소개 :

ㅏ 마이크로프로세서 메모리라는 저장 장치에서 이진 명령을 읽고 이진 데이터를 입력으로 받아들이고 해당 명령에 따라 데이터를 처리하고 결과를 출력으로 제공하는 다목적, 프로그래밍 가능, 시계 구동, 레지스터 기반 전자 장치입니다. 8085 마이크로프로세서는 2세대 8비트 마이크로프로세서로서 시중에서 판매되는 모든 마이크로프로세서를 연구하고 사용하기 위한 기반입니다.

8085 마이크로프로세서에서 레지스터를 사용하는 이유는 무엇입니까?

8085 마이크로프로세서에서 레지스터가 사용되는 몇 가지 이유는 다음과 같습니다.

1. 임시 저장소: 레지스터는 마이크로프로세서에서 처리해야 하는 데이터의 임시 저장 위치로 사용됩니다. 예를 들어, 산술 연산을 수행할 때 피연산자는 일반적으로 레지스터에 저장됩니다.
2. 주소 지정: 레지스터는 8085 마이크로프로세서에서 메모리 위치의 주소를 지정하는 데 사용됩니다. PC(프로그램 카운터) 레지스터는 현재 명령어의 메모리 위치를 추적하고, SP(스택 포인터) 레지스터는 스택의 맨 위를 추적합니다.
3. 입/출력: 레지스터는 입/출력(I/O) 장치와 통신하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 누산기(A) 레지스터는 I/O 장치에 연결된 데이터 버스와 통신하는 데 사용됩니다.
4. 상태 정보: 레지스터는 마이크로프로세서의 상태에 대한 상태 정보를 저장하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 플래그 레지스터는 결과가 음수, 0 또는 캐리인지 여부를 포함하여 산술 및 논리 연산 결과에 대한 정보를 저장합니다.
5. 최적화: 레지스터는 마이크로프로세서의 성능을 최적화하는 데 사용됩니다. 레지스터를 사용하여 자주 사용되는 데이터와 명령을 저장함으로써 마이크로프로세서는 메모리에서 정보를 검색해야 하는 경우보다 더 빠르게 이 정보에 액세스할 수 있습니다.

8085의 레지스터:

(a) 범용 레지스터 – 8085에는 8비트 데이터를 저장하는 6개의 범용 레지스터가 있습니다. 이들은 B, ​​C, D, E, H 및 L로 식별됩니다. 이들은 레지스터 쌍(BC, DE 및 HL)으로 결합되어 일부 16비트 작업을 수행할 수 있습니다. 이 레지스터는 프로그램 실행 중에 명령어를 사용하여 임시 데이터를 저장하거나 복사하는 데 사용됩니다.

