Đồ án Vi mạch Hệ vi xử lý 8085A

PHẦN I: Giới thiệu về Hệ vi xử lý I. Sơ lược về Hệ thống Vi xử lý: Hệ thống Vi xử lý bao gồm: bộ xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit), bộ nhớ và bộ giao tiếp thiết bị ngoại vi. Các khối này liên lạc với nhau thông qua các bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển. Bộ xử lý trung tâm CPU Bộ nhớ (Memory) ROM-RAM Bộ giao tiếp vào ra (I/O) Các thiết bị vào ra Bus địa chỉ Bus điều khiển Bus dữ liệu Sơ đồ khối của một hệ Vi xử lý Chức năng của từng khối: 1. Khối xử lý trung tâm (CPU:Central Processing Unit): Là khối quan trọng nhất và được xem là bộ não của cả hệ thống. Các hệ Vi xử lý, các máy tính sử dụng các bộ Vi xử lý làm đơn vị trung tâm xử lý dữ liệu (CPU). CPU điều khiển tất cả các linh kiện còn lại trong hệ thống thông qua mã lệnh. CPU có rất nhiều chức năng như thực hiện giao tiếp với bên ngoài, thực hiện các phép toán số học-logic, vận chuyển số liệu, xuất kết quả, điều khiển giao tiếp với các thiết bị khác. 2. Bộ nhớ (Memory): Có vai trò quan trọng trong một hệ vi xử lý, là nơi lưu trữ chương trình điều khiển, các dữ liệu, kết quả trung gian trong qúa trình tính toán, xử lý. Được chia thành hai loại: - ROM (Read Only Memory): chứa chương trình điều khiển của hệ thống, các dữ liệu nạp trong ROM không bị xóa đi khi hệ Vi xử lý hoạt động và không bị mất đi khi hệ thống bị mất nguồn điện cung cấp. - RAM (Random Access Memory): khi hệ Vi xử lý hoạt động thì chương trình hệ thống sẽ thiết lập trong RAM những vùng nhớ cần thiết cho hoạt động của hệ thống để chứa một phần chương trình ứng dụng và các kết quả của chương trình. 3. Khối giao tiếp vào-ra (I/O Interface): Đây là chiếc cầu nối giữa CPU với thế giới bên ngoài. Một hệ thống Vi xử lý muốn đưa dữ liệu ra để điều khiển các thiết bị bên ngoài hoặc muốn nhận các dữ liệu từ bên ngoài vào để xử lý thì phải thông qua bộ giao tiếp vào ra. Các bộ giao tiếp còn được gọi là các bộ xử lý ngoại vi (PPU: Peripheral Processing Unit). 4. Hệ thống Bus: Hệ thống các Bus (nhóm nhiều dây hay tín hiệu có cùng chức năng liên lạc) đảm bảo cho sự liên lạc được thông suốt giữa CPU, các bộ nhớ và bộ giao tiếp ngoại vi. Có ba loại bus: - Bus địa chỉ (address bus): dùng để xác định vị trí, dò tìm thông tin trên bộ nhớ, bộ giao tiếp ngoại vi, chỉ có một chiều là truyền từ CPU ra. - Bus dữ liệu (data bus): được nối song song từ CPU ra các bộ nhớ và bộ giao tiếp ngoại vi. Bus này là hai chiều nhưng tại một thời điểm chỉ là thu hoặc phát thông tin. - Bus điều khiển (control bus): là bus chỉ định cho nhiều động tác khác nhau. CPU dùng để điều khiển trạng thái các linh kiện bên ngoài. Mỗi đường trong Control bus chỉ là hoặc ra hoặc vào đối với CPU. II. Giới thiệu về Vi xử lý: Vi xử lý là một vi mạch điện