8080微处理器及其建筑介绍

8080微处理器由Masatoshi Shima和Federico Faggin设计;Stan Mazor为设计芯片做出了贡献。在1972年，在8080微处理器上的工作正在进行中，CPU于1974年4月发布。原始版本的8080只有它可能仅驱动低功耗TTL设备。发现故障后，CPU-8080A的更新版本由英特尔发布，可以驱动标准TTL设备。

英特尔8080 / 808a不是对象代码，它与8008良好匹配，但它的源代码与它良好匹配。类似于8008微处理器，8080 CPU具有相同的中断处理逻辑。英特尔微处理器8080上的最大内存大小从16KB增加到64KB。微处理器8080非常时尚，这是许多公司的第二个源泉。8080处理器的遗传副本是在波兰，苏联，CSSR，罗马尼亚和匈牙利制造的。如今不同类型的微处理器可用的是该处理器的进步。

8080微处理器

微处理器把计算机CPU的功能集成在一个集成电路上，它是一种可编程设备，接受数字数据作为输入，根据存储在内存中的命令进行处理，并给出结果作为输出。的微处理器的历史从技术角度看，关注不同的公司和竞争对手的微处理器涉及到不同的阶段嵌入式处理器设计．

8080微处理器是一个8位并行CPU，该微处理器用于通用数字计算机系统。它使用英特尔的n沟道硅栅MOS工艺在单个大规模集成芯片上制成。微处理器8080由40个引脚组成，它通过一个8位、双向三态数据总线(D0-D7)传输内部信息和数据。外围设备地址和存储器地址通过16位3态地址总线(A0-A15)传输。

6个控制和定时输出WAIT, HLDA, WAIT, DBIN, SYNC, WR源自微处理器8080，而控制输入(HOLD, READY, RESET， (WR)̅，INT)，电源输入(+12，+5，-5,GND)，时钟输入(∅1，∅2)则被8080接受。

8080微处理器的架构

微处理器8080的功能块在上述架构中示出，其CPU由以下功能单元组成：

• 地址逻辑和寄存器阵列
• 算术逻辑单元
• 控制部分和指令寄存器
• 双向，3状态数据总线缓冲区

算术逻辑单元

ALU包括以下寄存器：

• 一个8位累加器
• 一个8位临时蓄电池（TMP）
• 8位临时寄存器
• 一个标记寄存器

算术、逻辑和旋转操作在ALU中执行。算术和逻辑单元由寄存器的临时累加器、进位触发器和TMP寄存器提供。该过程的结果可以传送给累加器;类似地，ALU还提供标志寄存器。TMP寄存器从内部总线获取信息，然后将数据发送给ALU和标志寄存器。累加器可以从内部总线加载，ALU和它将数据传输到临时累加器。通过执行十进制加法调整指令，测试辅助进位触发器和累加器的内部是否进行十进制校正。

指令集

8080微处理器指令集包括五个不同类别的指令:

• 数据移动组：数据移动指令在寄存器或内存和寄存器之间传输数据。
• 算术组：算术组指令将数据加、减、增或减到存储器或寄存器中。
• 逻辑组:逻辑分组指令与、或、EX-OR、比较、补充或旋转数据到寄存器或内存中。
• 分支组:它也称为控制转移指令。它包括条件、无条件、返回指令、子例程调用指令和重新启动。
• 堆栈，机器和I / O组：这个指令包括I/O指令，以及维护堆栈和内部控制标志的指令

指令和数据格式

8080微处理器的存储器被组织成8位数量，称为字节。每个字节具有与其在内存中的顺序位置相关的独占的16位二进制地址。8080还可以由ROM（只读存储器）元素和RAM（随机存取存储器）元素组成，并且微处理器可以直接地寻址高达65,536个字节的存储器。

8080微处理器中的数据是以8位二进制数字的形式存储的。

当寄存器包括二进制数时，必须找到写入的数位的顺序。在英特尔8080微处理器中，位0被称为LSB，并且位7作为MSB。

8080微处理器程序指令的长度可以是一个字节、两个或三个字节。不同的字节指令必须存储在连续的存储单元中。第一个字节的地址总是被用作指令的地址。正确的指令格式取决于要执行的特定操作。

记忆

微处理器的总可寻址存储器为64KB，堆栈程序和数据记忆占用相同的内存空间。

• 在程序存储器中，程序可以放在存储器的任何地方;调用、跳转和分支指令可以使用16位地址，也就是说，它们可以用于在64KB内存中的任何地方进行分支/跳转。所有这些指令都使用完全寻址法。
• 在数据存储器中，处理器始终使用16位地址，以便数据可以位于任何地方。
• 栈内存仅由内存大小不完整，堆栈升高。

状态标志

Flag是一个具有5个1位标志的8位寄存器。有五种类型的标志与微处理器8080上指令的实现相关联。它们是符号、零、奇偶校验、进位和辅助进位，这些标志在CPU中由一个1位寄存器表示。通过将位强制为1来设置标志，通过将位强制为0来重置标志。

• 零标志：如果指令的结果具有值为“0”，则设置该零标志;或者，它是重置的。
• 标志标志：如果指令的MSB位具有值为“1”，则设置此标志;或者，它是重置的。
• 奇偶校验标志：如果结果中的设置位的数量均具有偶数值，则设置此标志;或者，它是重置的。
• Carry标志:如果在借、加、减或比较期间有进位，则设置此标志;或者，它是重置的。
• 辅助携带：如果从结果中的3位进行3位，则设置该标志;否则，它已重置。

中断

处理器的维护可屏蔽的中断．当中断发生时，处理器从总线取一条指令;通常这些指示之一:

• 在RST指令（RST0 - RST7）中，处理器可节省电流程序计数器进入堆栈并分支到内存位置N * 8(其中N是RST指令提供的从0到7的3位数字)。
• CALL指令是一条3字节的指令，其中处理器调用子程序，子程序的地址在指令的第二和第三字节中。

通过使用EI和DI指令，可以启用或禁用中断。

因此，英特尔8080微处理器是英特尔8008 CPU的继承者。微处理器的原始版本有一个错误。在这个错误被注意到之后，Intel发布了可以驱动标准TTL设备的CPU的更新版本。这是关于8080微处理器及其架构。基于本文中给出的信息，我们鼓励读者在下面的评论部分发表他们的建议、反馈和评论。

照片信用：

• 8080微处理器的古董
• 微处理器8080的体系结构博客网站