8080マイクロプロセッサとそのアーキテクチャの概要

8080マイクロプロセッサは嶋正利によって設計され、フェデリコファジンスタンマゾールはチップの設計に貢献しました。 1972年に8080マイクロプロセッサの作業が進行中であり、CPUは1974年4月にリリースされました。8080の元のバージョンには、低電力TTLデバイスしか駆動できないという欠点がありました。障害が発見された後、CPU-8080Aの更新バージョンがIntelによってリリースされました。これは、標準のTTLデバイスを駆動できます。

8080マイクロプロセッサ

Intel 8080 / 808Aは、8008とよく一致するオブジェクトコードではありませんでしたが、そのソースコードはよく一致していました。 8008マイクロプロセッサと同様に、8080CPUにも同じ割り込み処理ロジックがあります。 Intelマイクロプロセッサ8080の最大メモリサイズが16KBから64KBに増加しました。マイクロプロセッサ8080は非常に流行しており、多くの企業から2番目に調達されました。 8080プロセッサの遺伝子コピーは、ポーランド、ソ連、CSSR、ルーマニア、ハンガリーで作成されました。今日では さまざまなタイプのマイクロプロセッサ このプロセッサへの進歩である利用可能です。

8080マイクロプロセッサ

8080のピン図

マイクロプロセッサは、コンピュータのCPUの機能を単一のICに統合します。これは、デジタルデータを入力として受け取り、メモリに格納されているコマンドに従って処理し、結果を出力として提供するプログラム可能なデバイスです。ザ・ マイクロプロセッサの歴史 技術的な観点から、マイクロプロセッサのさまざまな企業や競合他社に焦点を当てるには、さまざまな段階があります。 組み込みマイクロプロセッサの設計 。

8080マイクロプロセッサは8ビットパラレルCPUであり、このマイクロプロセッサは汎用デジタルコンピュータシステムで使用されます。IntelのNチャネルシリコンゲートMOSプロセスを使用して、単一の大規模集積チップ上に構成されています。マイクロプロセッサ8080は40ピンで構成され、マイクロプロセッサは8ビットの双方向トライステートデータバス（D0〜D7）を介して内部情報とデータを転送します。周辺機器のアドレスとメモリアドレスは、16ビットのトライステートアドレスバス（A0〜A15）を介して送信されます。

6つの制御およびタイミング出力WAIT、HLDA、WAIT、DBIN、SYNC、およびWRはマイクロプロセッサ8080から派生し、制御入力（HOLD、READY、RESET、（WR）̅およびINT）、電源入力（+ 12、+ 5、- 5およびGND）、およびクロック入力（∅1および∅2）は8080によって受け入れられます。

8080マイクロプロセッサのアーキテクチャ

マイクロプロセッサ8080の機能ブロックは上記のアーキテクチャで示され、そのCPUは次の機能ユニットで構成されています。

• アドレスロジックとレジスタアレイ
• 算術論理演算装置
• 制御セクションと命令レジスタ
• 双方向、3ステートデータバスバッファ

マイクロプロセッサ8080のアーキテクチャ

算術論理演算装置

ALUには、次のレジスタが含まれています。

• 8ビットアキュムレータ
• 8ビット一時アキュムレータ（TMP）
• 8ビットの一時レジスタ
• フラグレジスタ

算術演算、論理演算、および回転演算はALUで実行されます。算術論理演算装置は、レジスタの一時アキュムレータ、キャリーフリップフロップ、およびTMPレジスタから給電されます。プロセスの結果は同様にアキュムレータに送信でき、ALUはフラグレジスタにもフィードします。 TMPレジスタは内部バスから情報を取得し、そのデータをALUとフラグレジスタに送信します。アキュムレータは内部バスからロードでき、ALUとそれは一時的なアキュムレータにデータを転送します。補助キャリーフリップフロップとアキュムレータの内部は、Decimal Adjust for Addition命令を実行することにより、10進補正についてテストされます。

指図書

8080マイクロプロセッサ命令セットには、5つの異なるカテゴリの命令が含まれています。

• データ移動グループ： データ移動命令は、レジスタ間またはメモリとレジスタ間でデータを転送します。
• 算術的部分群： 算術グループ命令メモリまたはレジスタ内のデータを追加、減算、インクリメント、またはデクリメントします。
• 論理グループ ：論理グループ命令AND、OR、EX-OR、データをレジスタまたはメモリに比較、補完、またはローテーションします。
• ブランチグループ： 制御転送命令とも呼ばれます。これには、条件付き、無条件、戻り命令、およびサブルーチン呼び出し命令と再起動が含まれます。
• スタック、マシン、およびI / Oグループ： この命令には、I / O命令、およびスタックと内部制御フラグを維持するための命令が含まれます。

