Intel 8080 war der zweite 8-Bit-Mikroprozessor, der entworfen und von Intel verfertigt ist, und wurde im April 1974 befreit. Es war ein verlängerter und hat Variante des früheren 8008 Designs, obwohl ohne binäre Vereinbarkeit erhöht. Die Initiale hat angegeben, dass Uhr-Frequenzgrenze 2 MHz und mit allgemeinen Instruktionen war, die Ausführungszeiten 4, 5, 7, 10 oder 11 Zyklen haben, hat das einige hundert tausend Instruktionen pro Sekunde bedeutet. Die 8080 sind manchmal "der erste aufrichtig verwendbare Mikroprozessor" etikettiert worden, obwohl frühere Mikroprozessoren für Rechenmaschinen und andere Anwendungen verwendet wurden.

Die 8080 wurden mit der nichtgesättigten Erhöhungslast NMOS durchgeführt, zusätzliche +12 Volt und eine 5-Volt-Versorgung fordernd.

Beschreibung

Programmierung des Modells

Intel 8080 war der Nachfolger der 8008. Es hat denselben Grundbefehl-Satz wie die 8008 (entwickelt von Computer Terminal Corporation) verwendet und war Quellcode, der mit seinem Vorgänger vereinbar ist, aber hat einige handliche 16-Bit-Operationen zum Befehlssatz ebenso hinzugefügt. Das große 40-Nadeln-Verpacken des KURZEN BADES des 8080 hat ihm erlaubt, einen 16-Bit-Adressbus und einen 8-Bit-Datenbus zur Verfügung zu stellen, leichten Zugang zu 64 Kilobytes des Gedächtnisses erlaubend.

Register

Der Verarbeiter hatte sieben 8-Bit-Register, (A, B, C, D, E, H, und L), wo A der 8-Bit-Akkumulator war und die anderen sechs entweder als Byte-Register verwendet werden konnten, oder als weil drei 16 Bit Paare (v. Chr., DE, HL) abhängig von der besonderen Instruktion einschreiben. Einige Instruktionen haben auch HL ermöglicht, als (ein beschränkter) 16-Bit-Akkumulator verwendet zu werden, und ein Pseudoregister, M, konnte fast überall verwendet werden, dass jedes andere Register verwendet und auf die Speicheradresse verwiesen werden konnte, die auf durch HL angespitzt ist. Es hatte auch einen 16-Bit-Stapel-Zeigestock zum Gedächtnis (den inneren Stapel des 8008 ersetzend), und ein 16-Bit-Programm-Schalter.

Befehle/Instruktionen

Als mit vielen anderen 8-Bit-Verarbeitern wurden alle Instruktionen in einem einzelnen Byte (einschließlich Register-Zahlen verschlüsselt, aber unmittelbarer Daten ausschließend) für die Einfachheit. Einigen von ihnen wurde von einem oder zwei Bytes von Daten gefolgt, die ein unmittelbarer operand, eine Speicheradresse oder eine Hafen-Zahl sein konnten. Wie größere Verarbeiter hatte es automatischen ANRUF, und RÖSTEN SIE Instruktionen für Mehrniveau-Verfahren-Anrufe und Umsatz (der sogar, wie Sprünge bedingt durchgeführt werden konnte), und Instruktionen, jedes 16-Bit-Register-Paar auf dem Maschinenstapel zu retten und wieder herzustellen. Es gab auch acht Ein-Byte-Anruf-Instruktionen (RST) für Unterprogramme, die an den festen Adressen 00h, 08h gelegen sind, 10...., 38. Diese waren beabsichtigt, um durch die Außenhardware geliefert zu werden, um eine entsprechende Unterbrechungsdienst-Routine anzurufen, aber auch häufig angestellt wurden, wie schnelles System ruft. Der hoch entwickelteste Befehl war XTHL, der verwendet wurde, für das Register-Paar HL mit dem Wert auszutauschen, der an der durch den Stapel-Zeigestock angezeigten Adresse versorgt ist.

