Arsitektur Mikroprosesor 8085: Bekerja & Aplikasinya

Penemuan pertama sirkuit terintegrasi terjadi pada tahun 1959 dan ini memperingati sejarah mikroprosesor. Dan mikroprosesor pertama yang ditemukan adalah Intel 4004 pada tahun 1971. Bahkan disebut sebagai central processing unit (CPU) dimana beberapa komponen periferal komputer diintegrasikan dalam satu chip. Ini termasuk register, bus kontrol, jam, ALU, bagian kontrol, dan unit memori. Melewati banyak generasi, generasi mikroprosesor saat ini mampu melakukan tugas komputasi tinggi yang juga menggunakan prosesor 64-bit. Ini adalah evaluasi singkat tentang mikroprosesor dan salah satu jenis yang akan kita bahas hari ini adalah Arsitektur Mikroprosesor 8085.

Apa itu Mikroprosesor 8085?

Umumnya, 8085 adalah 8-bit mikroprosesor, dan diluncurkan oleh tim Intel pada tahun 1976 dengan bantuan teknologi NMOS. Prosesor ini adalah versi terbaru dari mikroprosesor. Konfigurasi 8085 mikroprosesor terutama mencakup bus data-8-bit, bus alamat-16 bit, penghitung program -16-bit, stack pointer-16 bit, mendaftarkan suplai tegangan 8-bit, + 5V, dan beroperasi pada segmen tunggal CLK 3,2 MHz. Aplikasi dari 8085 mikroprosesor terlibat dalam oven microwave, mesin cuci, gadget, dll fitur mikroprosesor 8085 adalah sebagai berikut:

• Mikroprosesor ini adalah perangkat 8-bit yang menerima, mengoperasikan, atau mengeluarkan informasi 8-bit secara simultan.
• Prosesor terdiri dari jalur data dan alamat 16-bit dan 8-bit sehingga kapasitas perangkat adalah 2¹⁶yang merupakan memori 64KB.
• Ini dibangun dari perangkat chip NMOS tunggal dan memiliki 6200 transistor
• Total 246 kode operasional dan 80 instruksi hadir
• Karena mikroprosesor 8085 memiliki jalur alamat input / output 8-bit, ia memiliki kemampuan untuk menangani 2⁸= 256 port input dan output.
• Mikroprosesor ini tersedia dalam kemasan DIP berisi 40 pin
• Untuk mentransfer informasi besar dari I / O ke memori dan dari memori ke I / O, prosesor berbagi busnya dengan pengontrol DMA.
• Ia memiliki pendekatan di mana ia dapat meningkatkan mekanisme penanganan interupsi
• Prosesor 8085 bahkan dapat dioperasikan sebagai mikrokomputer tiga keping menggunakan dukungan rangkaian IC 8355 dan IC 8155.
• Ini memiliki generator jam internal
• Ini berfungsi pada siklus jam yang memiliki siklus kerja 50%

Arsitektur Mikroprosesor 8085

Arsitektur mikroprosesor 8085 terutama mencakup unit pengaturan waktu & kontrol, unit Aritmatika dan logika, decoder, instruksi register, kontrol interupsi, array register, kontrol input / output serial. Bagian terpenting dari mikroprosesor adalah unit pengolah pusat.

8085 Arsitektur

Pengoperasian Mikroprosesor 8085

Operasi utama ALU adalah aritmatika dan juga logika yang meliputi penjumlahan, kenaikan, pengurangan, pengurangan, operasi logis seperti AND, OR, Ex-OR , komplemen, evaluasi, shift kiri atau shift kanan. Baik register sementara maupun akumulator digunakan untuk menyimpan informasi selama operasi kemudian hasilnya akan disimpan dalam akumulator. Bendera yang berbeda diatur atau diatur ulang berdasarkan hasil operasi.

Tandai Registers

Tanda register dari mikroprosesor 8085 diklasifikasikan menjadi lima jenis yaitu sign, zero, auxiliary carry, parity dan carry. Posisi bit disisihkan untuk jenis bendera ini. Setelah pengoperasian sebuah ALU, bila hasil dari bit paling signifikan (D7) adalah satu, maka akan diatur flag tanda. Ketika operasi hasil ALU adalah nol maka bendera nol akan disetel. Jika hasilnya bukan nol maka bendera nol akan disetel ulang.