tử có mật độ tích hợp cao, trong đó bao gồm các vi mạch số có khả năng nhận, xử lý và xuất dữ liệu. Vi xử lý có chức năng hoạt động như là một đơn vị xử lý trung tâm (CPU - Central Processing Unit) trong máy tính số. Hoạt động chính của Vi xử lý là xử lý dữ liệu, quá trình này được điều khiển theo một chương trình gồm tập hợp các lệnh từ bên ngoài mà người sử dụng có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của công việc. Một Vi xử lý có khả năng hiểu và thực hiện rất nhiều yêu cầu điều khiển khác nhau một cách chính xác trong thời gian rất ngắn. Vi xử lý phải nằm trong một Hệ thống Vi xử lý thì nó mới phát huy được tác dụng, có nghĩa là Vi xử lý phải được kết nối với các mạch điện bên ngoài và các thiết bị giao tiếp khác. Chức năng chính của Vi xử lý là xử lý dữ liệu. Để thực hiện được công việc này, Vi xử lý phải có các mạch logic cho việc xử lý, điều khiển dữ liệu và các mạch logic điều khiển khác. Các mạch logic sẽ chuyển dữ liệu từ nơi này đến nơi khác và thực hiện các phép toán trên dữ liệu còn mạch điều khiển sẽ quyết định mạch điện nào cho việc xử lý dữ liệu. Các công việc mà Vi xử lý thực hiện được điều khiển bằng một hay nhiều lệnh. Tập hợp các lệnh để thực hiện xong một yêu cầu đặt ra được gọi là một chương trình. Quá trình thực hiện một lệnh của Vi xử lý là đầu tiên Vi xử lý sẽ đón lệnh từ bộ nhớ, sau đó các mạch logic điều khiển sẽ giải mã lệnh nhằm xác định xem lệnh này yêu cầu Vi xử lý thực hiện công việc gì, cuối cùng Vi xử lý sẽ thực hiện đúng công việc của các lệnh đã yêu cầu. III. Cấu trúc và hoạt động của Vi xử lý: 1. Cấu trúc cơ bản của một Vi xử lý: Một Vi xử lý về cơ bản gồm có ba khối chức năng: Đơn vị thực thi, bộ điều khiển tuần tự và bus giao tiếp. Data Register Address Register ALU Instruction Decoder Program Counter Control Logic Sơ đồ khối cấu trúc cơ bản của một Vi xử lý. 2. Các đặc điểm bên trong của Vi xử lý: a. Chiều dài từ dữ liệu: Đặc điểm quan trọng nhất của Vi xử lý là chiều dài từ dữ liệu. Vi xử lý đầu tiên có chiều dài từ dữ liệu là 4 bit, các Vi xử lý sau này có chiều dài từ dữ liệu là 8 bit, 16 bit, 32 bit và 64 bit. Độ dài của từ dữ liệu nói lên tốc độ làm việc và khả năng truy xuất bộ nhớ của Vi xử lý. Nếu Vi xử lý có chiều dài từ dữ liệu lớn thì tốc độ xử lý công việc nhanh và khả năng truy xuất bộ nhớ lớn, được dùng trong các công việc xử lý dữ liệu, điều khiển phức tạp. Nếu Vi xử lý có chiều dài từ dữ liệu nhỏ hơn thì sẽ có tốc độ xử lý công việc chậm hơn và khả năng truy xuất bộ nhớ cũng bị hạn chế hơn, được dùng trong các công việc điều khiển và xử lý đơn giản. Các Vi xử lý 8 bit như: 8080A, 8085A của Intel; MC6800, MC6802 của Motorola; Z80 của Zilog; TMS9985 của Texas Instrument; ... Các Vi xử lý 16 bit như 8086, 8088 của Intel; MC68000 