Johdanto:

A mikroprosessori on monikäyttöinen, ohjelmoitava, kellokäyttöinen, rekisteripohjainen elektroninen laite, joka lukee binäärikäskyjä muistilaitteelta, jota kutsutaan muistiksi, hyväksyy binaaridataa syötteeksi ja käsittelee dataa näiden ohjeiden mukaisesti ja tuottaa tuloksia ulostulona. 8085-mikroprosessori on toisen sukupolven 8-bittinen mikroprosessori, ja se on perusta kaikkien markkinoilla olevien mikroprosessorien tutkimiselle ja käyttämiselle.

Miksi käyttää rekisteriä 8085-mikroprosessorissa?

Tässä on joitain syitä, miksi 8085-mikroprosessorissa käytetään rekistereitä:

1. Väliaikainen tallennus: Rekisterejä käytetään tilapäisinä tallennuspaikkoina tiedoille, jotka mikroprosessorin on käsiteltävä. Esimerkiksi aritmeettisia operaatioita suoritettaessa operandit tallennetaan tyypillisesti rekistereihin.
2. Osoittaminen: Rekisterejä käytetään muistipaikkojen osoittamiseen 8085-mikroprosessorissa. Ohjelmalaskurirekisteri (PC) pitää kirjaa nykyisen käskyn muistipaikasta, kun taas pinoosoitinrekisteri (SP) pitää kirjaa pinon yläosasta.
3. Input/Output: Rekisterejä käytetään tiedonsiirtoon I/O-laitteiden kanssa. Esimerkiksi akkurekisteriä (A) käytetään tiedonsiirtoon dataväylän kanssa, joka on kytketty I/O-laitteisiin.
4. Tilatiedot: Rekisterejä käytetään tilatietojen tallentamiseen mikroprosessorin tilasta. Lippurekisteri tallentaa esimerkiksi tietoa aritmeettisten ja loogisten operaatioiden tuloksista, mukaan lukien onko tulos negatiivinen, nolla vai siirto.
5. Optimointi: Rekisterejä käytetään mikroprosessorin suorituskyvyn optimointiin. Käyttämällä rekistereitä usein käytetyn tiedon ja ohjeiden tallentamiseen, mikroprosessori pääsee näihin tietoihin nopeammin kuin jos sen täytyisi hakea ne muistista.

Ilmoittautumiset numeroon 8085:

(a) Yleiskäyttöiset rekisterit – 8085:ssä on kuusi yleiskäyttöistä rekisteriä 8-bittisen tiedon tallentamiseen; nämä tunnistetaan B, C, D, E, H ja L. Nämä voidaan yhdistää rekisteripareiksi – BC, DE ja HL suorittamaan joitakin 16-bittisiä operaatioita. Näitä rekistereitä käytetään tilapäisten tietojen tallentamiseen tai kopioimiseen ohjeiden avulla ohjelman suorituksen aikana.