8085 Register Bendera Mikroprosesor

Dalam proses aritmatika, setiap kali carry diproduksi dengan nibble yang lebih sedikit, maka flag carry tipe tambahan akan ditetapkan. Setelah operasi ALU, ketika hasilnya memiliki angka genap maka bendera paritas akan disetel, atau direset. Ketika sebuah proses aritmatika menghasilkan sebuah carry, maka flag carry akan di atur atau akan di reset. Di antara lima jenis bendera, bendera tipe AC digunakan di bagian dalam yang ditujukan untuk aritmatika BCD serta empat bendera lainnya digunakan dengan pengembang untuk memastikan kondisi hasil dari suatu proses.

Unit Kontrol dan Waktu

Unit kontrol dan waktu berkoordinasi dengan semua tindakan mikroprosesor oleh jam dan memberikan sinyal kontrol yang diperlukan untuk komunikasi di antara mikroprosesor serta periferal.

Decoder dan Instruksi Register
Sebagai urutan diperoleh dari memori setelah itu ditempatkan di register instruksi, dan dikodekan & diterjemahkan ke dalam siklus perangkat yang berbeda.

Daftarkan Array

Tujuan umum dapat diprogram register diklasifikasikan menjadi beberapa jenis selain dari akumulator seperti B, C, D, E, H, & L. Ini digunakan sebagai register 8-bit jika tidak digabungkan untuk menyimpan data l6 bit. Pasangan yang diizinkan adalah BC, DE & HL, dan register W & Z jangka pendek digunakan di prosesor & tidak dapat digunakan dengan pengembang.

Register Tujuan Khusus

Register ini diklasifikasikan menjadi empat jenis yaitu program counter, stack pointer, increment atau decrement register, address buffer, atau data buffer.

Penghitung Program

Ini adalah jenis register tujuan khusus pertama dan menganggap bahwa instruksi sedang dilakukan oleh mikroprosesor. Ketika ALU selesai melakukan instruksi tersebut, maka mikroprosesor mencari instruksi lain yang akan dilakukan. Dengan demikian, akan ada persyaratan untuk menahan alamat instruksi berikutnya yang akan dilakukan untuk menghemat waktu. Mikroprosesor meningkatkan program ketika instruksi sedang dilakukan, oleh karena itu program counter-position ke alamat memori instruksi berikutnya akan dilakukan ...

Stack Pointer di 8085

SP atau stack pointer adalah register 16-bit dan fungsinya mirip dengan stack, yang secara konstan dinaikkan atau diturunkan dua kali selama proses push dan pop.

Increment atau Decrement Register

Isi register 8-bit atau posisi memori dapat ditingkatkan atau dikurangi dengan satu. Register 16-bit berguna untuk program incrementing atau decrementing counter serta stack pointer mendaftarkan konten dengan satu. Operasi ini dapat dilakukan pada posisi memori apa pun atau register apa pun.

Address-Buffer & Address-Data-Buffer

Buffer alamat menyimpan informasi yang disalin dari memori untuk eksekusi. Chip memori & I / O dikaitkan dengan bus ini kemudian CPU dapat mengganti data yang disukai dengan chip I / O dan memori.

Alamat Bus dan Data Bus

Bus data berguna untuk membawa informasi terkait yang akan disimpan. Ini adalah dua arah, tetapi bus alamat menunjukkan posisi di mana ia harus disimpan & itu satu arah, berguna untuk mentransmisikan informasi serta perangkat masukan / keluaran alamat.

Unit Pengaturan Waktu & Kontrol

Unit pengaturan waktu & kontrol dapat digunakan untuk memasok sinyal ke arsitektur mikroprosesor 8085 untuk mencapai proses tertentu. Unit waktu dan kontrol digunakan untuk mengontrol sirkuit internal maupun eksternal. Ini diklasifikasikan menjadi empat jenis yaitu unit kontrol seperti RD 'ALE, READY, WR', unit status seperti S0, S1, dan IO / M ', DM seperti HLDA, dan unit HOLD, unit RESET seperti RST-IN dan RST-OUT .

Diagram Pin

8085 ini adalah mikroprosesor 40-pin yang dikategorikan menjadi tujuh kelompok. Dengan diagram pin mikroprosesor 8085 di bawah ini, fungsionalitas dan tujuannya dapat diketahui dengan mudah.