của Motorola; Z8000 của Zilog; ... b. Độ dài từ địa chỉ: Dung lượng bộ nhớ mà Vi xử lý có thể truy xuất là một phần trong cấu trúc của Vi xử lý. Để truy xuất được bộ nhớ thì Vi xử lý phải biết được địa chỉ của từng ô nhớ cụ thể, địa chỉ của ô nhớ được xác định bằng từ địa chỉ. Độ dài của từ địa chỉ cho biết số lượng ô nhớ mà Vi xử lý có thể liên hệ trực tiếp, độ dài của các thanh ghi rất cần thiết cho việc định địa chỉ cũng phải có khả năng tương ứng. c. Tốc độ làm việc: Tần số xung clock cung cấp cho Vi xử lý làm việc quyết định tốc độ làm việc của Vi xử lý, tốc độ này được cho bởi nhà chế tạo. Tốc độ xung clock càng cao thì Vi xử lý làm việc với tốc độ càng lớn và khả năng xử lý lệnh càng nhanh. d. Các thanh ghi: Trong cấu trúc củaVi xử lý, các thanh ghi giữ một vai trò quan trọng, chúng được dùng để xử lý dữ liệu. Có nhiều loại thanh ghi trong Vi xử lý với các chức năng khác nhau, số lượng thanh ghi đóng vai trò rất quan trọng đối với Vi xử lý và người lập trình. Nếu Vi xử lý có số lượng thanh ghi càng nhiều thì người lập trình có thể viết các chương trình điều khiển Vi xử lý đơn giản hơn bởi việc sử dụng các thanh ghi được linh động và đa dạng, điều này làm tăng tốc độ và khả năng xử lý chương trình của Vi xử lý. e. Tập lệnh: Bất kì một Vi xử lý nào muốn hoạt động được thì phải có tập lệnh. Do cấu tạo phần cứng khác nhau nên mỗi Vi xử lý có tập lệnh khác nhau. Tập lệnh của Vi xử lý là một trong những yếu tố cơ bản để đánh giá tốc độ làm việc của Vi xử lý. Nếu Vi xử lý có nhiều mạch điện logic bên trong để thực hiện thì số lượng lệnh điều khiển của Vi xử lý càng nhiều, khi đó Vi xử lý càng lớn và độ phức tạp càng lớn. Tập lệnh của Vi xử lý càng nhiều thì rất có ích cho người lập trình khi viết chương trình điều khiển cho Vi xử lý. 3. Vi xử lý 8 bit: Mỗi loại Vi xử lý sẽ có cấu trúc khác nhau nhưng thường có các khối chính như sau: - Khối đơn vị số học/logic (ALU - Arithmetic Logic Unit). - Các thanh ghi (Registers). - Khối điều khiển logic (Control Logic). Chức năng và nguyên lý hoạt động của các khối như sau: a. Khối Đơn vị số học-logic (ALU - Arithmetic Logic Unit): Đây là khối quan trọng nhất của Vi xử lý, khối này chứa các mạch điện logic có chức năng chính là làm thay đổi dữ liệu. ALU có hai ngõ vào là IN, đó chính là các ngõ vào dữ liệu cho ALU xử lý và một ngõ ra OUT là ngõ ra kết quả dữ liệu đã được ALU xử lý. Dữ liệu trước khi đưa vào ALU được chứa ở thanh ghi đệm là TEMP1 và TEMP2. Thông thường, ALU luôn lấy dữ liệu từ một thanh ghi đặc biệt có tên gọi là Bộ tích lũy (Accumulator). Ngõ ra OUT cho phép ALU có thể gởi dữ liệu đã được xử lý lên bus dữ liệu bên trong Vi xử lý, do đó thiết bị nào kết nối với bus đều có thể nhận dữ liệu này, thường thì ALU gởi dữ liệu đã được xử lý