, предназначенный для временного хранения одного из операндов, над которыми выполняется действие ALU;

4. регистр аккумулятора (RGA) – вспомогательный регистр для временного хранения данных (одного операнда);

5. регистр временного хранения операндов (RGB) – вспомогательный регистр для временного хранения данных (второго операнда);

6. двоично-десятичный корректор (DAA) – для преобразования результата в двоично-десятичную систему счисления;

7. регистр команд (IR) – хранит 1 байт текущей выполняемой команды;

8. дешифратор команд (DCU) – дешифратор предназначен для расшифровки команды, определяет последовательность действий по ее выполнению;

9. схема управления и синхронизации (сu) – предназначена для синхронизации работы микропроцессора и внешних устройств. Сигналы устройства управления образуют ШУ;

10. буферный регистр данных (BD) — двунаправленный восьмиразрядный регистр, предназначенный для приема и выдачи команд и данных;

11. буферный регистр адреса (ВА) — предназначен для усиления по току и формирования импульсов на ША;

12. блок регистров для приема, выдачи и хранения информации:

12.1. указатель стека (SP16) – содержит адрес вершины стека и автоматически уменьшается на 2 при добавлении данных в стек и увеличивается на 2, при чтении записи из стека. Стек представляет собой область памяти ОЗУ, используемую для временного хранения данных. Данные заносятся в стек по правилу LIFO последний пришел — первый ушел. Стек располагается, начиная со старших адресов памяти и при добавлении в него данных «растет вниз»;

12.2. программный счетчик (РС) — хранит текущий адрес команды и автоматически увеличивается в зависимости от команды на 1,2 или 3. В начальный момент времени значение программного счетчика равно 0.

12.3 регистр адреса (RGA) – содержит адрес, по которому в текущий момент времени обращается микропроцессор;

12.4 шесть регистров общего назначения В, С, D, E, H, L - предназначены для хранения однобайтных данных, они объединены в регистровые пары (ВС, DE, HL). В регистровых парах хранятся двухбайтные данные, причем старший байт содержится в первом регистре пары, а младший - во втором;

12.5 вспомогательные регистры W, Z;

12.6 мультиплексор (MS) для обмена данными между внутренней шиной данных и регистрами общего назначения.

 

Описание выводов микросхемы

А15-А0 - тристабильная шестнадцатиразрядная шина адреса. Имеет 3 устойчивых состояния: логического 0, логической 1, высокого импеданса (состояние отключения).

D7-0 - двунаправленная тристабильная шина данных. По ней в микропроцессор поступают команды и данные.

WR - сигнал выдачи. Указывает на вывод данных по шине данных (строб записи).

DBIN (RD) - сигнал приема указывает на ввод данных в микропроцессор по шине данных (строб чтения).

INTE (INTA) - выход сигнала “разрешение прерывания”.

INT - вход сигнала “запрос/прерывание”.

HLDA - выход сигнала “подтверждение захвата”. Ножки процессора переводятся в состояние высокого импеданса. Управление шинами передается внешним устройствам (внешние устройства «захватывают» шины). Как правило, «захват» шин используется для прямого доступа к памяти.

HOLD - вход сигнала “захват” (запрос прямого доступа к памяти). Указывает на запрос внешними устройствами захвата шин.

WAIT - указывает на состояние ожидания микропроцессора.

READY — говорит о готовности данных на шине данных. Применяется для записи данных.

SYNC - выход сигнала ”синхро”. Говорит о начале машинного цикла.

RESET - счетчик команд в “0”, сброс флага прерывания.

CLK1, CLK2 - сигналы тактовой частоты.