Diagram Pin 8085

Bus Data

Pin dari 12 sampai 17 adalah pin bus data yang AD₀- UNTUK₇, ini membawa data 8-bit dan bus alamat minimal yang cukup besar.

Alamat Bus

Pin dari 21 hingga 28 adalah pin bus data yaitu A₈- UNTUK_limabelas, ini membawa data 8-bit dan bus alamat yang paling banyak.

Status dan Sinyal Kontrol

Untuk mengetahui perilaku operasi, sinyal-sinyal ini terutama dipertimbangkan. Di 8085 perangkat, masing-masing ada 3 sinyal kontrol dan status.

RD - Ini adalah sinyal yang digunakan untuk pengaturan operasi READ. Saat pin bergerak ke posisi rendah, ini menandakan bahwa memori yang dipilih sudah dibaca.

WR - Ini adalah sinyal yang digunakan untuk pengaturan operasi TULIS. Ketika pin bergerak ke posisi rendah, ini menandakan bahwa informasi bus data ditulis ke lokasi memori yang dipilih.

TAPI - ALE sesuai dengan sinyal Address Latch Enable. Sinyal ALE tinggi pada saat siklus jam awal mesin dan ini memungkinkan 8 bit terakhir dari alamat untuk terkunci dengan memori atau kait eksternal.

SAYA M - Ini adalah sinyal status yang mengenali apakah alamat yang akan dialokasikan untuk I / O atau untuk perangkat memori.

SIAP - Pin ini digunakan untuk menentukan apakah perangkat dapat mentransfer informasi atau tidak. Ketika pin ini tinggi, itu mentransfer data dan jika ini rendah, perangkat mikroprosesor perlu menunggu sampai pin ke status tinggi.

S₀dan S₁ pin - pin ini adalah sinyal status yang mendefinisikan operasi di bawah ini dan itu adalah:

Sinyal Jam

CLK - Ini adalah sinyal keluaran yang merupakan pin 37. Ini digunakan bahkan di sirkuit terintegrasi digital lainnya. Frekuensi sinyal clock mirip dengan frekuensi prosesor.

X1 dan X2 - Ini adalah sinyal input pada pin 1 dan 2. Pin ini memiliki koneksi dengan osilator eksternal yang mengoperasikan sistem sirkuit internal perangkat. Pin ini digunakan untuk pembuatan jam yang diperlukan untuk fungsionalitas mikroprosesor.

Atur Ulang Sinyal

Ada dua pin reset yaitu Reset Masuk dan Reset Keluar pada pin 3 dan 36.

SETEL ULANG - Pin ini menandakan menyetel ulang penghitung program ke nol. Selain itu, pin ini menyetel ulang sandal jepit HLDA dan pin IE. Unit pemrosesan kontrol akan berada dalam keadaan reset sampai RESET tidak dipicu.

SETEL ULANG - Pin ini menandakan bahwa CPU dalam kondisi reset.

Sinyal Input / Output Serial

SID - Ini adalah sinyal jalur data masukan serial. Informasi yang ada di garis waktu ini dimasukkan ke dalam 7^thbit ACC saat fungsionalitas RIM dijalankan.

MERUMPUT - Ini adalah sinyal jalur data keluaran serial. ACC's 7^thbit adalah output pada jalur data SOD ketika fungsionalitas SIIM dilakukan.

Dimulai Secara Eksternal dan Mengganggu Sinyal

HLDA - Ini adalah sinyal untuk pengakuan HOLD yang menandakan sinyal yang diterima dari permintaan HOLD. Saat permintaan dihapus, pin menjadi rendah. Ini adalah pin keluaran.

MEMEGANG - Pin ini menunjukkan bahwa perangkat lain perlu menggunakan data dan bus alamat. Ini adalah pin masukan.

INTA - Pin ini adalah pengakuan interupsi yang diarahkan oleh perangkat mikroprosesor setelah penerimaan pin INTR. Ini adalah pin keluaran.

DI - Ini adalah sinyal permintaan interupsi. Ini memiliki prioritas minimal jika dibandingkan dengan sinyal interupsi lainnya.

