i8085 микропроцессор құрылымы

 

12.2 суретте i8085 МП ішкі құрылымы көрсетілген, оның құрамына буферлік регистрлі және ондық коррекция сызбалы 8-разрядтық АЛБ, РОН блогы, SP стек көрсету регистрлері және PC командасы есептегіші, алғашқы басқарушы автомат БА, адрес және мәліметтер шинасының буферлік сызбалары және жүйені басқару сызбасы кіреді.

12.2 сурет -  i8085 МП ішкі құрылымы

Сыртқы интерфейс 8-разрядтың екі бағытты мәліметтер шинасымен D[7:0], 16-разрядтың адрес шинасымен  A[15:0]  және басқару желісі тобымен көрсетілген.

Сызбада мынандай белгілеулер алынған:

- AC (Accumulator) — регистр- аккумулятор, екісатылы триггерлерде орындалған және біруақытта екі сөзді сақтауға қабілетті (біреуі операндтар және операция нәтижесі);

- W1 – операндттардың біреуін уақытша сақтау регистрі;

- ALU (Arithmetic-Logic Unit) — арифметикалық-логикалық құрылғы, оның кірісіне берілетін екі сөз – операндысы жұмысты орындайды. Аккумулятор мәліметтер көзі және қабылдағыш қызметін атқарады. АЛҚ тікелей қосу, азайту, ығысу, сөздерді салыстыру, разряд бойынша логикалық операциялар (коньюкция, дизьюкция, 2 модулы бойынша көбейту) операцияларын ғана орындайды. Бұдан күрделілеу операциялар (көбейту, бөлу және т.б) кіші бағдарламалар бойынша орындалады. АЛҚ-да екілік сандарды екілік ондыққа көшіру схемасы бар (DA, Decimal Adjust);

- RF (Register Rags) — яғни АЛҚ орындалған арифметикалық және логикалық нәтижелер белгілерін көрсететін жалаулар регистрі бес белгісі көрсетіледі: Z (Zero)- нөлдік нәтиже, С-тасымалдау, AC (Auxiliary Carry)-қосымша тасымалдау, S (Sign) – белгі, Р(Parity) – сөз салмағының тақтылығы. Қосымша тасымалдау белгісі (кіші және үлкен жартыбайттардың арасында) екілік-ондық кодта операциясын орындауда қажет.

Мәліметтердің ішкі шинасымен мультиплексор арқылы регистрлер блогы байланысқан, олардың бөлігі арнайы,  басқа бөлігі (жалпы қолданыстағы регистрлер, ЖҚР)  бағдарламалық қол жеткізерлік және программистің қарауына қарай қолданыла алады. Регистрлер W2, W3, B,C,D,E, H, L, SP және PC арқылы белгіленген.  W2 және W3 регистрлері жадыдан команданы таңдауда мәліметтерді уақытша сақтау үшін ғана арналған және программистерге рұқсат етілмейді. B,C,D,E,H,L жалпы қолданыстағы регистрлерге жатқызылады, себебі программист қарауына қарай  қолданыла алады. Бұл сегізразрядты регистрлер бөлек, немесе 16-разрядты регистрлер рөлінде болатын B-C, D-E, H-L жұптары түрінде қолданыла алады. Регистрлер жұптары жұптың бірінші регистрі бойынша аталады, B. D, H жұптары сияқты. H-L жұбы жанама регистрлік адресация кезінде оған адрестерді енгізу үшін қолданылады.

SP (Stack Pointer)  регистрі – стек көрсеткіші. Стек (дүкендік жады) сөздер массивін есте сақтау үшін ыңғайды, бұл кезде жеке адрестеу талап етілмейді. Сөз стекке белгілі бір ретпен енгізіледі, сол сияқты есептеу кезінде олардың реті алдын-ала белгілі болады. (Last In — First Out) типін ұйымдастыруда стекке жазылған соңғы сөз есептеу кезінде бірінші болып шығады. Стектің негізгі міндеті бағдарламаның үзілуіне қызмет көрсететін бағдарламаларды орындау.

PC (Program Counter) бағдарламалық есептегіші команда адресін береді және жады адресінің  64К ұяшықтарының кез-келгеніне орналасуы мүмкін. Микропроцессор МП ауытқуы кезінде РС нөлдік күйді қабылдайды, сөйтіп бірінші орындалатын ұяшық адресі болады, басқаша айтқанда команданы орындау нөлінші ұяшықтан басталады. Команда ұзындығын 1...3 байты құрайды. Жадыдан  келесі байтты таңдаған соң бағдарламалық есептегіш құрамы автоматты түрде инкрементирленеді, егер ағымдық команда немесе кері жағдайда ағымдық команданың келесі байты бір байттық болса, онда  PC келесі команда адресі шығады. Команданың екінші және үшінші байттары W2 және  W3 регистрлеріне түседі, олар бағдарламалық адрестелмейді және ішкі басқарудың блогымен ғана қолданылады.

 Берілген сөзді INC/DEC (Increment/Decrement) схемасы одан өтетін сөздерді +1 немесе  - 1-ге өзгертеді.

IR (Instruction Register)  командалар регистрі жадыдан команданың бірінші байтын (операция кодын) қабылдайды, олар дешифрациядан кейін операция кодымен алдын-ала жазылған машиналық циклдерді іске асыруға қажетті сигналдарды тудырады.

Басқару автоматының блогы командалардың шығыс регистрі циклдерді синхронизациялау,  күй сигналдарын генерациялау және шиналарды басқару (сыртқы құрылғылармен) үшін қолданылады.

МП мен жады (немесе СҚ) арасындағы ауысу кезінде жадының (немесе СҚ) сәйкес ұяшық адресі таңдалған команда немесе регистрлік жұптардың біреуінен  RA регистріне беріледі.

Үш шығу күйі бар ВА адрес буфері А адрестік шинасының сызығындағы разряд адресінің үлкен, аға сигналдарын жібереді.