상태 목록

(b) 특정 목적 레지스터 -

누산기: 누산기는 산술 및 논리 장치(ALU)의 일부인 8비트 레지스터(8비트 데이터를 저장할 수 있음)입니다. 산술 또는 논리 연산을 수행한 후 결과가 누산기에 저장됩니다. 누산기는 레지스터 A로도 정의됩니다. 플래그 레지스터: 플래그 레지스터는 특수 목적의 레지스터로 마이크로프로세서의 다른 레지스터와는 완전히 다릅니다. 8비트로 구성되어 있으며 그 중 5개만 유용합니다. 나머지 3개는 비어 있으며 향후 Intel 버전에서 사용됩니다. 이 5개의 플래그는 설정 또는 재설정됩니다(플래그 값이 1이면 설정되었다고 하고 값이 0이면 재설정되었다고 합니다). ) 누산기 및 기타 레지스터의 결과 데이터 조건에 따른 연산 후. 5개의 플래그 레지스터는 다음과 같습니다.
서명 플래그(Sign Flag): 플래그 레지스터의 7번째 비트를 차지하며 최상위 비트라고도 합니다. 이는 프로그래머가 누산기에 저장된 숫자가 양수인지 음수인지를 아는 데 도움이 됩니다. 부호 플래그가 설정되면 누산기에 저장된 숫자가 음수임을 의미하고, 재설정되면 숫자가 양수임을 의미합니다. Zero Flag: : 플래그 레지스터의 6번째 비트를 차지합니다. ALU에서 수행된 연산의 결과가 0(8비트 모두 0)일 때 설정되고, 그렇지 않으면 재설정됩니다. 두 숫자가 같은지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다. 보조 캐리 플래그: 플래그 레지스터의 네 번째 비트를 차지합니다. 산술 연산에서 캐리 플래그가 세 번째 비트에 의해 생성되어 네 번째 비트로 전달되면 보조 캐리 플래그가 설정됩니다. 그렇지 않으면 플래그가 재설정됩니다. 이 플래그는 BCD(Binary-Coded Decimal Number) 연산을 위해 내부적으로 사용됩니다. 메모 - 이것은 사용자가 접근할 수 없는 8085의 유일한 플래그 레지스터입니다. 패리티 플래그: 플래그 레지스터의 두 번째 비트를 차지합니다. 이 플래그는 누산기의 1 개수를 테스트합니다. 누산기가 짝수 개의 1을 보유하면 이 플래그가 설정되고 짝수 패리티라고 합니다. 반면에 1의 개수가 홀수이면 재설정되어 홀수 패리티라고 합니다. 캐리 플래그(Carry Flag): 플래그 레지스터의 0번째 비트를 차지합니다. 산술 연산 결과 캐리(결과가 8비트보다 큰 경우)가 발생하면 캐리 플래그가 설정됩니다. 그렇지 않으면 재설정됩니다.

(c) 메모리 레지스터 - 메모리 주소를 유지하는 데 사용되는 두 개의 16비트 레지스터가 있습니다. 메모리 주소가 16비트이므로 이 레지스터의 크기는 16비트입니다. 그들은 :-

프로그램 카운터: 이 레지스터는 명령어 실행 순서를 지정하는 데 사용됩니다. 프로그램 카운터의 기능은 다음 바이트를 가져올 메모리 주소를 가리키는 것입니다. 바이트(기계어 코드)를 가져오는 동안 프로그램 카운터는 다음 메모리 위치를 가리키도록 1씩 증가됩니다. 스택 포인터: 메모리 포인터로 사용됩니다. 스택이라고 하는 읽기/쓰기 메모리의 메모리 위치를 가리킵니다. 푸시 및 팝 작업 중에는 항상 2씩 증가/감소됩니다.
Sign Flag(7번째 비트): Reset(0)이며, 이는 누산기에 저장된 숫자가 양수임을 의미합니다. Zero Flag(6번째 비트): Reset(0)이므로 ALU에서 수행된 연산의 결과는 0이 아니다. 보조 캐리 플래그(4번째 비트): b3이 b4가 취하는 캐리를 생성하여 보조 캐리 플래그가 설정(1)되는 것을 볼 수 있습니다. 패리티 플래그(2번째 비트): 리셋(0)으로 패리티가 홀수임을 의미합니다. 누산기는 홀수의 1을 보유합니다. 캐리 플래그(0번째 비트): 설정(1)되면 8비트 이상이 출력된다.

8085 마이크로프로세서 레지스터 사용:

다음은 8085 마이크로프로세서의 다양한 레지스터의 몇 가지 일반적인 용도입니다.