TRAP, RST 5.5, 6.5, 7.5 - Ini semua adalah pin interupsi input. Ketika salah satu pin interupsi dikenali, maka sinyal berikutnya telah berfungsi dari posisi konstan dalam memori berdasarkan tabel di bawah ini:

Daftar prioritas sinyal interupsi ini adalah

TRAP - Tertinggi

RST 7.5 - Tinggi

RST 6.5 - Sedang

RST 5.5 - Rendah

INTR - Terendah

Sinyal catu daya adalah Vcc dan Vss yaitu + 5V dan pin ground.

8085 Mikroprosesor Interupsi

Diagram Waktu Mikroprosesor 8085

Untuk memahami dengan jelas operasi dan kinerja mikroprosesor, diagram waktu adalah pendekatan yang paling cocok. Menggunakan diagram waktu, mudah untuk mengetahui fungsionalitas sistem, fungsionalitas detail dari setiap instruksi dan eksekusi, dan lain-lain. Diagram waktu adalah penggambaran grafis dari instruksi langkah-langkah yang sesuai dengan waktu. Ini menandakan siklus jam, periode waktu, bus data, jenis operasi seperti RD / WR / Status, dan siklus jam.

Pada arsitektur mikroprosesor 8085, di sini kita akan melihat diagram pengaturan waktu I / O RD, I / O WR, memori RD, memori WR, dan pengambilan opcode.

Pengambilan Opcode

Diagram waktunya adalah:

Ambil Opcode di 8085 Mikroprosesor

I / O Read

Diagram waktunya adalah:

Masukan Baca

I / O Write

Diagram waktunya adalah:

Tulis masukan

Memori Baca

Diagram waktunya adalah:

Memori Baca

Menulis Memori

Diagram waktunya adalah:

Memory Write in 8085 Microprocessor

Untuk semua diagram waktu ini, istilah yang umum digunakan adalah:

RD - Ketika tinggi, ini berarti mikroprosesor tidak membaca data, atau ketika rendah, ini berarti mikroprosesor membaca data.

WR - Ketika tinggi, ini berarti mikroprosesor tidak menulis data, atau ketika rendah, ini berarti mikroprosesor menulis data.

SAYA M - Saat high, artinya device melakukan operasi I / O, atau low, artinya mikroprosesor menjalankan operasi memory.

TAPI - Sinyal ini menunjukkan ketersediaan alamat yang valid. Ketika sinyal tinggi, ia berfungsi sebagai bus alamat, atau ketika sinyal rendah, ia berfungsi sebagai bus data.

S0 dan S1 - Menunjukkan jenis siklus mesin yang sedang berlangsung.

Perhatikan tabel di bawah ini:

8085 Set Instruksi Mikroprosesor

Itu set instruksi 8085 Arsitektur mikroprosesor tidak lain adalah kode instruksi yang digunakan untuk mencapai tugas yang tepat, dan set instruksi dikategorikan ke dalam berbagai jenis yaitu instruksi kontrol, logika, percabangan, aritmatika, dan transfer data.

Mengatasi Mode 8085

Mode pengalamatan file 8085 mikroprosesor dapat didefinisikan sebagai perintah yang ditawarkan oleh mode ini yang digunakan untuk menunjukkan informasi dalam berbagai bentuk tanpa mengubah konten. Ini diklasifikasikan menjadi lima kelompok yaitu mode pengalamatan langsung, register, langsung, tidak langsung, dan tersirat.

Mode Pengalamatan Segera

Di sini, operan sumber adalah informasinya. Ketika informasinya 8-bit, maka instruksinya adalah 2 byte. Atau jika informasinya adalah 16-bit, maka instruksinya adalah 3 byte.

Pertimbangkan contoh di bawah ini:

MVI B 60 - Ini berarti memindahkan tanggal 60H dengan cepat ke register B.

Alamat JMP - Ini berarti lompatan cepat dari alamat operan

Daftarkan Mode Pengalamatan

Di sini, informasi yang harus dioperasikan ada di register dan operandnya adalah register. Jadi, operasi tersebut terjadi di dalam beberapa register mikroprosesor.

Pertimbangkan contoh di bawah ini:

INR B - Ini menyiratkan kenaikan konten register B sebesar satu bit

MOV A, B - Ini menyiratkan pemindahan konten dari register B ke A

TAMBAHKAN B - Ini menyiratkan bahwa register A dan register B ditambahkan dan mengakumulasikan output di A

Alamat JMP - Ini berarti lompatan cepat dari alamat operan

Mode Pengalamatan Langsung

Di sini, informasi yang harus dioperasikan ada di lokasi memori, dan operan langsung dianggap sebagai lokasi memori.

