El Intel 8080 era un microprocesador temprano diseñado y manufacturado por el Intel . La CPU de 8 bits era en abril de 1974 funcionamiento lanzado en 2 el megaciclo (en hasta 500.000 instrucciones por segundo ), y se considera generalmente para ser el primer diseño verdadero usable de la CPU del microprocesador. Fue ejecutada en el NMOS .

Descripción

Modelo programado

Intel 8080 era el sucesor al Intel 8008 ; esto era debido a su ser el de lenguaje de ensamblaje fuente-compatible, puesto que utilizó el mismo sistema de instrucción desarrollado por la corporación de la terminal. 40 el empaquetado grande de la INMERSIÓN del perno 8080's permitió que proporcionara un autobús de dirección de 16 bits y un ómnibus de datos de 8 bits, el permitir de fácil acceso a 64 kilobytes de la memoria.

Se coloca

El procesador tenía siete registros de 8 bits, seises cuyo podría ser combinado en tres pares de 16 bits del registro (A. También tenía un acumulador de 8 bits, un puntero de pila de 16 bits a la memoria (que substituye el apilado interno 8008's), y un contador de programa de 16 bits .

Comandos

La mayor parte de las operaciones de 8 bits eran posibles entre el acumulador y uno de los registros o la célula de memoria, puesto en un índice por el valor de 16 bits de los HL de los pares del registro. Las operaciones móviles fueron apoyadas entre cualquier dos registros, o entre cualquier registro y la célula de memoria Hl-puesta en un índice. Debido al formato alto regular del código automático para los MOVIMIENTOS ordena, los opcodes incluyó ésos para trasladarse un octeto desde un registro dado al mismo registro (MOVIMIENTO A, A, por ejemplo). Estos comandos fueron utilizados raramente, sin embargo, a menos que los retardos programados fueran necesarios. Cuál habría sido instrucción de trasladarse desde la célula de memoria Hl-puesta en un índice a la misma célula de memoria (es decir, el MOVIMIENTO M, M) en lugar de otro era el HLT (para el alto). El HLT paró el procesador hasta que las señales externas del reajuste o de la interrupción fueran recibidas.

Todos los comandos del procesador fueron cifrados por un octeto, pero algunos de ellos fueron seguidos por uno o dos octetos de datos, de una dirección de memoria, o de un número de acceso. El inter-registro dato-mueve los comandos todos fue cifrado por un octeto, componiendo alrededor de un cuarto de los comandos en el sistema del procesador-comando. El procesador tenía 8 comandos de llamar las subrutinas situadas en las direcciones fijas al principio o el espacio de dirección (RST). Estos comandos fueron utilizados con frecuencia en la interrumpir-dirección o las llamadas de la sistema-biblioteca.

El comando más sofisticado (y el más largos a ejecutar) eran XTHL, que fue utilizado para intercambiar los HL de los pares del registro por el valor almacenado en la dirección indicada por el puntero de pila.

operaciones de 16 bits

A pesar de que los 8080 eran generalmente un procesador de 8 bits, podía también cargar inmediato cualquier par del registro (LXI), incremento o decrement cualquiera coloca los pares (INX, DCX), agrega los pares del registro (PAPÁ), cambia HL con DE (XCHG) y realiza el cambio aritmético de 16 bits (PAPÁ H) con un comando. Por lo tanto algunas operaciones de 16 bits eran ya posibles.

Esquema de la entrada-salida

Espacio portuario de la entrada-salida

Los 8080 apoyaron hasta 256 puertos de la entrada-salida (entrada-salida), alcanzados de programas vía instructions&mdash dedicado de la entrada-salida; cada instrucción que toma una dirección del puerto de la entrada-salida como su operando. Este scheme— usar un space&mdash separado de la dirección de la entrada-salida; es menos de uso general ahora que memoria el trazado de de los puertos/de los dispositivos de la entrada-salida. A la hora del lanzamiento 8080's, esta entrada-salida que trazaba esquema fue considerada como ventaja, pues liberó para arriba el número limitado del procesador de pernos de la dirección para el espacio de dirección de memoria. En la mayoría de las otras arquitecturas de la CPU, sin embargo, el trazado de los puertos de la entrada-salida en un espacio de dirección común para la memoria y la entrada-salida, dio un sistema de instrucción más simple; ninguna necesidad de instrucciones separadas de la entrada-salida. El esquema portuario de la entrada-salida de 8080 estilos continuó en el Intel 8085 y familias X86 de microprocesadores, así como la serie de Zilog Z80.