命令とデータフォーマット

8080マイクロプロセッサのメモリは、バイトと呼ばれる8ビットの量に編成されています。各バイトには、メモリ内のシーケンシャル位置に関連する排他的な16ビットのバイナリアドレスがあります。 8080は、ROM（読み取り専用メモリ）要素とRAM（ランダムアクセスメモリ）要素で構成することもでき、マイクロプロセッサは最大65,536バイトのメモリを直接アドレス指定できます。

8080マイクロプロセッサのデータは、8ビットの2進数の形式で保存されます。

レジスタに2進数が含まれている場合、その数値のビットが書き込まれる順序を見つけることが不可欠です。 Intel 8080マイクロプロセッサでは、ビット0はLSBと呼ばれ、ビット7はMSBと呼ばれます。

8080マイクロプロセッサプログラム命令は、長さが1バイト、2バイト、または3バイトの場合があります。異なるバイト命令は、連続するメモリ位置に格納する必要があります。最初のバイトのアドレスは、常に命令のアドレスとして使用されます。正しい命令フォーマットは、実行する特定の操作によって異なります。

記憶

マイクロプロセッサのアドレス可能なメモリの合計は64KBで、スタックは プログラムとデータメモリ 同じメモリスペースを占有します。

• プログラムメモリでは、プログラムはメモリ呼び出しのどこにでも配置でき、ジャンプおよび分岐命令は16ビットアドレスを使用できます。つまり、64KBメモリ内のどこにでも分岐/ジャンプするために使用できます。これらの手順はすべて、完全なアドレス指定を使用します。
• データメモリでは、プロセッサは常に16ビットアドレスを使用するため、データはどこにでも配置できます。
• スタックメモリ メモリのサイズだけでは不完全であり、スタックが下がります。

条件フラグ

フラグは、5つの1ビットフラグを持つ8ビットレジスタです。マイクロプロセッサ8080での命令の実装に関連するフラグには、符号、ゼロ、パリティ、キャリー、および補助キャリーの5種類があり、これらのフラグはCPUの1ビットレジスタで表されます。フラグはビットを1に強制することによって設定され、ビットを0に強制することによってリセットされます。

• ゼロフラグ：命令の結果の値が「0」の場合、このゼロフラグが設定されるか、そうでない場合はリセットされます。
• 符号フラグ：命令のMSBビットの値が「1」の場合、このフラグが設定されるか、そうでない場合はリセットされます。
• パリティフラグ：結果の設定ビット数が偶数の場合、このフラグが設定されるか、リセットされます。
• キャリーフラグ：ボロー、加算、減算、または比較中にキャリーがあった場合、このフラグが設定されるか、そうでない場合はリセットされます。
• 補助キャリー：結果の3ビットから4ビットへの実行があった場合、このフラグはそれ以外の場合に設定され、それ以外の場合はリセットされます。

割り込み

プロセッサは維持します マスク可能な割り込み 。割り込みが発生すると、プロセッサはバスから次の命令の1つを頻繁にフェッチします。

• RST命令（RST0 – RST7）では、プロセッサは電流を節約します プログラムカウンター スタックに分岐し、メモリ位置N * 8に分岐します（ここで、NはRST命令で提供される0から7までの3ビットの数値です）。
• CALL命令は3バイトの命令であり、プロセッサがサブルーチンを呼び出します。サブルーチンのアドレスは、命令の2バイト目と3バイト目にあります。

EIおよびDI命令を使用することにより、割り込みを有効または無効にすることができます。

したがって、Intel8080マイクロプロセッサはIntel8008CPUの後継です。マイクロプロセッサの元のバージョンに障害がありました。エラーに気付いた後、Intelは標準のTTLデバイスを駆動できるCPUのアップデートバージョンをリリースしました。これは8080マイクロプロセッサとそのアーキテクチャについてです。この記事に記載されている情報に基づいて、読者は以下のコメントセクションに提案、フィードバック、コメントを投稿することをお勧めします。

写真クレジット：

• 8080マイクロプロセッサ アンティークテック
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