Pertimbangkan contoh di bawah ini:

LDA 2100 - Ini berarti memuat konten lokasi memori ke akumulator A

IN 35 - Ini menyiratkan membaca informasi dari port yang memiliki alamat 35

Mode Pengalamatan Tidak Langsung

Di sini, informasi yang harus dioperasikan ada di lokasi memori, dan operan secara tidak langsung dianggap sebagai pasangan register.

Pertimbangkan contoh di bawah ini:

LDAX B - Ini berarti memindahkan konten register B-C ke akumulator
LXIH 9570 - Ini menyiratkan pemuatan langsung pasangan H-L dengan alamat lokasi 9570

Mode Pengalamatan Implisit

Di sini, operan disembunyikan dan informasi yang harus dioperasikan ada di data itu sendiri.

Contohnya adalah:

RRC - Menyiratkan memutar akumulator A ke posisi yang benar sebanyak satu bit

RLC - Implikasinya dari akumulator A yang berputar ke posisi kiri satu bit

Aplikasi

Dengan perkembangan perangkat mikroprosesor, terjadi transisi dan perubahan besar dalam kehidupan banyak orang di berbagai industri dan domain. Karena keefektifan biaya perangkat, bobot minimal, dan penggunaan daya minimum, mikroprosesor ini sangat banyak digunakan saat ini. Hari ini, mari kita pertimbangkan aplikasi arsitektur mikroprosesor 8085 .

Karena arsitektur mikroprosesor 8085 disertakan dengan set instruksional yang memiliki beberapa instruksi dasar seperti Jump, Add, Sub, Move, dan lainnya. Dengan set instruksional ini, instruksi disusun dalam bahasa pemrograman yang dapat dimengerti oleh perangkat operasional dan melakukan berbagai fungsi seperti penjumlahan, pembagian, perkalian, bergerak untuk dibawa, dan banyak lagi. Yang lebih rumit juga bisa dilakukan melalui mikroprosesor tersebut.

Aplikasi Teknik

Aplikasi yang menggunakan mikroprosesor adalah dalam perangkat manajemen lalu lintas, server sistem, peralatan medis, sistem pemrosesan, lift, mesin besar, sistem perlindungan, domain investigasi dan dalam beberapa sistem kunci yang memiliki akses masuk dan keluar otomatis.

Domain Medis

Penggunaan utama mikroprosesor dalam industri medis adalah di pompa insulin tempat mikroprosesor mengatur perangkat ini. Ini mengoperasikan beberapa fungsi seperti penyimpanan kalkulasi, pemrosesan informasi yang diterima dari biosensor, dan memeriksa hasilnya.

Komunikasi

• Dalam domain komunikasi, industri telepon juga merupakan yang paling penting dan berkembang. Di sini, mikroprosesor mulai digunakan dalam sistem telepon digital, modem, kabel data, dan pertukaran telepon, dan banyak lainnya.
• Penerapan mikroprosesor dalam sistem satelit, TV memungkinkan kemungkinan telekonferensi juga.
• Bahkan dalam sistem registrasi maskapai dan kereta api, mikroprosesor digunakan. LAN dan WAN untuk membangun komunikasi data vertikal di seluruh sistem komputer.

Elektronik

Otak komputer adalah teknologi mikroprosesor. Ini diimplementasikan di berbagai jenis sistem seperti di mikrokomputer hingga berbagai superkomputer. Dalam industri permainan, banyak instruksi permainan yang dikembangkan dengan menggunakan mikroprosesor.

Televisi, Ipad, kontrol virtual bahkan terdiri dari mikroprosesor ini untuk menjalankan instruksi dan fungsi yang rumit.

Jadi, ini semua tentang 8085 Arsitektur Mikroprosesor. Dari informasi di atas akhirnya dapat disimpulkan bahwa 8085 fitur mikroprosesor apakah itu adalah mikroprosesor 8-bit, tertutup dengan 40-pin, menggunakan tegangan suplai + 5V untuk operasi. Ini terdiri dari penunjuk tumpukan 16-bit dan penghitung program, dan set instruksi 74, dan banyak lagi. Ini pertanyaan untuk Anda, apakah Simulator mikroprosesor 8085 ?