3. Hoạt động của 8088/8086.
2.6. VI XỬ LÝ Z80.
Z80 là bộ vi xử lý 8 bit của hãng Zilog được chế tạo với công nghệ HMOS có mã lệnh tương thích với các loại CPU 8085 và 8080 của Intel. Z80 có Bus địa chỉ 16 bit định vị tuyệt đối trong các chương trình, tức là 16 bit này có thể cung cấp thẳng từ lệnh hoặc từ
các thanh ghi 16 bit, mà không sử dụng các địa chỉ đoạn (Segment) và địa chỉ độ dời (offset) như 8088/8086. Sơ đồ khối của Z80 được biểu diễn trên hình 2.24 bao gồm các khối:
ALU thực hiện các phép toán số học và logic thông dụng như: cộng, trừ, And, Or, Xor, Not và các phép quay dịch.
Bộ điều khiển dữ liệu (Data Bus Control): thực hiện vai trò kiểm soát Bus dữ liệu, cho phép CPU truyền dữ liệu với thế giới bên ngoài.
Bộ điều khiển Bus địa chỉ (Address Control): kiểm soát Bus địa chỉ mở cho địa chỉ trong CPU cung cấp ra Bus tại các thời điểm thích hợp trong các chu kỳ truy xuất bộ nhớ và vào ra.
Thanh ghi lệnh (INST. REG.) là nơi chứa mã lệnh lấy vào từ bộ nhớ sẵn sàng để giải mã thực hiện.
Khối giải mã lệnh và điều khiển CPU (Instruction Decode & CPU control): lấy lệnh từ thanh ghi lệnh giải mã cung cấp các tín hiệu điều khiển các khối trong CPU và cung cấp các tín hiệu định thời cho bộ nhớ vào/ra hoạt động, ngoài ra nó còn nhận các tín hiệu điều khiển từ bên ngoài để thay đổi các chế độ hoạt động.
Các thanh ghi bao gồm 18 thanh ghi 8 bit và 4 thanh ghi 16 bit:
Thanh ghi bộ đếm chương trình PC 16 bit cung cấp địa chỉ tuyệt đối ra Bus địa chỉ trong các chu kỳ lấy mã lệnh từ bộ nhớ.
Thanh ghi con trỏ ngăn xếp SP 16 bit luôn giữ địa chỉ đỉnh ngăn xếp.
Các thanh ghi chỉ số IX, IY được dùng trong kiểu định vị chỉ số, trong chế độ này dữ liệu toán hạng của lệnh sẽ nằm trong ô nhớ có địa chỉ là tổng của thanh ghi chỉ số và số độ dời được chỉ ra trong lệnh.
Thanh ghi địa chỉ trang ngắt I (Interrupt page address) sử dụng cung cấp 8 bit địa chỉ cao của chương trình phục vụ ngắt, 8 bit địa chỉ thấp sẽ được cung cấp từ thiết bị yêu cầu ngắt. ALU Data Bus control CPU registers Address control INST. REG. Instruction decode & CPU control Các tín hiệu điều
khiển hệ thống và CPU
Các tín hiệu điều khiển CPU
Bus địa chỉ 16 bit
Bus dữ liệu 8 bit
Thanh ghi làm tươi bộ nhớ RAM động R (Refresh): sử dụng lưu 7 bit địa chỉ hàng cung cấp tới Bus địa chỉ làm tươi RAM động sau mỗi chu kỳ lấy lệnh.
Thanh chứa A (Accumulator) của Z80 là thanh ghi 8 bit, nó sử dụng giữ một toán hạng và kết quả cuối cùng trong tất cả các phép toán số học và logic.
Thanh ghi cờ F (flags) bao gồm 7 cờ : CF, ZF, OF, HF, PF, SF, NF.
Các thanh ghi đa năng bao gồm: B, C, D, E, H, L có thể sử dụng riêng rẽ như các thanh ghi 8 bit, hoặc có thể sử dụng từng cặp BC, DE, HL để trở thành các thanh ghi 16 bit. Ngoài ra Z80 còn có nhóm các thanh ghi bổ phụ : A’, B’, C’, D’, E’, H’, L’ sử dụng để chứa dữ liệu tạm thời cho các thanh ghi A, B, C, D, E, H, L khi cần thiết bằng các lệnh chuyển đổi dữ liệu (Exchange).