8-Bit-Instruktionen

Die meisten 8-Bit-Operationen konnten nur auf dem 8-Bit-Akkumulator (Ein Register) durchgeführt werden. Für 8-Bit-Operationen, d. h. 8-Bit-Operationen mit zwei operands konnte der andere operand entweder ein unmittelbarer Wert, ein anderes 8-Bit-Register oder eine Speicherzelle sein, die vom 16-Bit-Register-Paar HL gerichtet ist. Das direkte Kopieren wurde zwischen irgendwelchen zwei 8-Bit-Registern und zwischen jedem 8-Bit-Register und einer HL-addressed Speicherzelle unterstützt. Wegen der regelmäßigen Verschlüsselung der MOV-Instruktion (ein Viertel des verfügbaren opcode Raums verwendend), gab es überflüssige Codes, um ein Register in sich zu kopieren (MOV B, B, zum Beispiel), der abgesehen von Verzögerungen wenig nützlich war. Jedoch, was eine Kopie von der HL-addressed Zelle in sich gewesen wäre (d. h., MOV M, M) wurde stattdessen verwendet, um die HLT Instruktion (stockende Ausführung bis zu einem Außenrücksetzen oder Unterbrechung) zu verschlüsseln.

16-Bit-Operationen

Obwohl die 8080 allgemein ein 8-Bit-Verarbeiter waren, hatte er auch geistige Anlagen beschränkt, 16-Bit-Operationen durchzuführen: Einige der drei 16 Bit schreibt Paare ein (v. Chr., DE, HL), oder SP konnte mit einem unmittelbaren 16-Bit-Wert geladen (LXI verwendend), erhöht oder decremented (INX und DCX verwendend), oder zu HL hinzugefügt werden (VATI verwendend). Die XCHG Operation hat die Werte von HL und DE ausgetauscht. Durch das Hinzufügen von HL zu sich war es möglich, dasselbe Ergebnis wie eine linke arithmetische 16-Bit-Verschiebung mit einer Instruktion zu erreichen. Die nur 16 Bit Instruktionen, die jede Fahne betreffen, sind VATI H/D/B, der untergeht (tragen) die CY Fahne, um programmierte 24 Bit oder 32 Bit arithmetics zu berücksichtigen (oder größer), musste Schwimmpunkt arithmetics zum Beispiel durchführen.

Schema des Eingangs/Produktion

Eingangsproduktionshafen-Raum

Die 8080 haben bis zu 256 Eingang/Produktion (Eingabe/Ausgabe) Häfen unterstützt, die über hingebungsvolle Eingabe/Ausgabe-Instruktionen — Einnahme-Hafen-Adressen als operands zugegriffen sind. Dieses Eingabe/Ausgabe-Schema des kartografisch darstellenden wurde als ein Vorteil betrachtet, weil es den beschränkten Adressraum des Verarbeiters befreit hat. Viele Zentraleinheitsarchitekturen verwenden stattdessen kartografisch dargestellte Eingabe/Ausgabe des so genannten Gedächtnisses, in der ein allgemeiner Adressraum sowohl für den RAM als auch für die peripherischen Chips verwendet wird. Das entfernt das Bedürfnis nach hingebungsvollen Eingabe/Ausgabe-Instruktionen, obwohl ein Nachteil in solchen Designs darin bestehen kann, dass spezielle Hardware verwendet werden muss, um einzufügen, warten auf Staaten, weil Peripherie häufig langsamer ist als Gedächtnis. Jedoch, in einigen einfachen 8080 Computern, wurde Eingabe/Ausgabe tatsächlich gerichtet, als ob sie Speicherzellen waren, "hat Gedächtnis kartografisch dargestellt", die Eingabe/Ausgabe-Befehle unbenutzt verlassend. Das Eingabe/Ausgabe-Wenden konnte auch manchmal die Tatsache verwenden, dass der Verarbeiter Produktion dieselbe 8-Bit-Hafen-Adresse sowohl zu tiefer als auch zu das höhere Adressbyte würde (d. h. IN 05h würde die Adresse stellen, die auf den 16-Bit-Adressbus 0505. ist). Ähnliche I/O-port Schemas wurden in rückwärts kompatiblem Zilog Z80 und Intel 8085 sowie den nah verwandten x86 Familien von Mikroprozessoren verwendet.

Getrennter Stapel-Raum

Eines der Bit im Verarbeiter-Zustandwort zeigt (sieh unten) an, dass der Verarbeiter auf Daten vom Stapel zugreift. Mit diesem Signal ist es möglich, einen getrennten Stapel-Speicherraum durchzuführen. Jedoch wurde diese Eigenschaft selten verwendet.

Das innere Zustandwort

Für fortgeschrittenere Systeme, während einer Phase seiner Arbeitsschleife, hat der Verarbeiter sein "inneres Zustandbyte" auf dem Datenbus gesetzt. Dieses Byte enthält Fahnen, die bestimmen, ob auf Speicher- oder Eingabe/Ausgabe-Hafen zugegriffen wird, und ob es notwendig war, eine Unterbrechung zu behandeln.