(b) Erityiskäyttörekisterit –

Akku: Akku on 8-bittinen rekisteri (voi tallentaa 8-bittistä tietoa), joka on osa aritmeettista ja loogista yksikköä (ALU). Aritmeettisten tai loogisten operaatioiden suorittamisen jälkeen tulos tallennetaan akkuun. Akku määritellään myös rekisteriksi A. Lippurekisterit: Lippurekisteri on erikoisrekisteri ja se eroaa täysin muista mikroprosessorin rekistereistä. Se koostuu 8 bitistä ja vain 5 niistä on hyödyllisiä. Muut kolme on jätetty tyhjiksi ja niitä käytetään tulevissa Intel-versioissa. Nämä 5 lippua asetetaan tai nollataan (kun lipun arvo on 1, sen sanotaan olevan asetettuna ja kun arvo on 0, sen sanotaan nollautuvan ) akun ja muiden rekistereiden tuloksen tietotilanteen mukaisen toimenpiteen jälkeen. Viisi lippurekisteriä ovat:
Sign Flag: Se sijaitsee lippurekisterin seitsemännen bitin, joka tunnetaan myös merkittävimpänä bittinä. Se auttaa ohjelmoijaa tietämään, onko akkuun tallennettu luku positiivinen vai negatiivinen. Jos etumerkkilippu on asetettu, se tarkoittaa, että akkuun tallennettu luku on negatiivinen, ja jos nollataan, niin luku on positiivinen. Zero Flag: : Se sijaitsee lippurekisterin kuudennen bitin. Se asetetaan, kun ALU:ssa suoritettu toiminto johtaa nollaan (kaikki 8 bittiä ovat nollia), muuten se nollataan. Se auttaa määrittämään, ovatko kaksi numeroa yhtä suuria vai eivät. Auxiliary Carry Flag: Se vie lippurekisterin neljännen bitin. Aritmeettisessa operaatiossa, kun siirtolippu generoidaan kolmannella bitillä ja välitetään neljännelle bitille, apusiirtolippu asetetaan. Jos ei, lippu nollataan. Tätä lippua käytetään sisäisesti BCD (binary-Coded decimal Number) -operaatioissa. Huomautus - Tämä on 8085:n ainoa lippurekisteri, jota käyttäjä ei voi käyttää. Pariteettilippu: Se vie lippurekisterin toisen bitin. Tämä lippu testaa akussa olevien ykkösten lukumäärää. Jos akussa on parillinen määrä ykkösiä, tämä lippu asetetaan ja sen sanotaan olevan parillinen. Toisaalta, jos ykkösten lukumäärä on pariton, se nollataan ja sen sanotaan olevan pariton pariteetti. Carry Flag: Se vie lippurekisterin nollabitin. Jos aritmeettinen operaatio johtaa siirtoon (jos tulos on yli 8 bittiä), siirtolippu asetetaan; muuten se nollataan.

(c) Muistirekisterit – Muistiosoitteiden säilyttämiseen käytetään kahta 16-bittistä rekisteriä. Näiden rekistereiden koko on 16 bittiä, koska muistiosoitteet ovat 16 bittiä. He ovat :-

Ohjelmalaskuri: Tätä rekisteriä käytetään käskyjen suorittamisen järjestykseen. Ohjelmalaskurin tehtävänä on osoittaa muistiosoite, josta seuraava tavu on haettava. Kun tavua (konekoodia) haetaan, ohjelmalaskuria kasvatetaan yhdellä osoittamaan seuraavaan muistipaikkaan. Pinoosoitin: Sitä käytetään muistiosoittimena. Se osoittaa muistipaikkaan luku-/kirjoitusmuistissa, jota kutsutaan pinoksi. Sitä kasvatetaan/vähennetään aina kahdella push- ja pop-toiminnan aikana.
Sign Flag (7. bitti): Se on reset(0), mikä tarkoittaa, että akkuun tallennettu luku on positiivinen. Zero Flag (6. bitti): Se on reset(0), joten ALU:ssa suoritettujen toimintojen tulos on nollasta poikkeava. Auxiliary Carry Flag (4. bitti): Näemme, että b3 generoi siirron, jonka b4 ottaa, joten apusiirtolippu asetetaan (1). Pariteettilippu (2. bitti): Se on reset(0), se tarkoittaa, että pariteetti on pariton. Akussa on pariton määrä ykkösiä. Carry Flag (0. bitti): Se on asetettu(1), tulos on yli 8 bittiä.

8085-mikroprosessorin rekisterien käyttötarkoitukset:

Tässä on joitain yleisiä 8085-mikroprosessorin eri rekistereiden käyttötapoja:

