Контрольная работа: Структура та класифікація 8-розрядних мікропроцесорів

До команд передачі керування відносяться команди безумовного переходу JMP та умовних переходів JZ, JNZ, JC, JNC, JP, JM (за 4 прапорцями регістру ознак), виклику підпрограм CALL, RET та ін.

До спеціальних команд відносяться команди NOP – пуста операцїя, HLT - зупинка, EI – дозвіл переривань, DI – заборона переривань.

При виконанні команд умовних переходів передача керування здійснюється за прапорцями регістру ознак, які встановлюються попередньою командою.

Команда СALL спочатку автоматично зберігає в стеку адресу повернення, а далі завантажує вказану адресу в лічильник команд (РС).

Команда повернення RET містить в лічильник команд останнє записане у стеку число (тобто витягає адресу повернення). Після цього виконання головної програми продовжується з цiєї адреси.

Мікропроцесор Z80 є закінченим однокристальним мікропроцесором з фіксованою системою команд. МП оперує 8 розрядними словами (байтами) і може адресувати 64 К пам’яті і до 64 К портів. Система команд МП Z80 є розширенням системи команд процесора КР580ВМ80А. Крім того МП Z80 має розширену шину керування, що полегшує підключення до нього інших ВІС. Однофазна синхронізація і однополярна напруга живлення спрощує синхронізацію всієї системи, побудованої на його підставі. В МП є вбудовані сигнали для вибірки мікросхем пам’яті і пристроїв вводу-виводу. Пам’ять має байтову структуру – можлива адресація в пам’яті будь-якого байта.

Організація МП Z80 має такі основні особливості:

- тришинна структура з шинами адреси, даних і керування;

- магістральний принцип побудови, реалізований у вигляді двоспрямованої шини даних, яка зв’язує основні вузли МП та має ширину, що дорівнює довжині слів, що обробляє мікропроцесор (8 розрядів);

- наявність 16-розрядної шини адреси, яка забезпечує можливість прямої адресації будь-якого байта в пам’яті ємністю 64 К;

- наявність регістрової пам’яті, у вигляді програмно доступних загальних і спеціалізованих регістрів, а також регістрів тимчасового зберігання;

- наявність двох (головного і допоміжного) акумуляторів, регістрів ознак і подвоєного набору РЗП;

- наявність засобів організації стекової пам’яті (регістр - вказівник стека, схеми виконання операцій інкременту, декременту, спеціальні команди операцій зі стеком);

- наявність 10 засобів адресації, таких як: безпосередня, регістрова, непряма, абсолютна, модифікована нуль сторінкова, відносна, індексна, бітова, вбудована і змішана;

- спрощеними схемами інтерфейсу в МП режиму прямого доступу до пам’яті шляхом підключення спеціальної ВІС (контролера ПДП);

- відсутність необхідності в додаткових ВІС, таких як, наприклад, системний контролер для МП 8080;

- наявність вбудованої схеми регенерації динамічного ОЗП;

- спрощені схеми інтерфейсу та відлагодження.

Архітектура МП Z80 є типовою для 8-розрядних мікропроцесорів. В нiй можна виділити такі основні частини: блок регістрів, арифметично-логічний пристрій, регістр команд, дешифратор команд та пристрій керування, схеми керування шинами адреси і даних. Блок регiстрів містить програмно-доступні 8-розрядні регістри: регістр-акумулятор, загальні регістри, регістр ознак і 16-розрядні спеціалізовані регістри.

До складу мікропроцесорного комплекту КР580 входить значна кількість програмованих і непрограмованих ВІС. Найбільш важливі з них:

КР580ВГ24 – генератор тактових сигналів;

КР580ВК28 - системний контролер; непрограмовані ВІС;

КР580ВА86 - шинний формувач;

КР580ВВ51 - програмований послідовний (зв’язковий) адаптер;

КР580ВИ53 - програмований інтервальний таймер;

КР580ВВ55 - програмований паралельний адаптер;

КР580ВТ57 - контролер прямого доступу до пам’яті;

КР580ВН59 - контролер переривань;

КР580ВТ79 - контролер відеотерміналу;