माइक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर | Microprocessor Architecture

माइक्रोप्रोसेसर, एक कंप्यूटर की केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (सीपीयू) है। यह कंप्यूटर का दिल है। यह अध्याय इंटेल 8085 का वर्णन करता है क्योंकि यह भारत में सबसे लोकप्रिय 8-बिट माइक्रोप्रोसेसर में से एक है। इंटेल कॉर्पोरेशन ने बड़ी संख्या में सामान्य उद्देश्य और विशेष उद्देश्य परिधीय उपकरणों को भी विकसित किया है। ये उपकरण माइक्रोप्रोसेसर आधारित प्रणाली के विकास के लिए बहुत उपयोगी हैं। विभिन्न प्रकार के समर्थन उपकरणों की उपलब्धता भी इंटेल माइक्रोप्रोसेसर की लोकप्रियता के कारणों में से एक है।

इंटेल 8085 | INTEL 8085:

इंटेल 8085 एक 8-बिट, एनएमओ माइक्रोप्रोसेसर है। यह एक 40 पिन आईसी है। पैकेज एक एलएसआई चिप पर निर्मित। इंटेल 8085 अपने संचालन के लिए एक +5Va आपूर्ति का उपयोग करता है। इसकी क्लॉक स्पीड करीब 3 मेगाहर्ट्ज है। घड़ी चक्र 320 एनएस का है। इंटेल 8085AH-2, संस्करण के घड़ी चक्र के लिए समय 200 ns है। इसमें 80 बेसिक निर्देश और 246 ओपकोड हैं। अंजीर 3.1 इंटेल 8085 के ब्लॉक आरेख से पता चलता है। इसमें तीन मुख्य खंड एक अंकगणितीय और तर्क इकाई, एक समय और नियंत्रण इकाई और रजिस्टरों का एक सेट होता है।

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अंकगणितीय तर्क इकाई | Arithmetic Logic Unit (ALU):

अंकगणितीय और तर्क इकाई, एएनएलयू, निम्नलिखित अंकगणितीय और तार्किक संचालन करता है: योग, घटाव आदि।

समय और नियंत्रण इकाई | Timing and Control Unit:

टाइमिंग और कंट्रोल यूनिट सीपीयू का एक सेक्शन है। यह समय और नियंत्रण संकेतों को उत्पन्न करता है जो निर्देशों के निष्पादन के लिए आवश्यक हैं। यह सीपीयू और पेरिफेरल्स (मेमोरी सहित) के बीच डेटा प्रवाह को नियंत्रित करता है। यह स्थिति, नियंत्रण और समय संकेत प्रदान करता है जो स्मृति और I/O उपकरणों के संचालन के लिए आवश्यक हैं । यह इससे जुड़े माइक्रोप्रोसेसर और पेरिफेरल्स के पूरे ऑपरेशंस को कंट्रोल करता है। इस प्रकार यह देखा जाता है कि सीपीयू की नियंत्रण इकाई कंप्यूटर सिस्टम के मस्तिष्क के रूप में कार्य करती है।

रजिस्टर | Registers:

इंटेल के विभिन्न रजिस्टरों से पता चलता है 8085 रजिस्टरों का उपयोग माइक्रोप्रोसेसर द्वारा अस्थायी भंडारण और डेटा और निर्देश में हेरफेर के लिए किया जाता है। तारीख रजिस्टरों में तब तक बनी रहती है जब तक कि उन्हें मेमोरी या आई/ओ डिवाइस में नहीं भेजा जाता । एक बड़े कंप्यूटर में रजिस्टरों की संख्या अधिक है और इसलिए कार्यक्रम के लिए डेटा के कम हस्तांतरण की आवश्यकता है/ एक छोटे कंप्यूटर में चिप्स के सीमित आकार के कारण संख्या रजिस्टर छोटा है।

इंटेल 8085 माइक्रोप्रोसेसर में निम्नलिखित रजिस्टर हैं:

  • एक 8 बिट संचायक
  • छह 8-बिट सामान्य उद्देश्य रजिस्टर
  • एक 16-बिट स्टैक सूचक
  • एक 16-बिट कार्यक्रम काउंटर
  • निर्देश रजिस्टर
  • अस्थायी रजिस्टर

उपर्युक्त रजिस्टरों के अलावा 8085 माइक्रोप्रोसेसर में पांच डी फ्लॉप का एक सेट होता है जो झंडे (या स्थिति झंडे) के रूप में काम करता है। एक ध्वज (या स्थिति ध्वज) एक फ्लिप-टॉप है जो कुछ स्थिति को इंगित करता है जो अंकगणित या तार्किक निर्देश के निष्पादन के बाद उत्पन्न होती है।

संचायक | Accumulator (ACC):

संचायक एएनएलयू से जुड़ा 8-बिट रजिस्टर है। 8085 में रजिस्टर ‘ए’ एक संचायक है। इसका उपयोग अंकगणित या लॉग ऑपरेशन के ऑपरेंड्स में से एक को पकड़ने के लिए किया जाता है। यह एएनएलयू के लिए एक इनपुट के रूप में कार्य करता है। एक अंकगणित या तार्किक ऑपरेटर के लिए अन्य ऑपरेंड को स्मृति में या सामान्य उद्देश्य रजिस्टरों में से एक में संग्रहीत किया जा सकता है। अंकगणित या तार्किक ऑपरेशन का अंतिम परिणाम संचायक में रखा जाता है। उपरोक्त विवरण सामान्य मामलों के लिए सही हैं, कुछ उदाहरण के लिए नहीं, कुछ तार्किक निर्देश हैं जिन्हें केवल एक ओपेरा की आवश्यकता है।

डेटा और एडेस बस | Data and Address Bus:

इंटेल 8085 एक 8 बिट माइक्रोप्रोसेसर है। इसका डेटा बस 8-बिट चौड़ा है और इसलिए, 8 बिट्स डेटा को समानांतर से या माइक्रोप्रोसेसर में प्रेषित किया जा सकता है। इंटेल 8085 को 16 बिट वाइड एड्रेस बस की आवश्यकता होती है क्योंकि मेमोरी पते 16 बिट्स के होते हैं। पते के 8 सबसे महत्वपूर्ण बिट्स एडेस बस द्वारा प्रेषित कर रहे हैं । पते के 8 सबसे कम महत्वपूर्ण बिट्स एडेस बस, विज्ञापन बस द्वारा प्रेषित कर रहे हैं । एड्रेसा/डाटा बस अलग-अलग पलों में डाटा और एड्रेस पहुंचाती है। किसी विशेष क्षण में यह या तो डेटा या पते को प्रसारित करता है। इस प्रकार विज्ञापन-बस समय साझा मोड में संचालित होती है। इस तकनीक को मल्टीप्लेक्सिंग के नाम से जाना जाता है सबसे पहले सभी 16 बिट मेमोरी एड्रेस माइक्रोप्रोसेसर, ए-बस पर पते के 8 एमएसबी और एडी-बस पर पते से फैलता है । इस प्रकार, पते बस की प्रभावी चौड़ाई 16-बिट चौड़ी हो जाती है। फिर पते के 15 या तो स्मृति या बाहरी कुंडी में कुंडी है ताकि पूरा 16 बिट पता आगे के ऑपरेशन के लिए उपलब्ध रहता है । 8-बिट विज्ञापन-बस अब मुफ्त हो जाती है, और यह डेटा ट्रांसमिशन के लिए उपलब्ध है। 21 (65536-64 K, जहां 1 K 10240) स्मृति स्थानों को सीधे इंटेल 8085 को संबोधित किया जा सकता है। प्रत्येक मेमोरी स्थान में डेटा के 1 बाइट होते हैं।

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