1 / 17

Mikroprocesor Z80

Mikroprocesor Z80. przykładowy 8-bitowy mikroprocesor uniwersalny CISC. Z80 1/16. Geneza. Z80 1977, 2,5MHz. Z8 1978. Z8000 1979.

ely
Download Presentation

Mikroprocesor Z80

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Mikroprocesor Z80 przykładowy 8-bitowy mikroprocesor uniwersalny CISC

  2. Z80 1/16 Geneza Z801977, 2,5MHz Z81978 Z80001979

  3. Z80 -cechy 2/16 • Cechy użytkowe (zalety w porównaniu z 8080) : • 8-bitowa magistrala danych; • 16-bitowa magistrala adresów; • 8-bitowa ALU; • bogata gama rozkazów: • przesyłania bajtów i słów 2-bajtowych • przesyłania i przeszukiwania bloków informacji • operacje arytmetyczno-logiczne na bajtach i słowach 2-bajtowych(rozszerzony zestawoperacji i argumentów) • operacje bitowe (BIT, SET, RES) • 16-bitowe skoki i wywołania procedur, bezwarunkowe i warunkowe • skoki relatywne (1B w U2) • operacje we/wy proste • operacje we/wy z wyliczaną adresacją portów i blokowe • rozkazy sterujące

  4. Z80 - cechy 3/16 • 5 trybów adresowania argumentów (w tym tryb dwuskładnikowy); • 2 wejścia przerwań zewnętrznych: maskowalne /INT i niemaskowalne /NMI; • 3 tryby obsługi przerwań, w tym tryb wektorowy; • możliwość programowego przełączania między trybami obsługi przerwań; • 6+6rejestrów roboczych 8-bitowych, ogólnego przeznaczenia, które można łączyć w pary, podzielonych na 2 alternatywne zestawy; • 2 16-bitowe rejestry indeksowe; • 16-bitowe PC i SP; • zdwojone akumulator A i rejestr flag F; • wbudowany mechanizm odświeżania pamięci dynamicznych; • rejestry odświeżania R i wektora przerwań I; • jednofazowy sygnał taktujący 2,5MHz (Z80A - 4MHz, Z80B - 6MHz, Z80H - 8MHz, itd.); • zasilanie tylko 5V; • sygnały zewnętrzne zgodne ze standardem TTL; • niepotrzebne specjalne układy taktowania i sterownika magistrali.

  5. Z80 - struktura wewnętrzna 4/16

  6. Z80 - opis wyprowadzeń 5/16 • D0-D7 - we/wy, 3-stanowe, 8-bitowa magistrala danych;A0-A15 - wy, 3-stanowe, 16-bitowa magistrala adresów;/M1 - wy, sygnalizuje specjalne cykle maszynowe;/MREQ - wy, 3-stanowe, sygnalizuje dostęp do pamięci;/IORQ - wy, 3-stanowe, sygnalizuje dostęp do we/wy;/RD,/WR - wy, 3-stanowe, stroby odczytu i zapisu; • /RFSH - wy, sygnalizuje adres odświeżania DRAM; • /WAIT - we, sygnalizowania P brak gotowości układów pamięci lub portów do przesyłania informacji; • /NMI - we, wejście przerwania niemaskowalnego; • /INT - we, wejście przerwania maskowalnego; • /BUSREQ - we, wejście sygnału od DMA; • /BUSACK - wy, potwierdzenie zwolnienia magistrali • /HALT - wy, sygnalizuje wykonywanie rozkazu HALT • /RESET - we, wejście sygnału zerowania P; • CLK - we, sygnał taktujący pracę P; • 5V,GND - linie zasilające

  7. Z80 - cykl pracy 6/16 pobieranie kodu rozkazu zakończenie rozkazu RR:=M(PC) PC:=PC+1 praca DR wykonanie rozkazu cały kod rozkazu ? N N BUSRQ=0? T BRFF:=1 tryb DMA BUSACK:=0 N BUSRQ=1? T BUSACK:=1 BRFF:=0

  8. Z80 - cykl pracy 7/16 pobieranierozkazu T koniec rozkazu ? N pobranie argumentu wykonanie rozkazu zapamiętanie wyniku zdekodowanierozkazu N koniec cyklu masz.? T N koniec rozkazu ? T T N NMI=0? IFF2:=IFF1 IFF1:=0 PCstos PC:=66h NMIFF:=0 NMIFF:=1 T N NMIFF=1? INT=0? N T N tryb DMA BUSACK:=0 IFF1=1? IFF1:=0 PCstos PC:=adres proc.obs. przerwania INTFF:=0 T INTFF:=1 T INTFF=1? N BUSRQ=1? N T BUSACK:=1 BRFF:=0 T BUSRQ=0? N

  9. Z80 - cykle maszynowe 8/16

  10. Z80 - cykle maszynowe 9/16

  11. Z80 - cykle maszynowe 10/16

  12. Z80 - cykle maszynowe 11/16

  13. Z80 - tryby adresowania 12/16

  14. Z80 - tryby adresowania 13/16

  15. Z80 - tryby adresowania 14/16

  16. Z80 - stos 15/16 • Cechy: • stos programowy typu LIFO; • dowolna alokacja w przestrzeni adresowej 64kB PAO (musi być w RAM); • dowolny rozmiar (wielkość) - ilość informacji na stosie jest ograniczona tylko wielkością dostępnego RAM; • jednostką operacji na stosie jest słowo dwubajtowe (starszy bajt jest umieszczony w komórce RAM o wyższym adresie, a młodszy - w komórce o niższym adresie); • przy zapisie stos „narasta” w kierunku malejących adresów; • 16-bitowy SP wskazuje zawsze na ostatnio zapisany bajt na stosie; • dostęp do stosu realizowany jest: • - automatycznie przy wejściu w wywoływaną procedurę lub procedurę obsługi przerwania; • - programowo, rozkazami PUSH, POP, EX (SP).

  17. PAO B: C: SP: 1111h: 1110h: 110Fh: 13h 24h 03h 1111h XX XX H: L: XX XX XX Z80 - stos, reset procesora 16/16 Ilustracja działania stosu: zapis na stos:PUSH BC 1110h 110Fh 1110h 1111h 13h odczyt ze stosu:POP HL 24h 13h 24h • Reset Z80 • Wywoływany jest przez niski sygnał na wejściu /RESET trwający przez minimum 3 okresy przebiegu taktującego CLK. Reset powoduje: • ustawienie linii zewnętrznych w stan wysokiej impedancji lub wysoki; • PC:=0; • SP:=0; • zablokowanie przerwań maskowalnych INT; • ustawienie podstawowego trybu obsługi przerwań maskowalnych.

More Related