Espacio del apilado

Uno de los pedacitos en la palabra del estado de procesador (véase abajo) indicaba que el procesador está teniendo acceso a datos del apilado. Usar esta señal, era posible ejecutar una memoria separada del apilado. Sin embargo esta característica fue utilizada raramente.

Puestas en práctica de la memoria compartida

Los 8080 tiene señales de control compartido para la memoria de la lectura y de la escritura y los puertos de la entrada-salida. En computadoras básicas, los 8080 fueron conectados con frecuencia usar un mapa de memoria compartida, puertos de acceso como células de memoria. En tales máquinas, los comandos especializados de la entrada-salida no fueron utilizados ni, en usos con poca memoria, fueron utilizados sabiendo que el procesador reproduciría la dirección portuaria de 8 bits a un octeto más alto de la dirección (EN 0x05 produciría 0x0505 en el autobús de dirección de 16 bits).

La palabra del estado interno

Para sistemas más avanzados, durante una fase de su lazo de trabajo el procesador fijó su " byte" del estado interno; en el ómnibus de datos. Este octeto contiene las banderas que indican si la memoria o el puerto de la entrada-salida está alcanzada y si era necesario manejar una interrupción.

El estado de sistema de la interrupción (permitido o inhabilitado) también fue hecho salir en un perno separado. Que los sistemas simples, donde las interrupciones no fueron utilizadas, es posible encuentren los casos donde este perno se utiliza como puerto de salida de un solo bit adicional (la computadora popular Radio86RK hecha en URSS, por ejemplo).

Uso del Pin

El autobús de dirección tenía sus propios 16 pernos, y el ómnibus de datos tenía 8 pernos que eran posibles utilizar sin la multiplexación. Usar los dos pernos adicionales (leídos y escribir las señales), era posible montar los dispositivos de microprocesador simples muy fácilmente. Solamente el espacio separado, las interrupciones y el acceso directo de memoria del IO requirieron virutas adicionales descifrar las señales del perno del procesador. Sin embargo la capacidad de carga del procesador era limitada, e incluso las computadoras simples contuvieron con frecuencia los amplificadores del autobús.

El procesador requirió tres fuentes de energía (- 5, +5 y +12 dos de sincronización de la alto-amplitud del no-entrelazamiento señales de voltio (V)) y. No obstante por lo menos la última versión soviética КР580ВМ80А podía trabajar con la sola fuente de energía de +5 V, perno de +12 V que es conectado con los mismos +5 V y el perno de -5 V con la tierra. El procesador consumió cerca de 1.3 vatios de (w) de la energía.

La tabla del pinout, de la documentación de acompañamiento de la viruta, describió los pernos como sigue: border=" Pin number Signal Type Comment 1A10

autobús 10 de OutputAddress

2GND -Ground

3D4

rowspan=" del Bidirectional rowspan=" del Bidirectional. El procesador también fija transitorio aquí el " state" del procesador;, proporcionando la información que el procesador está haciendo actual:
} comando de la interrupción de la lectura. En respuesta a la señal de la interrupción, el procesador era lectura y la ejecución de un solo comando arbitrario con esta bandera levantó. Las virutas favorables proporcionaron normalmente el comando de la llamada de subrutina (LLAMADA o RST), transfiriendo control a la interrupción que manejaba código.
Lectura D1 (escritura baja de los medios)
Apilado de acceso D2 (la memoria separada del apilado fue planeada probablemente inicialmente)
D3 que no hacía nada, ha sido parado por el comando del HLT
Datos de la escritura D4 al puerto de salida
D5 que lee el primer octeto del comando ejecutable
Datos de la lectura D6 del puerto de entrada
Datos de la lectura D7 de la memoria 4D5 5D6 6D7

7D3 8D2 9D1 10D0

11-5 V Fuente de alimentación de -The -5 V. Éste debe ser la primera fuente de energía conectada y el disconnected pasado, si no el procesador será damaged.

