Қарапайым 8 биттік әмбебап микропроцессорлар. Intel 8080.

Тақырып: Қарапайым 8 биттік әмбебап микропроцессорлар. Intel 8080

 

---

 

 Кіріспе

 

8 биттік микропроцессорлар – алғашқы сандық есептеу құрылғыларын құруда кеңінен қолданылған процессорлар. Олар 8 биттік деректерді бір циклда өңдей алады, яғни бір операцияда 8 битке дейінгі мәліметтерді есептеп шығара алады. 8 биттік микропроцессорлар негізінен қарапайым құрылғыларды басқаруға, ақпарат өңдеуге арналған және олар алғаш рет 1970 жылдары кең тараған.

 

Intel 8080 – бұл 8 биттік әмбебап микропроцессорлардың ішіндегі ең танымал модельдердің бірі және оны Intel компаниясы 1974 жылы шығарған. Intel 8080 микропроцессоры алғаш рет микрокомпьютерлерде қолданылды және өзінің қарапайым әрі тиімді құрылымымен танымал болды.

 

---

 

 Intel 8080 микропроцессоры

 

Intel 8080 микропроцессоры – бұл 8 биттік процессорлар қатарына жататын, әмбебап қолданысқа арналған микропроцессор. Ол көптеген деректерді өңдеу және басқару міндеттерін орындауға қабілетті және өзінің уақытында ең дамыған процессорлардың бірі болды. Intel 8080 микропроцессоры микрокомпьютерлердің дамуына үлкен серпін берді және алғашқы микрокомпьютерлерде, әсіресе Altair 8800 компьютерінде қолданылды.

 

# Intel 8080 микропроцессорының негізгі сипаттамалары:

 

1. Биттік тереңдік: 8 бит, яғни процессор бір уақытта 8 биттік мәліметтерді өңдей алады.

2. Адрес кеңістігі: 16 биттік адрес шинасы бар, сондықтан 64 Кбайт жадыны адрестей алады.

3. Регистрлер: Intel 8080-де 7 жалпы тағайындалған 8 биттік регистрлер (B, C, D, E, H, L және A – аккумулятор) және 16 биттік бағдарламалық есептегіш регистр бар.

4. Командалар саны: Intel 8080 процессоры 256 түрлі командаға ие, бұл бағдарламалауға жеткілікті функционалдық береді.

5. Тактілік жиілігі: 2 МГц, бұл сол уақыттағы қарапайым есептеулер үшін жеткілікті болған.

6. Электр тұтыну: 5 В кернеуде жұмыс істейді.

 

---

 

 Intel 8080 микропроцессорының құрылымы

 

Intel 8080 микропроцессоры бірнеше негізгі блоктардан тұрады:

 

# 1. Арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ)

 

Intel 8080 процессорында арифметикалық және логикалық операцияларды орындайтын АЛҚ бар. Ол қосу, азайту, логикалық операциялар (ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС), салыстыру операцияларын орындауға арналған. АЛҚ нәтижені аккумулятор регистріне жазады.

 

# 2. Аккумулятор (A регистрі)

 

Аккумулятор – мәліметтерді уақытша сақтайтын арнайы регистр. Ол барлық арифметикалық және логикалық операциялардың нәтижелерін сақтауға қолданылады және процессордың негізгі регистрі болып табылады.

 

# 3. Регистрлік файл

 

Intel 8080 микропроцессорында мәліметтерді уақытша сақтау үшін 6 қосымша регистр бар (B, C, D, E, H, L). Бұл регистрлер жұптасып 16 биттік операцияларды орындау үшін пайдаланылуы мүмкін, мысалы, BC, DE және HL жұптары ретінде қолданылады.

 

# 4. Жады интерфейсі

 

Процессор сыртқы жадымен байланысу үшін жады интерфейсіне ие. 16 биттік адрес шинасы арқылы процессор сыртқы жадының 64 Кбайт аймағын адрестей алады. Бұл адрестік кеңістік бағдарламалар мен мәліметтерді сақтауға жеткілікті болған.

 

# 5. Басқару құрылғысы

 

Басқару құрылғысы процессордың барлық бөліктерін басқарып, операцияларды орындалу ретімен жүргізеді. Ол сыртқы құрылғылармен, кіріс-шығыс интерфейстерімен байланысу үшін басқару сигналдарын генерациялайды және командаларды орындау үшін қажетті сигналдарды басқарады.

 

# 6. Кіріс-шығыс интерфейсі

 

Intel 8080-де сыртқы құрылғылармен байланыс жасау үшін кіріс-шығыс порттары бар. Бұл кіріс-шығыс порттары арқылы процессор перифериялық құрылғылардан мәліметтерді қабылдап, олармен байланысады.

 

---

 

 Intel 8080 микропроцессорының жұмыс принципі

 

Intel 8080 процессоры командаларды алу, декодтау және орындау циклдары бойынша жұмыс істейді. Бұл циклдар қайталанып, процессор келесі команданы орындайды.

 

1. Команданы алу: Процессор команданы жадтан алады, команданың мекенжайын бағдарламалық есептегіш (PC) көрсетеді.

2. Команданы декодтау: Басқару блогы команданың кодын анықтап, оны қандай операцияға сәйкес орындау керек екенін шешеді.

3. Команданы орындау: АЛҚ немесе басқа бөліктер декодталған командаға сәйкес операцияны орындайды. Мысалы, мәліметтерді қосу, азайту, көшіру, салыстыру және т.б.

 

Бұл үш негізгі қадам процессордың барлық жұмыс циклі бойында қайталанады.

 

---

 

 Intel 8080 процессорының қолданылу салалары

 

Intel 8080 процессоры өзінің қарапайым және тиімді құрылымының арқасында түрлі есептеу және басқару міндеттерінде қолданылды:

 

1. Микрокомпьютерлер: Intel 8080 Altair 8800 микрокомпьютерінде қолданылып, үй компьютерлерінің алғашқы үлгісі болып саналды.

2. Өнеркәсіптік автоматтандыру: Өндірістік құрылғыларды және автоматтандыру жүйелерін басқару үшін қолданылды.

3. Медициналық жабдықтар: Медициналық аспаптар мен құрылғыларды басқаруда пайдаланылды.

4. Телекоммуникация және байланыс жүйелері: Телефон станцияларында және мәліметтер тасымалдау жүйелерінде қолданылды.

 

---

 

 Қорытынды

 

Intel 8080 микропроцессоры – 8 биттік микропроцессорлардың ішінде ең танымал модельдердің бірі және сандық есептеулердің дамуында үлкен рөл атқарды. Оның қарапайым және әмбебап архитектурасы, сондай-ақ кең қолдану мүмкіндіктері оны алғашқы микрокомпьютерлерде пайдалануға мүмкіндік берді. Intel 8080 процессорының жұмыс принциптері мен құрылымы заманауи микропроцессорлардың негізін қалады және оның ерекшеліктері қазіргі микропроцессорлық технологияларда қолданылып келеді.