Der Unterbrechungssystemstaat (hat ermöglicht oder arbeitsunfähig), war auch Produktion auf einer getrennten Nadel. Für einfache Systeme, wo die Unterbrechungen nicht verwendet wurden, ist es möglich, Fälle zu finden, wo diese Nadel als ein zusätzlicher Produktionshafen des einzelnen Bit (der populäre Radio86RK Computer verwendet wird, der in der ehemaligen Sowjetunion, zum Beispiel gemacht ist).

Nadel-Gebrauch

Der Adressbus hatte seine eigenen 16 Nadeln, und der Datenbus hatte acht Nadeln, die möglich waren, ohne irgendwelchen zu verwenden, gleichzeitig zu senden. Das Verwenden der zwei zusätzlichen Nadeln (gelesen und schreiben Signale), es war möglich, einfache Mikroprozessor-Geräte sehr leicht zu sammeln. Nur der getrennte IO Raum, die Unterbrechungen und DMA haben verlangt, dass zusätzliche Chips die Verarbeiter-Nadel-Signale decodiert haben. Jedoch wurde die Verarbeiter-Tragfähigkeit beschränkt, und sogar einfache Computer haben oft Busverstärker enthalten.

Der Verarbeiter hat drei Macht-Quellen (5, +5 und +12 Volt (V)) und zwei sich nichtverflechtende Synchronisationssignale des hohen Umfangs verlangt. Jedoch mindestens war die späte sowjetische Version КР580ВМ80А mit einer Single +5 V Macht-Quelle, +12 V Nadel arbeitsfähig, die mit +5 V und 5 V Nadel wird verbindet, um sich zu gründen. Der Verarbeiter hat ungefähr 1.3 W der Macht verbraucht.

Der pinout Tisch, aus der Begleitdokumentation des Spans, hat die Nadeln wie folgt beschrieben:

</tr>

</tr>

</tr>

• D0, Unterbrechungsbefehl lesend. Als Antwort auf das Unterbrechungssignal las der Verarbeiter und führte einen einzelnen willkürlichen Befehl mit dieser erhobenen Fahne durch. Normalerweise haben die Unterstützen-Chips den Unterprogramm-Anruf-Befehl (ANRUF oder RST) zur Verfügung gestellt, Kontrolle dem Unterbrechungsbehandlungscode übertragend.
• Das D1 Lesen (bedeutet niedrige Stufe zu schreiben)
• D2 Zugreifen-Stapel (wahrscheinlich wurde ein getrennter Stapel-Speicherraum am Anfang geplant)
• D3, der nichts tut, ist durch den HLT gehalten worden befehlen
• D4 Schreiben-Daten zu einem Produktionshafen
• D5, das erste Byte eines rechtskräftigen Befehls lesend
• D6 Lesen-Daten von einem Eingangshafen
• D7 Lesen-Daten auswendig

</td>

</tr>

</tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr> </tr>

</Tisch>

Unterstützungschips

Ein Schlüsselfaktor im Erfolg der 8080 war die breite Reihe von verfügbaren Unterstützungschips, Serienkommunikationen, Schalter/Timing, Eingang/Produktion, direkten Speicherzugang und programmierbare Unterbrechungskontrolle unter anderen Funktionen zur Verfügung stellend.

• 8251-Kommunikationen-Kontrolleur
• 8253-programmierbarer Zwischenraum-Zeitmesser
• 8255-programmierbare Peripherische Schnittstelle
• 8257-DMA Kontrolleur
• 8259-programmierbarer Unterbrechungskontrolleur

Physische Durchführung

Der 8080 integrierte Stromkreis hat nichtgesättigte Erhöhungslast nMOS Tore verwendet, Extrastromspannungen (für die Lasttor-Neigung) fordernd. Es wurde in einem Silikontor-Prozess mit einer minimalen Eigenschaft-Größe von 6 µm verfertigt. Eine einzelne Schicht von Metall wurde verwendet, um die etwa 6,000 Transistoren im Design miteinander zu verbinden, aber die höhere Widerstand-Polysilikonschicht, die höhere Stromspannung für einige Verbindungen verlangt hat, wurde mit Transistor-Toren durchgeführt. Die sterben Größe war etwa 20 Mm ².