tới Bộ tích lũy. Khối ALU có thể thực hiện các phép tính và xử lý sau: Add Subtract And Or Exclusive Or Shift right Shift left Increment Decrement Complement Control logic Memory Address Register High | Low SP PC Accumulator (A) Status Register Register B Register C Register D Register E Register H Register L TEMP1 TEMP2 8 bit Data Bus 16 bit Address Bus 8-bit internal data bus External input & output control lines IN IN OUT ALU Instruction Register Instruction Decoder Sơ đồ khối của một Vi xử lý 8 bit. b. Các thanh ghi (Registers): Các thanh ghi cơ bản luôn có trong một Vi xử lý là A, PC, SP, F, các thanh ghi thông dụng là B, C, D, E, thanh ghi lệnh, thanh ghi địa chỉ. Thanh ghi A (Accumulator): hay bộ tích lũy, đây là thanh ghi quan trọng của Vi xử lý, nó có chức năng là lưu trữ dữ liệu khi tính toán. Hầu hết các phép tính logic và số học đều diễn ra giữa thanh ghi này và ALU. Nó có chức năng quan trọng khác là truyền dữ liệu từ ô nhớ hay từ các thanh ghi bên trong ra các thiết bị ngoại vi. Thanh ghi PC (Program Counter): hay bộ đếm chương trình, là thanh ghi cơ bản của Vi xử lý. Chức năng của thanh ghi PC là quản lý lệnh đang thực hiện và lệnh sẽ được thực hiện tiếp theo. Trước khi Vi xử lý thực hiện một chương trình thì thanh ghi PC phải được nạp một con số, đó chính là địa chỉ của ô nhớ chứa lệnh đầu tiên của chương trình. Sau thực hiện việc đón lệnh từ bộ nhớ, Vi xử lý sẽ tự động tăng nội dung PC để chuẩn bị đón lệnh kế, PC chỉ tăng khi Vi xử lý bắt đầu thực hiện lệnh đón trước đó. Thanh ghi trạng thái (Status Register): còn được gọi là thanh ghi cờ (Flag Register), dùng để lưu trữ kết quả của một số lệnh kiểm tra có ảnh hưởng đến thanh ghi này. Các bit thường có trong thanh ghi cờ là: - Bit Carry “C”: khi kết quả tràn thì C = 1, ngược lại C = 0. - Bit Zero “Z” : kết quả bằng 0 thì Z = 1, ngược lại Z = 0. - Bit Negative “N”: khi bit MSB của thanh ghi là 1 thì N = 1, ngược lại N = 0. - Bit Intermediate Carry “I”: giống như bit Carry nhưng chỉ có tác dụng với phép cộng hay trừ trên 4 bit thấp. - Bit Interupt Flag “IF”: IF = 1 khi người lập trình cho phép ngắt, ngược lại IF = 0. - Bit Overflow “O”: O = 1 khi bit Carry của phép toán cộng với bit dấu của dữ liệu. - Bit Parity “P”: P = 1 khi kết quả phép toán là số chẵn, ngược lại P = 0. Thanh ghi con trỏ ngăn xếp SP (Stack Pointer): chức năng của thanh ghi con trỏ ngăn xếp là quản lý bộ nhớ ngăn xếp khi có dữ liệu được lưu trữ tạm thời vào ngăn xếp. Cũng giống như PC, SP cũng tự động chỉ đến ô nhớ kế. Các dữ liệu chứa trong ngăn xếp được tổ chức theo nguyên tắc vào sau ra trước (LIFO: Last In First Out). Trong hầu hết các Vi xử lý, SP tự giảm sau khi thực hiện lệnh cất giữ dữ liệu vào ngăn xếp và ngược lại SP sẽ tự tăng lên để chỉ đến ô nhớ tiếp theo trong ngăn xếp sau khi Vi xử lý thực hiện lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp. Vì thế giá trị cho SP khi thiết lập thường là địa chỉ cuối cùng của bộ nhớ. Quá trình này do người lập trình thiết lập được gọi là khởi tạo con trỏ ngăn xếp. Nếu không được khởi tạo, con trỏ ngăn xếp sẽ chỉ đến một ô nhớ ngẫu nhiên. Khi đó dữ liệu cất vào ngăn xếp có thể ghi đè lên dữ liệu khác làm chương trình xử lý sai. Thanh ghi địa chỉ (Address Register): khi Vi xử lý cần truy xuất bộ nhớ, thanh ghi địa chỉ phải tạo ra đúng địa chỉ mà Vi xử lý mong muốn. Ngõ ra của thanh ghi địa chỉ được đặt lên bus địa chỉ, bus địa chỉ dùng để lựa chọn một ô nhớ hay một port I/O cần truy xuất. Thanh ghi lệnh (Instruction Register): dùng để chứa lệnh Vi xử lý đang thực hiện. Thanh ghi này do Vi xử lý sử dụng, người lập trình không sử dụng. Thanh ghi chứa dữ liệu tạm thời (Temporary Register): dùng để ALU thực hiện các phép toán xử lý dữ liệu, người lập trình không sử dụng thanh ghi này. c. Khối giải mã lệnh và khối điều khiển logic: Chức năng của khối giải mã lệnh là nhận lệnh từ thanh ghi lệnh sau đó tiến hành giải mã lệnh rồi đưa tín hiệu điều khiển đến khối điều khiển logic. d. Các đường bus: Các khối bên trong Vi xử lý liên hệ với nhau thông qua tập hợp các đường dây để truyền dữ liệu gọi là bus hệ thống. Chúng được chia ra làm ba loại: - Bus địa chỉ: có nhiệm vụ định ra địa chỉ của thiết bị cần truy xuất nên mang tính một chiều, chỉ có Vi xử lý mới đưa dữ liệu lên bus địa chỉ. - Bus dữ liệu: dùng để kết nối các thanh ghi bên trong Vi xử lý và ALU, tất cả dữ liệu di chuyển bên trong Vi xử lý từ khối này đến khối khác đều thông qua bus dữ liệu, do đó bus dữ liệu mang tính hai chiều. Khi Vi xử lý cần truy xuất dữ liệu từ bộ nhớ hay các thiết bị I/O bên ngoài thì bus dữ liệu bên trong phải được nối với bus dữ liệu bên ngoài. - Bus điều khiển: gồm các tín hiệu điều khiển để đảm bảo sự hoạt động đồng bộ giữa các khối, mỗi tín hiệu điều khiển có một chiều nhất định. Khi hoạt động, Vi xử lý đưa các tín hiệu điều khiển tới các khối khác trong hệ thống, đồng thời Vi xử lý cũng nhận tín hiệu từ các khối khác gởi về. Điều này không có nghĩa bus điều khiển là hai chiều vì Vi xử lý gởi tín hiệu đi hay nhận tín hiệu về trên các đường tín hiệu khác nhau bên trong bus điều khiển. 4. Tập lệnh (Instructions) của Vi xử lý: Mỗi loại Vi xử lý có tập lệnh riêng, số lượng lệnh cũng tùy thuộc vào từng loại Vi xử lý. Tập lệnh của Vi xử lý có thể được chia làm các nhóm cơ bản sau: - Nhóm lệnh truyền dữ liệu. - Nhóm lệnh số học và logic - Nhóm lệnh trao đổi, truyền khối dữ liệu và tìm kiếm. - Nhóm lệnh xoay và dịch. - Nhóm lệnh điều khiển - Nhóm lệnh về bit. - Nhóm lệnh nhảy. - Nhóm lệnh gọi, trở về. - Nhóm lệnh xuất, nhập. Mỗi