12R InputReset. La señal fuerza la ejecución de comandos, situada en la dirección 0000. El contenido de otros registros del procesador no se modifica. Esto es una entrada de inversión (el nivel activo que es 0 lógico)

13DMA petición de acceso de memoria de InputDirect. El procesador se pide cambiar el autobús de los datos y de dirección a la alta impedancia (" disconnected") state.

14INT InputInterrupt request

15CLC2 segunda fase de InputThe del generador de reloj signal

16ACK INT el procesador de OutputThe tenía dos comandos para fijar el 0 o 1 nivel en este perno. El perno fue supuesto normalmente para ser utilizado para el control de interrupción. Sin embargo en las computadoras simples fue utilizado a veces apenas como el puerto de salida de un solo bit para vario purposes.

17RD OutputRead (el procesador lee en puerto de la memoria o de entrada) 18WR OutputWrite (el procesador escribe al puerto de la memoria o de salida). Ésta es la salida invertida, el nivel activo que es zero. lógico 19S

el nivel activo de OutputThe indica que el procesador ha fijado el " word" del estado; en el ómnibus de datos. Los varios pedacitos de esta palabra del estado proporcionaron la información adicional para apoyar las memorias separadas de la dirección y, las interrupciones y el acceso directo de memoria. Esta señal requerida para pasar con lógica adicional antes de que podría ser utilizada para escribir la palabra del estado de procesador del ómnibus de datos en algún register. 205 V-The de + energía supply 5 V

colspan=" del


21ACK DMA

confirmación del acceso de memoria de OutputDirect. El procesador cambia los pernos de los datos y de la dirección en el alto estado de la impedancia, permitiendo que el otro dispositivo manipule el bus

22CLC1 primera fase de InputThe del generador de reloj signal

23RDY

InputWait. Con esta señal era posible suspender el trabajo del procesador. También fue utilizado para apoyar el depuración paso a paso de equipo informático mode.

24WAIT OutputWait (indica que el procesador está en el estado que espera)

25A0

rowspan=" del Output rowspan=" del Address bus 26A1 27A2

2812 V

Fuente de alimentación de -The +12 V. Éste debe ser el último la energía desconectada conectada y primera source. de del

29A3 rowspan=" del Output rowspan=" del The, puede cambiar en el alto estado a pedido de la impedancia 30A4

31A5 32A6 33A7 34A8 35A9

36A15 37A12 38A13 39A14 40A11

Literatura, usada para esta tabla:
http://tehno-doc.ru/mikroshem_rus/kr580/kr580vm80a.ru/stati/radio/k580/14_k580.php

Puesta en práctica física

El circuito integrado de 8080 fue fabricado en un proceso del nMOS usar un tamaño de característica mínimo del µm 6. Un de una sola capa del metal fue utilizada a la interconexión los aproximadamente 6000 transistores en el diseño (la capa más alta de la polisilicona de la resistencia requerida para ejecutar las puertas del transistor también fue utilizado para alguno interconecta). El muere tamaño de era aproximadamente 20 milímetros ².

El impacto industrial

Usos y sucesores

Los 8080 fueron utilizados en muchos microordenadores tempranos, tales como la computadora de la altaír 8800 MITS, computadora terminal SOL-20 de la tecnología del procesador y microordenador IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que funcionan con el sistema operativo CP/M (cuanto el más adelante, el totalmente compatible y más capaz, procesador de Zilog Z80 capitalizarían en esto, con Z80 y CP/M convirtiéndose en la combinación dominante de la CPU y del OS del período como el X86 y el MS-DOS para la PC a la década más adelante). El microordenador single-board del primer fue basado en los 8080. El Landis y Gyr de la compañía lo utilizó en su equipo de adquisición de datos medidor eléctrico, el Datagyr FABULOSO durante los años ochenta tempranos.

Además, varios juegos video temprano de la arcada fueron construidos alrededor del microprocesador 8080. los invasores del espacio eran quizás los más populares tal título.

