مقاله واحد پردازشگری مرکزی(MK3880 )

اختصاصی از یارا فایل مقاله واحد پردازشگری مرکزی(MK3880 ) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:87

فهرست مطالب:

مقدمه
ساختمان داخلی Z80-CPU:
ثباتهای CPU:
ثباتهای با منظور خاص
ثباتهای انباره و پرچم:
ثباتهای همه منظوره:
واحد ریاضی ومنطقی(ALU):  
ثبات دستورالعمل وکنترل CPU:
آرایش پایه‌های Z80-CPU :
 ( گذرگاه آدرس):
واکشی دستورالعمل:
روشهای آدرس‌دهی:
مجموعة دستورهای Z80-CPU :
مقدمه‌ای بر انواع دستورها:
فرمانهای بارگذاری 8 بیتی
گروه فرمانهای آزمایشRESET , SET بیتها
دستور BIT
دستور Reset
گروه فرمانهای پرش
گروه فرمانهای فراخوانی و بازگشت
گروه فرمانهای ورودی و خروجی
پرچمها:   
رابط موازی :
استانداردهای رابط موازی:
واسط دو طرفه چاپگر:
آی سی واسطة جانبی موازی قابل برنامه‌ریزی 8255:
بلوک دیاگرام داخلی آی سی 8255:
تشریح پایه‌های 8255:
پایه‌های  و  :
 رجیسترهای کنترلی 8255:
وظیفة بیتهای رجیستر کنترلی در مد ورودی – خروجی(I/0 )
مدهای عملکرد آی سی 8255
فصل چهارم
1-    معرفی آی‌سی های مورد استفاده:
1- آی سی Z80 CPU
بیت‌هایی که جهت عمل کنترل تبادل داده‌ها استفاده می‌شود عبارتند از:
فصل پنجم:
روال کلی برنامه C جهت انتقال فایل Hex :
برنامة C جهت انتقال فایل Hex :
توابع خواندن از پورت :
توابع نوشتن در پورت :

واحد پردازشگری مرکزی(MK3880 )  
مقدمه
خانواده Mostek z80 از تراشه‌ها ، پیشرفت قابل توجهی در صنعت ریزرایانه‌ها پدید آوردند.
تراشه‌های این خانواده می‌توانند با هر نوع حافظه نیمه‌هادی استاندارد به کار روند و یک سیستم رایانه‌ای با گسترة وسیعی از کاربردها ایجاد کنند. برای مثال از دو مدار LSI و سه بسته استاندارد TTL MSI می‌توان یک کنترل کنندة ساده تشکیل داد. با افزودن حافظه و وسایل I/O یک رایانه با تواناییهای زیاد پدید آورد. این قدرت بالای محاسباتی به کاربر اجازه می‌دهد که با استفاده از برنامه‌نویسی، کارهای بسیار زیادی را توسط رایانه انجام دهد. دلیل اصلی کاربرد روزافزون MOSLSI در ریزرایانه‌ها ارزان بودن آنها می‌باشد. برای مثال ریزرایانه‌های MOSLSI در حال حاضر جایگزین مدارهای منطقی TTL در کاربردهایی مانند کلیدسازی خودکار، کنترل کننده‌های وسیلة جانبی، کنترل کننده‌های چراغ راهنما، پایانة اطلاعات فروش، پایانة هوشمند و سیستمهای آزمایش کننده شده‌اند. د رحقیقت ریزرایانه‌های MOSLSI راه خود رادر بیشترمحصولاتی که از الکترونیک در آنها استفاده شده است پیدا نموده‌اند و حتی جایگزین سیستمهای مکانیکی از قبیل باسکولها و کنترل خودروها شده‌اند. بازار ریزرایانه‌MOSLSI در حال حاضر پررونق است و محصولات جدیدی که در آنها بکار رفته است با نرخ بالایی رو به توسعه می‌باشد.تراشه Z80 Mostek نیز با داشتن توانائیهای زیر به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتواند در بازار رونق پیدا کند.
1-    Z80 از نظر نرم‌افزاری کاملاَ با تراشة متداول 8080Acpu سازگار است. قابلیتهای موجود در z80 می‌تواند آنرا به یک جایگزین برتر نسبت به 8080A تبدیل نماید.
2-     خانواده Z80 از نظر توانائیهای سخت‌افزاری از همة سیستمهای ریزرایانه‌ای هشت بیتی موجود در بازار برتر است. بنحوی که کاربر با توسعه اندکی در سخت‌افزار و نرم‌افزار سیستم می‌تواند توانائیهای اضافی مورد نیاز را در سیستم ایجاد کند.
3-     یک توسعه کامل و خط تولید مستقیم OEM همراه با پشتیبانی نرم‌افزاری کامل فراهم شده است تا کاربران را در طراحی و ساخت محصولات جدید یاری کند.
4-    ساخت سیستمهای ریزرایانه را با استفاده از تراشه‌های خانوادة Z80 بسیار ساده است. چنین سیستمی دارای سه بخش است.
1-    CPU واحد پردازشگر مرکزی
2-     حافظه‌های RAM,ROM
3-    مدارهای واسطه برای ارتباط با وسایل جانبی

ساختمان داخلی Z80-CPU:
نمودار بلوکی ساختمان داخلی CPU در شکل زیر نشان داده شده است نمودار قسمتهای اصلی CPU رانشان می‌دهد. توضیح مختصری دربارة هر قسمت در زیر آمده است.