1. 누산기(A) 레지스터: 누산기 레지스터는 8085 마이크로프로세서에서 가장 일반적으로 사용되는 레지스터입니다. 산술 및 논리 연산은 물론 입출력(I/O) 연산에도 사용됩니다. 누산기는 데이터의 임시 저장 위치로도 사용됩니다.
2. 프로그램 카운터(PC) 레지스터: PC 레지스터는 현재 명령어의 메모리 위치를 추적하는 데 사용됩니다. 명령어가 실행되면 PC 레지스터는 메모리의 다음 명령어를 가리키도록 자동으로 증가됩니다.
3. SP(스택 포인터) 레지스터: SP 레지스터는 스택의 맨 위를 추적하는 데 사용됩니다. 스택은 서브루틴 호출 중에 데이터와 반환 주소를 임시로 저장하는 데 사용됩니다.
4. 플래그 레지스터: 플래그 레지스터는 결과가 음수, 0 또는 캐리인지 여부를 포함하여 산술 및 논리 연산 결과에 대한 상태 정보를 저장하는 데 사용됩니다.
5. 범용 레지스터(B, C, D, E, H 및 L): 이 레지스터는 범용 데이터 저장뿐만 아니라 메모리 위치 주소 지정에도 사용됩니다. 메모리 위치의 보다 효율적인 주소 지정을 위해 BC, DE 및 HL과 같은 16비트 레지스터로 쌍으로 사용할 수 있습니다.
6. 명령어 레지스터(IR) 및 머신 사이클 레지스터(MCR): 이 레지스터는 명령어를 디코딩하고 머신 사이클의 타이밍을 제어하기 위해 마이크로프로세서에서 내부적으로 사용됩니다.

이 레지스터의 특징은 다음과 같습니다.

1. 8085 마이크로프로세서의 모든 레지스터는 산술 논리 장치(ALU)에서 직접 액세스할 수 있으므로 데이터를 효율적으로 처리할 수 있습니다.
2. 누산기 레지스터는 대부분의 산술 및 논리 명령어의 기본 대상으로 사용되므로 프로그래밍이 단순화됩니다.
3. 범용 레지스터는 계산 중에 데이터를 저장하는 데 사용될 수 있지만 메모리 주소를 보유하는 데에도 사용할 수 있으므로 메모리 위치에 액세스하는 데 유용합니다.
4. 프로그램 카운터와 스택 포인터 레지스터는 프로그램 내의 명령과 데이터 흐름을 관리하는 데 중요합니다.
5. 플래그 레지스터는 산술 및 논리 연산 결과에 대한 귀중한 정보를 제공하여 프로그램에서 효율적인 의사 결정을 가능하게 합니다.
6. 명령 레지스터는 실행 중인 현재 명령을 저장하여 제어 장치에 의한 효율적인 디코딩 및 제어 신호 생성을 허용합니다.

장점:

빠른 액세스: 레지스터는 데이터에 액세스하고 작업을 수행하는 빠르고 효율적인 방법을 제공합니다. 레지스터는 프로세서 내부에 위치하므로 메모리에서 데이터를 가져올 때까지 기다리지 않고도 빠르게 액세스할 수 있습니다. 메모리 액세스 감소: 레지스터를 사용하면 필요한 메모리 액세스 수를 줄여 시스템의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다. 특수 기능: 8085 마이크로프로세서의 각 레지스터에는 산술 연산을 위한 누산기 및 다음 명령어의 주소를 저장하기 위한 프로그램 카운터와 같은 특정 기능이 있습니다. 이 특수 기능을 사용하면 프로그래밍과 디버깅이 더 쉬워집니다. 복잡성 감소: 8085 마이크로프로세서는 특정 목적을 위한 전용 레지스터를 제공함으로써 프로그래밍 및 실행 프로세스의 복잡성을 줄입니다.

단점:

제한된 저장 용량: 8085 마이크로프로세서는 제한된 수의 레지스터를 갖고 있어 주어진 시간에 저장하고 조작할 수 있는 데이터의 양을 제한할 수 있습니다. 복잡한 주소 지정 모드: 8085 마이크로프로세서에 사용되는 일부 주소 지정 모드는 복잡할 수 있으며 이로 인해 프로그래밍이 더 어려워질 수 있습니다. 컨텍스트 전환: 경우에 따라 서로 다른 레지스터 세트 간 전환으로 인해 프로그래밍 프로세스에 오버헤드와 복잡성이 추가될 수 있습니다. 유연성 부족: 8085 마이크로프로세서의 고정된 수와 레지스터 기능으로 인해 시스템의 유연성이 제한되고 변화하는 요구 사항에 적응하기가 더 어려워질 수 있습니다.