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11/05/2020 1 Arquitetura de Computadores Intel 8080 2 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Em 1974 foi lançado o Intel 8080, desenvolvido como um processador de 8 bits mas que, com algumas limitações, conseguia realizar operações de 16 bits. Com uma frequência de 2 MHz, com a capacidade de processar 500 mil instruções por segundo e 64 KB de memória RAM, foi escolhido como base para o primeiro computador, “Altair 8800”, tornando-se um sucesso de vendas em pouco tempo. 3 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real 4 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Registradores: 7 registradores de 8 bits cada (A, B, C, D, E, H, L). Reg A é o acumulador de 8 bits. 3 registradores de 16 bits (par BC, par DE e par HL). HL possibilita acesso indireto à memória se endereço for armazenado nestes registradores. PC – program conter. SP – O stack pointer (SP) aponta para o último byte salvo na pilha. A pilha pode ficar em qualquer endereço da memória e não tem tamanho fixo. Empilhar (PUSH) decrementa o SP e desempilhar (POP) incrementa o SP. A pilha cresce do endereço mais alto para o endereço mais baixo. Registradores temporários (W, Z) IR - Registrador de instrução de 1 byte (apenas código da instrução). 5 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Arquitetura Intel 8080 Via de endereços (unidirecional): 16 bits A memória do Intel 8080 é organizada em bytes. Cada byte é identificada por um código de 16 bits. Portanto, pode endereçar até 65,536 bytes (64 Kb) de memória RAM, em acessos de leitura e escrita. Via de dados (bidirecional): 8 bits Outras características 512 portas de entrada/saída 6000 transistores Clock de 2 a 3 MHz 6 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Arquitetura Intel 8080 Unidade aritmética e lógica A Unidade Aritmética e Lógica funciona com quatro componentes: • Um acumulador de 8 bits (Registrador A); • Um acumulador temporário de 8 bits (TMP); • Um registrador temporário de 8 bits; • Um registrador contendo os flags (PSW). Todas as operações - aritmética, lógica e de rotação de bits - são feitas no acumulador. A Unidade também alimenta a PSW (bits zer, not zero, vai_um, etc), estes bits são inicializados, testados e utilizados por algumas instruções. 7 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Instruções O 8080 possui um conjunto de instruções bem organizado (o que certamente facilitou o seu circuito). Uma instrução tem 1 byte e podem 1 ou 2 bytes como operandos. A execução de uma instrução pode levar de 4 a 16 ciclos do clock (o 8080 não possui nenhum paralelismo interno, as etapas de busca da instrução e de execução da instrução precisam ser executadas sequencialmente). 8 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Formato das instruções 9 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Tipos de instruções Existem cinco tipos de instruções possíveis no Intel 8080: Grupo de transferência de dados: Transfere dados entre os registradores e entre registradores e a memória; Ex: MOV, MVI, XTHL Grupo aritmético: realiza as operações de adição, subtração, incremento e decremento de dados na memória e nos registradores; Ex: ADD, SUB, INR, DCR, ADI, SBBA Grupo lógico: Instruções “AND”, “OR”, “XOR”, comparação, complemento e rotação de bits nos registradores e na memória; Ex: ANI, ORI, XRI, ANA, ORA Grupo de desvios (ou instrução de transferência de controle): Estão incluídas instruções desvio e chamadas e retornos de funções (condicionais, incondicionais e ativação do SO; Ex: JMP, CALL Outras instruções: possui instruções de entrada e saída (IN e OUT), para manipular a pilha (Stack Pointer, PCHL) e instruções que consultam os flags (bits na PSW), de controle interno (bits zero, not zero, carry, etc). JZ, JNZ 10 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Modos de endereçamento Endereçamento imediato byte - Operando é um valor imediato de 8 bits. Endereçamento imediato word - Operando é um valor imediato de 16 bits. Endereçamento direto - Operando é um endereço Endereçamento indireto por registrador - O Par HL tem um endereço e se deseja acessar o conteúdo desse endereço (HL). Instruções com operando implícito. Exemplos: • STC (set carry flag): escolhe o bit de carry e CMC (complement carry - complementa o valor bit de carry). O operando implícito é o carry flag; • RAL (rotate accumulator left), RAR (rotate accumulator right): instruções de deslocamento de bits, à esquerda e à direita. O operando implícito é o acumulador; • RLC (rotate accumulator left through carry), RRC (rotate accumulator right through carry): instruções de deslocamento de bits, à esquerda e à direita, através do carry flag. Os operandos implícitos são o acumulador e o carry flag. • DAA (decimal adjust accumulator): instrução para aritmética em BCD. O operando implícito é o acumulador (também usa o flag AC - auxiliary carry). 11 INTEL 8080 Exemplo de uma arquitetura real Bibliografia • http://dqsoft.blogspot.com.br/2017/01/o-microprocessador-intel-8080.html • https://hipertextual.com/2012/08/historia-intel-8080 • http://slideplayer.com.br/slide/364014/ • https://www.elprocus.com/know-about-architecture-of-the-intel-8080- microprocessor/ • http://slideplayer.com.br/slide/363821/ http://dqsoft.blogspot.com.br/2017/01/o-microprocessador-intel-8080.html https://hipertextual.com/2012/08/historia-intel-8080 https://www.elprocus.com/know-about-architecture-of-the-intel-8080-microprocessor/ Perguntas?
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