lệnh của Vi xử lý là dữ liệu ở dạng số nhị phân. Khi Vi xử lý nhận được một lệnh thì từ dữ liệu nhị phân này yêu cầu Vi xử lý thực hiện công việc mà lệnh yêu cầu. Chiều dài của một lệnh bằng với chiều dài từ dữ liệu của Vi xử lý. Mỗi lệnh mà Vi xử lý thực hiện gồm hai yếu tố: - Mã công tác: cho biết thao tác mà Vi xử lý phải thực hiện. - Toán hạng: được viết theo sau mã công tác, cho biết vị trí dữ liệu cần phải xử lý. Có nhiều cách để chỉ vị trí của số liệu: - Định địa chỉ trực tiếp bằng thanh ghi: toán hạng là ký hiệu của các thanh ghi và dữ liệu cần xử lý chính là nội dung chứa trong thanh ghi đó. - Định địa chỉ gián tiếp bằng thanh ghi: toán hạng không phải là địa chỉ của số liệu mà chỉ là dấu hiệu cho biết nơi chứa dữ liệu. - Định địa chỉ trực tiếp: toán hạng là địa chỉ của dữ liệu cần được xử lý. - Định địa chỉ tức thời: toán hạng chính là dữ liệu cần được xử lý. - Định địa chỉ ngầm định: vị trí hoặc giá trị của dữ liệu cần được xử lý được hiểu ngầm nhờ mã công tác. PHẦN II: Vi xử lý 8085A I. Giới thiệu: Vi xử lý 8085A được hãng Intel chế tạo vào năm 1974. Đây là một Vi xử lý 8 bit, có chiều dài từ dữ liệu là 8 bit, chiều dài từ địa chỉ là 16 bit. 1. Đặc tính: - Nguồn cung cấp : 5V ± 10%. - Dòng điện cực đại: Imax = 170mA. - Tần số xung clock chuẩn 6MHz. - Mạch tạo xung clock được tích hợp, có thể dùng thạch anh, RC hay RC bên ngoài. - Có 5 yêu cầu ngắt: Trong đó có một yêu cầu ngắt không che được (NMI - Non Maskable Interrupt) và một tương thích với 8080A. - Có cổng Input/Output nối tiếp. - Phần mềm tương thích 100% với 8080A. 2. Sơ đồ chân và sơ đồ logic: 8085A X1 X2 Reset Out SOD SID Trap RST 7.5 RST 6.5 RST 5.5 INTR INTA\ AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 Vss Vcc HOLD HLDA CLK Out Reset In Ready IO/M\ S1 RD\ WR\ ALE S0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 8085A Ready Hold Intr RST 7.5 RST 6.5 RST 5.5 Trap Reset In X1 X2 SID Vcc Vss A15 - A8 AD7 - AD0 ALE S0 S1 RD\ WR\ HLDA INTA Reset Out SOD CLK Out Sơ đồ chân A8..A15 - Address bus (output) Byte cao của địa chỉ ô nhớ 16 bit hoặc địa chỉ cổng 8 bit, có cấu tạo ngõ ra 3 trạng thái. Trạng thái Hi-Z ở chế độ HOLD, HALT và trong lúc RESET. AD0..AD7 - Address/Data bus (input/output) Bus địa chỉ/dữ liệu, làm việc theo phương pháp đa lộ thời gian: Ở chu kỳ đồng hồ đầu tiên là byte thấp của địa chỉ ô nhớ hoặc khối xuất nhập, ở hai chu kỳ tiếp theo là dữ liệu, cấu tạo ngõ ra 3 trạng thái. Trạng thái Hi-Z ở chế độ HOLD, HALT và trong lúc RESET. ALE - Address Latch Enable (output) Ở chu kỳ đầu tiên của xung đồng hồ, ALE = [1] cho biết AD0..AD7 là bus địa chỉ. T1 T2 T3 T1 T2 T3 xung clock A15-A8 AD7-AD0 ALE RD\ WR\ T T T T T T Address A15-A8 Address A15-A8 A7-A0 A7-A0 Data D7-D0 Data D7-D0 Chu kỳ viết Chu