На рис.1 представлена упрощенная структура МП 8085, который имеет следующие функциональные узлы:

арифметико-логическое устройство;

аккумулятор;

регистр команд;

флаговый регистр;

счетчик команд;

дешифратор команд и шифратор машинных циклов;

буфер адреса (А8...А15);

буфер адреса/данных (AD0...AD7);

блоки синхронизации и управления;

блок управления прерываниями;

блок последовательного ввода и вывода.

Рис. 1

Аккумулятор соединен с шиной данных и с арифметико-логическим устройством (АЛУ). АЛУ выполняет все преобразования данных.

Аккумулятор- 8-разрядный программно-доступный регистр данных, предназначенный для хранения результатов операций АЛУ или данных при вводе/выводе.

Временный регистр обеспечивает другой вход АЛУ. Этот регистр недоступен программисту и управляется автоматически схемой управления микропроцессора.

Регистр признаков представляет собой набор триггеров, которые показывают определенные характеристики результата самой последней операции, выполненной АЛУ.

8-разрядный регистр команд используется для хранения выбранной команды для дешифратора команд и шифратора машинных циклов.

Дешифратор команд и шифратор машинных циклов осуществляют дешифрацию кодов команд, поступающих из регистра команд, и установку счетчиков шифратора машинных циклов в соответствии с этими кодами.

Блок регистров предназначен для хранения и выдачи различной информации, участвующей в процессе выполнения команд.

Буфер старших разрядов адреса представляет собой 8-разрядный выходной формирователь с тремя состояниями.

Буфер адреса/данных представляет собой 8-разрядный формирователь с тремя состояниями, предназначенный для выдачи младших разрядов адреса, либо приема/выдачи данных. В первом тактовом периоде машинного цикла буфером адреса/данных выводятся 8 младших разрядов адреса, во втором и третьем периодах производится ввод или вывод информации, т.е. эти разряды являются шиной данных.

Блок синхронизации и управления обеспечивает внутреннюю синхронизацию микропроцессора от встроенного тактового генератора. Возбуждаемая частота внутренними схемами делится на 2 и используется для синхронизации узлов как самого микропроцессора, так и внешних устройств системы с использованием вывода С.

Блок управления прерываниями переключает микропроцессор с выполнения одной программы на другую с помощью сигналов прерывания.

Блок последовательного ввода/вывода управляется командой RIM при вводе последовательных данных и командой SIM при выводе.

Регистр команд, дешифратор команд, счетчик команд и логические схемы управления и синхронизации используются для выпорки команд из памяти и управления их выполнением. Пусть, например, команда, которую нужно выполнить, находится в ячейке с адресом 0200. Для выполнения необходимо прочитать из памяти код операции, т.е. произвести выборку команды. Счетчик команд, который содержит требуемый адрес 0200,воздействует на адресную шину, в результате чего выбирается ячейка памяти с адресом 0200. ПЗУ выдает содержимое ячейки 0200(код операции) на шину данных, и МП запоминает код операции в регистре команд. Мы видим, что одна машинная команда может иметь более одного слова в длину. Любая команда, обращающаяся к памяти, должна иметь 16 бит только для указания адреса, не считая некоторого количества битов, нужного для указания самого действия-кода операции (КОП).

МП считывает из памяти команды последовательно одну ячейку за другой, выполняя указанные действия. Коды операций и данные взаимно перемешаны в памяти. За обеспечение правильной последовательности кодов операций и данных в памяти отвечает программист. Коды операций, адреса переходов и данные - это всего лишь двоичные комбинации, хранящиеся в памяти: считываются они абсолютно одинаково и передаются все по одной и той же шине данных. МП всегда должен безошибочно различать, что он считывает в данный момент; код операции или элемент данных, и поступать соответствующим образом. Предполагается, что первая ячейка, считываемая процессором, содержит код операции, который и определяет его дальнейшие действия. Если код операции требует наличия одного байта данных, МП "знает" (благодаря дешифратору команд), что следующий байт информационный, и обрабатывает его соответствующим образом. Далее считается, что за этим байтом данных следует очередной код операции. Если же элемент данных ошибочно интерпретируется как код операции, то система обычно полностью выходит из под контроля (возникает аварийная ситуация).

Система команд МП 8085 (как и большинства других МП) ограничена узким кругом простых команд. МП приобретает большие возможности, когда с помощью простых команд строится последовательность операций, реализующая сложные математические и управляющие функции. Программа, дающая возможность выразить сложную функцию через простые операции, называется алгоритмом. Выполнение алгоритма по соответствующей программе для конкретного микропроцессора производится посредством операций записи или считывания. Каждая операция записи или чтения выполняется в течение машинного цикла. Сущность и последовательность машинных циклов определяется кодом операции команды, полученным в первом машинном цикле. Реальное число тактовых периодов при выполнении какой-либо команды определяется выполняемой командой, количеством тактовых периодов в цикле чтения кода операции и числом тактов ожидания, которые формируются, если на входе "готовность" низкий уровень.

1.10 Ассемблеры