Z80CPU شامل 208 بیت حافظه قابل خواندن و نوشتن(R/W) است که در دسترس برنامه‌نویس می‌باشد. این حافظه در هشت ثبات 8 بیتی و 4 ثبات 16 بیتی شکل می‌گیرد. همة ثباتهای Z80 بعنوان RAM ایستا مورد استفاده قرار می‌گیرد ثباتها شامل دو گروه شش‌تایی از ثباتهای همه منظوره هستند که بصورت ثباتهای 8 بیتی و یا زوج‌ثباتهای 16 بیتی بکار می‌رود. همچنین دو گروه ثبات انباره و‌پرچم نیز وجود‌دارد.
                                                        
ثبات تازه‌‌سازی
حافظه    بردار وقفه
ثبات شاخص‌دار IX

ثبات شاخص‌دارIY
نشانگر پشتهSP
شماره برنامهPC

                         مجموعه ثباتهای فرعی     مجموعة ثباتهای اصلی

پرچمها
 
انباره
 
پرچمها
F    انباره
A
 
 
C    B
 
 
E    D
 
 
L    H
ثباتهای CPU:
ثباتهای با منظور خاص
1-    ثبات شمارنده برنامه Program Counter
ثبات شمارندة برنامه آدرس 16 بیتی دستور جاری را که باید از حافظه آورده شود نشان می‌دهد. پس از انتقال محتوای pc به خطوط آدرس،pc بطور خودکار افزایش می‌یابد. هنگامی که یک پرش رخ می‌دهد، آدرس پرش بطور خودکار در pc جای می‌گیرد.
2-    ثبات نشانگر پشته(SP):
این ثبات، آدرس 16 بیتی ابتدای حافظة پشته را که قسمتی از حافظهRAM است در بر می‌گیرد. این حافظة خارجی بصورت(Last in Firstout) کار می‌کند. اطلاعات توسط دستورهای pop,push  از یکسری ثباتهای cpu به حافظه پشته یا از این حافظه به ثباتها منتقل می‌شود. اطلاعات گرفته شده از حافظه پشته همیشه آخرین اطلاعات ذخیره شده در آن است. پشته امکان اجرای سادة وقفه‌های چندگانه، زیربرنامه‌های تو‌در‌تو و ساده‌سازی انواع عملیات گوناگون بر داده‌ها را فراهم می‌سازد.
3-    ثبات شاخص‌دار(Iy-Ix):
ازاین دو ثبات مستقل جهت آدرس‌دهی شاخص‌دار استفاده می‌شود. در این حالت ثبات شاخص‌دار بعنوان نقطة شروع محلی از حافظه که در آن داده ذخیره و یا از آن داده گرفته می‌شود بکار می‌رود یک بایت اضافی در آدرس‌دهی شاخص‌دار وجود دارد که میزان جابجایی از نقطة شروع را مشخص می‌کند. میزان جابجایی بصورت مکمل دوی یک عدد علامت‌دار بیان می‌شود. این  نوع آدرس‌دهی بخصوص هنگامی که با جدولی از داده‌ها رو‌برو هستیم برنامه‌نویسی را بسیار ساده می‌سازد.
4-    ثبات آدرس صفحه وقفه(I):
Z80-CPU می‌تواند در پاسخ به نوعی وقفه یک CALL غیرمستقیم به هر مکانی از حافظه انجام دهد. ثبات I برای این نوع وقفه بکار می‌رود و هشت بیت با ارزشتر آدرس غیر مستقیم در آن ذخیره می‌شود در حالی که هشت بیت کم ارزشتر آن توسط وسیلة وقفه‌دهنده فراهم می‌گردد. این ویژگی سبب می‌شود که ریز‌برنامة سرویس وقفه بتواند در هر مکانی از حافظه با زمانی دستیابی بسیار کم جای گیرد.
5-    ثبات تازه‌سازی حافظه(R ):  
Z80 CPU دارای یک شمارندة تازه‌سازی حافظه می‌باشد تا امکان بکارگیری حافظه‌های پویا را بسادگی حافظه‌های ایستا فراهم نماید. هفت بیت این ثبات پس از هر بار واکشی دستور حافظه یک واحد افزایش پیدا می‌کند. در حالیکه CPU دستور واکشی شده از حافظه را رمزبردرای و اجرامی‌نماید محتوی شمارندة تازه‌سازی به بخش کم ارزشتر خطوط آدرس همراه با سیگنال کنترل فرستاده می‌شود. این نحوة تازه‌سازی برای برنامه‌نویس کاملا َقابل درک است و سرعت CPU رانیز کند نمی‌کند برنامه‌نویس می‌تواند ثبات R ر ابرای کارهای آزمایشی نیز بارگذاری کند. اما معمولاَ این ثبات کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.