Der Industrieeinfluss

Anwendungen und Nachfolger

Die 8080 wurden in vielen frühen Mikrocomputern, wie der MITS Altair 8800 Computer, Verarbeiter-Technologie-SOL 20 Endcomputer und IMSAI 8080 Mikrocomputer verwendet, die Basis für Maschinen bildend, die das BEDIENUNGSFELD/M Betriebssystem führen (später, fast völlig vereinbar und fähiger, Verarbeiter von Zilog Z80 würde darauf, mit Z80 & BEDIENUNGSFELD/M Kapital anhäufen, das die dominierende Kombination von CPU & OS der Periode um 1976 bis 1983 viel wird, wie den x86 & das MS-DOS für den PC ein Jahrzehnt später getan hat). Sogar 1979 nach der Einführung des Z80 und der 8085 Verarbeiter verkauften fünf Hersteller der 8080 ungefähr 500,000 Einheiten pro Monat zu einem Preis ungefähr 3 $ bis 4 $ pro Einheit. Die ersten Mikrocomputer des einzelnen Ausschusses, wie MYCRO-1 und der Dyna-Mikro-haben auf Intel 8080 basiert. Einer des frühen Gebrauches der 8080 wurde gegen Ende der 1970er Jahre durch Kubikwestdaten San Diegos, Kalifornien in seiner Automatisierten Fahrpreissammlungssystemgewohnheit gemacht, die für Massentransitsysteme wie BARONET und andere um die Welt entworfen ist. Ein früher Industriegebrauch der 8080 war als das "Gehirn" von DatagraphiX Auto-COM (Computerproduktionsmikrofiche) Linie von Produkten, die große Beträge von Benutzerdaten vom Haspel-zu-Haspel-Band genommen haben und es auf den Mikrofiche dargestellt haben. Die Auto-COM Instrumente haben auch einen kompletten automatisierten Filmausschnitt, Verarbeitung, Wäsche und Trockner des Subsystems - eine echte Leistung, sowohl dann als auch im 21. Jahrhundert, zu allen eingeschlossen, erfolgreich mit nur einem 8-Bit-Mikroprozessor vollbracht werden, der mit einer Uhr-Geschwindigkeit von weniger als 1 MHz mit einer 64-Kilobyte-Speichergrenze läuft. Außerdem wurden mehrere frühe Arkade-Videospiele um den 8080 Mikroprozessor gebaut. Raumeindringlinge waren vielleicht solcher Titel am populärsten.

Kurz nach dem Start der 8080 Motorola wurde 6800 konkurrierendes Design, und danach, die MOS Technologie 6502 Schwankung der 6800 eingeführt. Zilog hat den Z80 eingeführt, der einen vereinbaren maschinensprachigen Befehlssatz hatte und am Anfang dieselbe Zusammenbau-Sprache wie die 8080 verwendet hat, aber aus gesetzlichen Gründen hat Zilog einen syntaktisch verschiedenen (aber Code vereinbar) alternative Zusammenbau-Sprache für den Z80 entwickelt. An Intel wurde den 8080 von den vereinbaren und elektrisch eleganteren 8085, und später von der Zusammenbau-Sprache vereinbare 16 Bit 8086 und dann die 8/16-bit 8088 gefolgt, der von IBM für seinen neuen 1981 zu startenden PC ausgewählt wurde. Später hat NEC einen NEC V20 gemacht (ein 8088 Klon mit der Befehlssatz-Vereinbarkeit von Intel 80186), der auch eine 8080 Wetteifer-Weise unterstützt hat. Das wurde auch durch den V30 von NEC (ein ähnlich erhöhter 8086 Klon) unterstützt. So haben die 8080, über seinen ISA, einen anhaltenden Einfluss auf Computergeschichte gemacht.

In der Sowjetunion haben Hersteller die Lay-Out-Geometrie des 8080 Mikroprozessors geklont und haben angefangen, sie unter dem Namen KP580ИK80 zu erzeugen (später gekennzeichnet als KP580BM80), wohin sogar die Nadeln identisch gelegt wurden. Dieser Verarbeiter war die Basis des Radio86RK (in Russisch), wahrscheinlich der populärste Amateurcomputer des einzelnen Ausschusses in der Sowjetunion. Radio86RK's Vorgänger war die mikro80 (in Russisch), und sein Nachfolger der Orion-128 (in Russisch), der eine grafische Anzeige hatte. Auf beide wurde auf dem KP580 Verarbeiter gebaut. Gemäß einigen Quellen hatte das sowjetische Analogon zwei undokumentierte Instruktionen, die zu sich spezifisch sind; jedoch waren diese nicht weit bekannt.

