Chương 2: Cấu trúc vi xử lí 8 bit và tập lệnh

Cấu trúc tất cả các vi xử lí đều có các khối giống nhau như ALU, các thanh ghi, khối điều khiển là các mạch logic. Để nắm rõ nguyên lí làm việc của vi xử lí cần phải khảo sát nguyên lí kết hợp các khối với nhau để xử lí một thanh chương trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 2: Cấu trúc vi xử lí 8 bit và tập lệnh Chöông 2SÔ ÑOÀ KHOÁI CPU 8 BIT CÔ BAÛN 1. SÔ ÑOÀ KHOÁI CUÛA VI XÖÛ LYÙ. 2. KHOÁI ALU.TOÅ CHÖÙC CAÙC THANH GHI 1. CAÙC THANH GHI BEÂN TRONG VI XÖÛ LYÙ. 2. CHÖÙC NAÊNG CAÙC THANH GHI. a. Thanh ghi Accumulator b. Thanh ghi boä ñeám chöông trình – PC (program counter) c. Thanh ghi traïng thaùi status register d. Thanh ghi con troû ngaên xeáp – SP (stack pointer) e. Thanh ghi ñòa chæ boä nhôù f. Thanh ghi leänh – IR (instruction register) g. Thanh ghi chöùa döõ lieäu taïm thôøi h. Khoái ñieàu khieån logic vaø khoái giaûi maõ leänh i. Bus döõ lieäu beân trong vi xöû lyùLEÄNH CUÛA VI XÖÛ LYÙ 1. TAÄP LEÄNH CUÛA VI XÖÛ LYÙ. 2. TÖØ GÔÏI NHÔÙ. 3. CAÙC NHOÙM LEÄNH CÔ BAÛN 4. CAÙC KIEÅU TRUY XUAÁT ÑÒA CHÆ CUÛA VI XÖÛ LYÙVI XÖÛ LYÙ Z80 1. SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC BEÂN TRONG CUÛA VI XÖÛ LYÙ Z80. 2. TOÅ CHÖÙC THANH GHI BEÂN TRONG VI XÖÛ LYÙ Z80. 3. CHÖÙC NAÊNG CAÙC CHAÂN CUÛA VI XÖÛ LYÙ Z80. 4. GIAÛN ÑOÀ THÔØI GIAN CUÛA VI XÖÛ LYÙ Z80. 5. ÑAÙP ÖÙNG YEÂU CAÀU NGAÉT CUÛA VI XÖÛ LYÙ Z80. 6. PHAÀN CÖÙNG VAØ PHAÀN MEÀM CUÛA VI XÖÛ LYÙ Z80.VI XÖÛ LYÙ 8085A 1. SÔ ÑOÀ CAÁU TRUÙC BEÂN TRONG CUÛA VI XÖÛ LYÙ 8085A. 2. TOÅ CHÖÙC THANH GHI BEÂN TRONG CUÛA VI XÖÛ LYÙ 8085A. 3. SÔ ÑOÀ CHAÂN CUÛA VI XÖÛ LYÙ 8085A. 4. GIAÛN ÑOÀ THÔØI GIAN CUÛA VI XÖÛ LYÙ 8085A. 5. GIAÛI ÑA HÔÏP ÑÒA CHÆ VAØ DÖÕ LIEÄU CHO VI XÖÛ LYÙ 8085AChöông 2: Caáu truùc vi xöû lyù 8 bit vaø taäp leänh SPKT – Nguyeãn Ñình Phuù 6. TAÄP LEÄNH CUÛA VI XÖÛ LYÙ 8085A TOÙM TAÉT – CAÂU HOÛI OÂN TAÄP – BAØI TAÄP 1. TOÙM TAÉT. 2. CAÂU HOÛI OÂN TAÄP – BAØI TAÄP. LIEÄT KEÂ CAÙC HÌNHHình 2-1. Sô ñoà caáu truùc beân trong cuûa vi xöû lyù.Hình 2-2. Sô ñoà minh hoïa caùc thanh ghi beân trong cuûa Microprocessor ñöôïc toâ ñaäm.Hình 2-3. Caáu truùc cuûa moät thanh ghi traïng thaùi.Hình 2-4. Tröôùc khi coäng döõ lieäu.Hình 2-5. Döõ lieäu thanh ghi A ñöôïc ñöa ñeán thanh ghi Temp1.Hình 2-6. Döõ lieäu thanh ghi D ñöôïc ñöa ñeán thanh ghi Temp2.Hình 2-7. Keát quaû löu trôû laïi thanh ghi A.Hình 2-8. Caùc thanh ghi taïm trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu.Hình 2-9. Chu kyø thöïc hieän leänh cuûa vi xöû lyù.Hình 2-10. Caáu truùc leänh cuûa vi xöû lyù.Hình 2-11. Sô ñoà caáu truùc beân trong cuûa vi xöû lyù Z80.Hình 2-12. Sô ñoà chaân cuûa vi xöû lyù Z80.Hình 2-13. Sô ñoà chaân cuûa vi xöû lyù Z80.Hình 2-14. Caùc chu kyø maùy cuûa xöû lyù