Poco después de que el lanzamiento de los 8080, el diseño competente de Motorola 6800 fue introducido, y después de ese, la variación de la tecnología 6502 del MOS 6800. Zilog introdujo el Z80, que tenía un sistema de instrucción en lenguaje de máquina compatible y utilizó inicialmente iguales de lenguaje de ensamblaje que los 8080, pero por razones legales, Zilog desarrolló un de lenguaje de ensamblaje alternativo sintáctico-diferente para el Z80. En Intel, los 8080 fueron seguidos por el compatible y eléctricamente más elegante 8085, y más adelante por el de 16 bits compatible de lenguaje de ensamblaje 8086 y entonces 8/16-bit el 8088, que fue seleccionado por IBM para su nueva PC para ser puesto en marcha en 1981. Así, los 8080, vía su AIA, hicieron un impacto duradero en historia de la computadora.

La Unión Soviética fabricó 8080 KP580ИK80 nombrados análogos completo (marcados más adelante como KP580BM80 ), donde incluso los pernos fueron colocados idénticamente. Este procesador era la base del Radio86RK (Радио 86РК en ruso), probablemente la computadora single-board aficionada más popular de la Unión Soviética. El precursor de Radio86RK era el Micro-80 (Микро-80 en ruso), y su sucesor el Orion-128 (Орион-128 en ruso) que tenía una exhibición gráfica. Ambos fueron empleados el procesador KP580. Según algunas fuentes, el análogo soviético tenía dos instrucciones indocumentadas, específicas a sí mismo; sin embargo, éstos no eran sabidos extensamente.

Otro compatible modelo con Intel 8080A, nombrado MMN8080, fue producido en el Microelectronica Bucarest en el Rumania .

Cambio de la industria

Los 8080 también cambiados cómo las computadoras fueron creadas. Cuando los 8080 fueron introducidos, los sistemas informáticos fueron creados generalmente por los fabricantes de computadora tales como Digital Equipment Corporation, Hewlett Packard, o IBM . Un fabricante produciría la computadora entera, incluyendo procesador, los terminales, y el software del sistema tal como recopiladores y sistema operativo. Los 8080 fueron diseñados realmente para apenas alrededor de cualquier del uso excepto un sistema informático completo. Hewlett Packard desarrolló la serie del HP 2640 de terminales elegantes alrededor de los 8080. El HP 2647 era un terminal que funcionó con BASIC en los 8080. El Microsoft crearía el primer lenguaje de programación popular para los 8080, y adquiriría más adelante DOS para el IBM-PC .

Como los 8080 se desarrolló en la familia en gran parte compatible x86, las PC desarrolladas en sitios de trabajo y los servidores de 16, 32 y 64 pedacitos, con la protección de memoria, la segmentación, y características avanzadas del multiprocesamiento, empañando la diferencia entre las computadoras pequeñas y grandes (el 80286 y modo protegido de s 80386 el 'era importante al hacer eso). El tamaño de virutas ha crecido de modo que el tamaño y la energía de las virutas grandes x86 no sea mucho diferentes de virutas de gama alta de la arquitectura, y una estrategia común para producir una computadora muy grande es a la red muchos procesadores x86.

La arquitectura básica de los 8080 y sus sucesores ha substituido muchos alcance medio propietario y los ordenadores centrales, y soportado desafíos de tecnologías tales como RISC . La mayoría de los fabricantes de computadora han abandonado producir sus propios procesadores debajo de los puntos del rendimiento más alto. Aunque x86 puede no ser el diseño más elegante, o teóricamente más eficiente, seguirá habiendo la poder de la mercado escarpada de así que muchos dólares que entraban refinar un diseño ha hecho a familia x86 hoy, y por algún tiempo, la arquitectura dominante del procesador, incluso puenteando las tentativas de Intel de substituirla por arquitecturas incompatibles tales como el iAPX 432 y Itanium .

Historia

El Federico Faggin era el autor de la arquitectura 8080 a principios de 1972, la propuso a la gerencia de Intel e impulsó su puesta en práctica. Él finalmente consiguió el permiso para desarrollarlo seis meses más adelante. El Faggin empleó el Masatoshi Shima de Japón que hizo el diseño detallado bajo su dirección. Stan Mazor contribuyó unas par de instrucciones al sistema de instrucción.

Patente

Los E. 1977 del 1 de marzo . Federico Faggin, Masatoshi Shima, Stanley Mazor: " Computadora del MOS que emplea una pluralidad de chips." separado;

Impacto cultural

El asteroide (8080) Intel se nombra como un retruécano y alabanza en el nombre de Intel 8080.

Ver también

CP/M

.

  • Zenithic
  • Intel 8080
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