kỳ đọc Phương pháp đa lộ thời gian Bus địa chỉ Chốt S0 S1 HLDA HOLD 8085A RESET RDY CLK INTA ALE RD WR IO/M\ OUT AD7 - AD0 A15 - A8 RESET IN Bus điều khiển Bus dữ liệu Tín hiệu ngắt Vi xử lý và chốt địa chỉ RD\ - Read control (output) Tác động mức thấp cho biết dữ liệu đang được đọc từ bộ nhớ hoặc cổng. Cấu tạo ngõ ra 3 trạng thái. Trạng thái Hi-Z ở chế độ HOLD, HALT và trong lúc RESET. WR\ - Write control (output) Tác động mức thấp cho biết dữ liệu đang được viết vào bộ nhớ hoặc cổng. Cấu tạo ngõ ra 3 trạng thái. Trạng thái Hi-Z ở chế độ HOLD, HALT và trong lúc RESET. READY (input) Mức cao trong chu kỳ đọc hoặc viết cho biết bộ nhớ hoặc thiết bị ngoại vi đã sẵn sàng gởi hoặc nhận dữ liệu, Vi xử lý sẽ đợi nếu ngõ này ở mức thấp. S0, S1, IO/M\ - status (output) Ba ngõ ra cho biết trạng thái hoạt động của Vi xử lý. IO/M\ S1 S0 Trạng thái 0 0 1 Viết vào bộ nhớ 0 1 0 Đọc vào bộ nhớ 1 0 1 Viết ra cổng 1 1 0 Đọc từ cổng 0 1 1 Nhận lệnh 1 1 1 Nhận lệnh * trạng thái Hi-Z x không xác định 1 1 1 Nhận yêu cầu ngắt * 0 0 HALT * x x HOLD * x x RESET HLDA - Hold Acknowledge (output) Tín hiệu ra cho biết Vi xử lý chấp nhận quyền sử dụng bus địa chỉ và bus dữ liệu ở chu kỳ kế tiếp, ngõ này trở về mức thấp khi không còn yêu cầu HOLD. INTR - Interrupt Request (input) Được dùng cho các yêu cầu ngắt công dụng chung, Vi xử lý sẽ nhận ra sau khi thực hiện xong một chỉ thị, ngắt này có thể được che bằng phần mềm và không có hiệu lực trong lúc RESET hoặc trong khi Vi xử lý đang thi hành một chương trình phục vụ ngắt. INTA - Interrupt Acknowledge (output) Ngõ ra mức thấp cho biết Vi xử lý chấp thuận yêu cầu ngắt. RST 5.5, RST 6.5, RST 7.5 - Restart Interrupt (input) Ba yêu cầu ngắt có mức độ ưu tiên cao hơn INTR, được điều khiển bởi lệnh SIM. TRAP (input) Yêu cầu ngắt có mức độ ưu tiên cao nhất và không che được bằng phần mềm. Tên Mức ưu tiên Địa chỉ ngắt (1) Tín hiệu tác động TRAP 1 24h Cạnh lên và mức cao RST 7.5 2 3Ch Cạnh lên RST 6.5 3 34h Mức cao RST 5.5 4 2Ch Mức cao INTR 5 (2) Mức cao (1) Vi xử lý cất PC vào ngăn xếp trước khi nhảy đến địa chỉ ngắt. (2) Phụ thuộc vào địa chỉ gọi ngắt. INT0 INT1 INT2 INT3 INT4 INT5 INT6 INT7 Đệm ba trạng thái 1 1 1 INTR\ INTA Vi xử lý 1 1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A8 ... A15 AD0 ... AD7 74148 Các ngắt được gọi bằng lệnh RST INTERRUPT INT RESTART D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Địa chỉ bộ nhớ (Hex) 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 8 2 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 3 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 8 4 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 2 0 5 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 2 8 6 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 