Z80.Hình 2-15. Chu kyø ñoùn maõ leänh.Hình 2-16. Chu kyø ñoïc hoaëc ghi boä nhôù.Hình 2-17. Chu kyø ñoïc hoaëc ghi thieát bò ngoaïi vi.Hình 2-18. Chu kyø yeâu caàu bus/ traû lôøi bus.Hình 2-19. Chu kyø ngaét vaø ñaùp öùng yeâu caàu ngaét.Hình 2-20. Giaûn ñoà thôøi gian cuûa ngaét khoâng ngaên ñöôïc NMI .Hình 2-21. Giaûn ñoà thôøi gian cuûa leänh HALT.Hình 2-22. Hai bit flip flop IFF1 vaø IFF2 cuûa ngaét INT .Hình 2-23. Ñaùp öùng ngaét ôû mode 2.Hình 2-24. Heä thoáng toái thieåu duøng vi xöû lyù Z80.Hình 2-25. Môû roäng theâm boä nhôù.Hình 2-26. Theâm moät chu kyø ñôïi vaøo chu kyø M1.Hình 2-27. Theâm moät chu kyø ñôïi ñeå truy xuaát boä nhôù baát kyø.Hình 2-28. Theâm moät chu kyø ñôïi ñeå truy xuaát boä nhôù baát kyø.Hình 2-29. Leänh toång quaùt “LD reg8D,reg8S”.Hình 2-30. Leänh toång quaùt “LD reg8,imm8”.Hình 2-31. Leänh toång quaùt “RL reg8”.Hình 2-32. Sô ñoà caáu truùc beân trong cuûa vi xöû lyù 8085A.Hình 2-33. Caùc thanh ghi beân trong VI xöû lyù 8085A.Hình 2-34. Sô ñoà chaân cuûa vi xöû lyù 8085A.Hình 2-35. Giaûn ñoà thôøi gian hoaït ñoäng cuûa vi xöû lyù 8085A.Hình 2-36. Giaûi ña hôïp ñòa chæ vaø döõ lieäu cuûa vi xöû lyù 8085A. LIEÄT KEÂ CAÙC BAÛNGBaûng 2-1. Baûng lieät keâ caùc traïng thaùi bit IFF1 vaø IFF2.Baûng 2-2. Caùc traïng thaùi laøm vieäc cuûa vi xöû lyù 8085A.14 Vi xöû lyùChöông 2: Caáu truùc vi xöû lyù 8 bit vaø taäp leänh SPKT – Nguyeãn Ñình PhuùBaûng 2-3. Thöù töï öu tieân ngaét cuûa vi xöû lyù 8085A.Baûng 2-4. Maõ caùc thanh ghi cuûa vi xöû lyù 8085A.Baûng 2-5. Maõ caùc caëp thanh ghi 16 bit cuûa vi xöû lyù 8085A.Baûng 2-6. Caùc bit trong thanh ghi traïng thaùi cuûa vi xöû lyù 8085A.Baûng 2-7. Baûng vector ñòa chæ ngaét cuûa vi xöû lyù 8085A.Baûng 2-8. Toùm taét taäp leänh cuûa vi xöû lyù 8085A. 15Vi xöû lyùChöông 2: Caáu truùc vi xöû lyù 8 bit vaø taäp leänh SPKT – Nguyeãn Ñình PhuùI. SÔ ÑOÀ KHOÁI CPU 8 BIT CÔ BAÛN: 1. SÔ ÑOÀ KHOÁI CUÛA VI XÖÛ LYÙ: Caáu truùc cuûa taát caû caùc vi xöû lyù ñeàu coù caùc khoái cô baûn gioáng nhau nhö ALU, caùc thanhghi, khoái ñieàu khieån laø caùc maïch logic. Ñeå naém roõ nguyeân lyù laøm vieäc cuûa vi xöû lyù caàn phaûikhaûo saùt nguyeân lyù keát hôïp caùc khoái vôùi nhau ñeå xöû lyù moät chöông trình. Sô ñoà khoái cuûa vi xöû lyù seõ trình baøy caáu truùc cuûa moät vi xöû lyù. Moãi moät vi xöû lyù khaùc nhauseõ coù caáu truùc khaùc nhau. Ví duï vi xöû lyù 8 bit seõ coù caáu truùc khaùc vôùi vi xöû lyù 16 bit... Vôùi moãi vi xöû lyù ñeàu coù moät sô ñoà caáu truùc beân trong vaø ñöôïc cho trong caùc soå tay cuûa nhaøcheá taïo. Sô ñoà caáu truùc ôû daïng khoái raát tieän lôïi vaø deã trình baøy nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa vi xöûlyù. Hình 2-1 trình baøy sô ñoà khoái cuûa vi xöû lyù 8 bit: ...