Ein anderes Modell, das mit Intel 8080A vereinbar ist, genannt MMN8080, wurde am Microelectronica Bukarest in Rumänien erzeugt. Es gab auch eine vereinbare polnische Zentraleinheit genannt MCY7880 und der Tesla tschechischer Herstellung MHB 8080A.

Industrieänderung

Die 8080 haben sich auch geändert, wie Computer geschaffen wurden. Als die 8080 eingeführt wurden, wurden Computersysteme gewöhnlich von Computerherstellern wie Digital Equipment Corporation, Hewlett Packard oder IBM geschaffen. Ein Hersteller würde den kompletten Computer, einschließlich des Verarbeiters, der Terminals und der Systemsoftware wie Bearbeiter und Betriebssystem erzeugen. Die 8080 wurden wirklich für so etwa jede Anwendung außer einem ganzen Computersystem entworfen. Hewlett Packard hat den HP 2640 Reihen von klugen Terminals um die 8080 entwickelt. Der HP 2647 war ein Terminal, das GRUNDLEGEND auf den 8080 gelaufen ist. Microsoft würde als sein Gründungsprodukt die erste populäre Programmiersprache für die 8080 einkaufen, und würde später DOS für den PC IBM erwerben.

Die 8080 und 8085 haben die 8086 verursacht, der als eine Quelle vereinbar (nicht binär vereinbar) Erweiterung der 8085 entworfen wurde. PCs, die auf dem 8086 Design und seinen Nachfolgern gestützt sind, haben sich zu Arbeitsplätzen und Servern 16, 32 und 64 Bit, mit dem fortgeschrittenen Speicherschutz, der Segmentation und den in einer Prozession mehrgehenden Eigenschaften entwickelt, den Unterschied zwischen kleinen und großen Computern verschmierend (die 80286 und 80386's geschützte Weise war dabei wichtig). Die Größe von Chips ist gewachsen, so dass die Größe und Macht von großen x86 Chips von hohen Endarchitektur-Chips nicht viel verschieden sind, und eine allgemeine Strategie, einen sehr großen Computer zu erzeugen, viele x86 Verarbeiter vernetzen soll.

Die grundlegende Architektur der 8080 und seiner Nachfolger hat viele Eigentums-des mittleren Bereichs und Großrechner-Computer ersetzt, und Herausforderungen von Technologien wie RISC widerstanden. Die meisten Computerhersteller haben das Produzieren ihrer eigenen Verarbeiter unter den höchsten Leistungspunkten aufgegeben. Obwohl x86 das eleganteste oder theoretisch effizienteste Design nicht sein kann, hat die bloße Marktkraft von so vielen Dollars eintretend in Raffinierung eines Designs die x86 Familie heute gemacht, und wird für einige Zeit, die dominierende Verarbeiter-Architektur bleiben, sogar die Versuche von Intel umgehend, es durch unvereinbare Architekturen wie der iAPX 432 und Itanium zu ersetzen.

Geschichte

Federico Faggin, der Schöpfer der 8080 Architektur Anfang 1972, hat es dem Management von Intel vorgeschlagen und hat wegen seiner Durchführung bedrängt. Er hat schließlich die Erlaubnis bekommen, es sechs Monate später zu entwickeln. Faggin hat Masatoshi Shima von Japan angestellt, der das ausführliche Design unter seiner Richtung mit der Designmethodik für die zufällige Logik mit dem Silikontor getan hat, das Faggin für die 4000 Familie geschaffen hatte. Stanley Mazor hat einige Instruktionen zum Befehlssatz beigetragen.

Patent

http://www.google.com/patents?id=CSU6AAAAEBAJ&zoom=4&pg=PA5#v=onepage&q&f=false

Kultureller Einfluss

• Asteroid 8080 Intel wird als ein Wortspiel und Lob auf dem Namen von Intel 8080 genannt.
• Die veröffentlichte Telefonnummer des Microsofts, 425-882-8080, wurde gewählt, weil so viel frühe Arbeit auf diesem Span war.
• Viele Haupttelefonnummern von Intel nehmen auch eine ähnliche Form an: Xxx-xxx-8080

Siehe auch

• BEDIENUNGSFELD/M - Betriebssystem

Links

• Intel und die 8080 Zentraleinheitsimages anderer Hersteller und Beschreibungen an der ZE-collection.de
• Das Ansehen der Daten von Intel 8080 bestellt an datasheetarchive.com vor
• Mikrocomputerdesign, die Zweite Ausgabe, 1976
• 8080 Emulator, der in Javascript geschrieben ist