3 0 7 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 3 8 RESET IN\ (input) Mức thấp đặt lại bộ đếm chương trình về 0000H, xóa FF cho phép ngắt và HLDA. Bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển ở trạng thái Hi-Z trong lúc RESET. RESET OUT (output) Báo cho biết CPU đang ở trạng thái RESET, dùng để đặt lại toàn bộ hệ thống, ngõ ra tương thích TTL. X1, X2 (input) Ngõ đặt thạch anh, RC hoặc LC để tạo xung đồng hồ, X1 còn là ngõ vào của tín hiệu đồng hồ từ mạch bên ngoài. CLK - Clock (output) Ngõ ra xung đồng hồ có tần số bằng phân nửa tín hiệu tại X1. SID - Serial Input Data line (input) Ngõ vào dữ liệu nối tiếp nạp vào bit 7 của bộ tích lũy khi có lệnh RIM. SOD - Serial Output Data line (output) Ngõ ra dữ liệu nối tiếp được xác định bởi lệnh SIM. Vcc Nguồn nuôi +5V. Vss Mass. Cấu tạo 8085A: Cấu tạo bên trong của Vi xử lý 8085A có đầy đủ tất cả các khối của một Vi xử lý 8 bit đã được giới thiệu, nhưng có một số điểm khác biệt được thể hiện qua sơ đồ khối sau: HOLD INTERRUPT CONTROL SERIAL I/O CONTROL ACCUMULATOR (8) TEMP REG(8) FLAG (8) FLIP FLOP ALU INSTRUCTION DECODER AND MACHINE CYCLE ENCODING ADDRESS BUFFER DATA/ADDRESS BUFFER B REG (8) C REG (8) D REG (8) E REG (8) H REG (8) L REG (8) STACK POINTER PROGRAM COUNTER INCREMENTER/ DECREMENTER TIMING AND CONTROL CONTROL STATUS DMA RESET 8 BIT INTERNAL DATA BU S X1 X2 CLOCK OUT READY RD\ WR\ ALE S0 S1 IO/M\ A15..A8 ADDRESS BUS AD7..AD0 DATA/ADDRESS BUS INTR INTA\ RST 7.5 RST 6.5 RST 5.5 TRAP SID SOD HLDA RESET IN RESET OUT INSTRUCTION REGISTER (8) Cấu trúc Vi xử lý 8085A Cấu tạo Vi xử lý 8085A gồm 3 phần: Đơn vị số học-logic, các thanh ghi và đơn vị điều khiển. Các thanh ghi trong 8085A được chia ra như sau: Bộ đếm chương trình (PC) và con trỏ ngăn xếp (SP): là hai thanh ghi có độ dài 16 bit nên Vi xử lý có thể truy xuất được một lượng ô nhớ là 216 = 65536 byte hay 64Kbyte. Bộ tích lũy (Accummulator): Có ký hiệu là A, độ dài 8 bit. Đây là thanh ghi quan trọng nhất trong Vi xử lý, hầu hết các quá trình tính toán đều xảy ra trên thanh ghi này. Thanh ghi trạng thái (Status Register): Có tên khác là thanh ghi cờ (Flag), ký hiệu là F, thanh ghi này có độ dài 8 bit trong đó có 5 bit trạng thái dùng để phản ánh trạng thái của Vi xử lý khi thực hiện xong một lệnh. S Z x AC x P x Cy S - Sign (bit dấu) S = 1 Khi kết quả là số âm. S = 0 Khi kết quả là số dương. Z - Zero (bit zero) Z = 1 Khi kết quả bằng 0. Z = 0 Khi kết quả khác 0. AC - Auxiliary Carry (bit số nhớ phụ) AC = 1 Khi phép tính bị tràn trên bit 3. AC = 0 Khi phép tính không tràn trên bit 3. P - Parity (bit chẵn lẻ) P = 1 Khi kết quả là số chẵn. P = 0 Khi kết quả là số lẻ. Số chẵn là số có tổng số bit [1] là chẵn, và ngược lại số lẻ là số có tổng số bit [1] là lẻ. Cy - C