1. Akkurekisteri (A): Akkurekisteri on yleisimmin käytetty rekisteri 8085-mikroprosessorissa. Sitä käytetään aritmeettisiin ja loogisiin operaatioihin sekä tulo/lähtötoimintoihin (I/O). Akkua käytetään myös tietojen tilapäisenä säilytyspaikkana.
2. Program Counter (PC) -rekisteri: PC-rekisteriä käytetään nykyisen käskyn muistipaikan seuraamiseen. Kun käsky suoritetaan, PC-rekisteriä kasvatetaan automaattisesti osoittamaan seuraavaan muistissa olevaan käskyyn.
3. Stack Pointer (SP) -rekisteri: SP-rekisteriä käytetään pinon yläosan seuraamiseen. Pinoa käytetään tietojen ja palautusosoitteiden väliaikaiseen tallentamiseen alirutiinikutsujen aikana.
4. Lippurekisteri: Lippurekisteriä käytetään tallentamaan tilatietoja aritmeettisten ja loogisten operaatioiden tuloksista, mukaan lukien onko tulos negatiivinen, nolla vai siirto.
5. Yleiskäyttöiset rekisterit (B, C, D, E, H ja L): Näitä rekistereitä käytetään tietojen yleiseen tallentamiseen sekä muistipaikkojen osoittamiseen. Niitä voidaan käyttää pareittain 16-bittisinä rekistereinä, kuten BC, DE ja HL, muistipaikkojen tehokkaampaan osoitteisiin.
6. Instruction Register (IR) ja Machine Cycle Register (MCR): Mikroprosessori käyttää näitä rekistereitä sisäisesti ohjeiden dekoodaamiseen ja koneen syklien ajoituksen ohjaamiseen.

Näiden rekistereiden ominaisuuksia ovat:

1. Aritmeettinen ja logiikkayksikkö (ALU) pääsee suoraan käsiksi kaikkiin 8085-mikroprosessorin rekistereihin, mikä mahdollistaa tehokkaan tietojenkäsittelyn.
2. Akkurekisteriä käytetään useimpien aritmeettisten ja loogisten käskyjen oletuskohteena, mikä yksinkertaistaa ohjelmointia.
3. Yleiskäyttöisiä rekistereitä voidaan käyttää tietojen tallentamiseen laskennan aikana, mutta niitä voidaan käyttää myös muistiosoitteiden säilyttämiseen, mikä tekee niistä hyödyllisiä muistipaikkojen hakuun.
4. Ohjelmalaskuri- ja pinoosoitinrekisterit ovat ratkaisevan tärkeitä ohjeiden ja tietojen kulun hallinnassa ohjelman sisällä.
5. Lippurekisteri tarjoaa arvokasta tietoa aritmeettisten ja loogisten operaatioiden tuloksista, mikä mahdollistaa tehokkaan päätöksenteon ohjelmissa.
6. Käskyrekisteri tallentaa nykyisen suoritettavan käskyn, mikä mahdollistaa tehokkaan dekoodauksen ja ohjaussignaalin generoinnin ohjausyksikössä.

Edut:

Nopea pääsy: Rekisterit tarjoavat nopean ja tehokkaan tavan käyttää tietoja ja suorittaa toimintoja. Koska rekisterit sijaitsevat prosessorin sisällä, niihin pääsee nopeasti käsiksi ilman, että tarvitsee odottaa tietojen hakemista muistista. Vähentynyt muistin käyttö: Rekisterien käyttö voi auttaa vähentämään tarvittavien muistin käyttöjen määrää, mikä voi parantaa järjestelmän yleistä suorituskykyä. Erikoistoiminnot: Jokaisella 8085-mikroprosessorin rekisterillä on erityinen toiminto, kuten aritmeettisten operaatioiden akku ja ohjelmalaskuri seuraavan käskyn osoitteen tallentamiseen. Tämä erikoistoiminto voi helpottaa ohjelmointia ja virheenkorjausta. Pienempi monimutkaisuus: Tarjoamalla erityisiä rekistereitä tiettyihin tarkoituksiin 8085-mikroprosessori vähentää ohjelmointi- ja suoritusprosessin monimutkaisuutta.

Haitat:

Rajoitettu tallennuskapasiteetti: 8085-mikroprosessorissa on rajoitettu määrä rekistereitä, mikä voi rajoittaa milloin tahansa tallennettavan ja käsiteltävän tiedon määrää. Monimutkaiset osoitustilat: Jotkut 8085-mikroprosessorissa käytetyistä osoitetiloista voivat olla monimutkaisia, mikä voi vaikeuttaa ohjelmointia. Kontekstin vaihto: Joissakin tapauksissa vaihtaminen eri rekisterisarjojen välillä voi lisätä ohjelmointiprosessia ylimääräisiä ja monimutkaisia. Joustavuuden puute: 8085-mikroprosessorin rekistereiden kiinteä määrä ja toiminta voivat rajoittaa järjestelmän joustavuutta ja vaikeuttaa muuttuviin vaatimuksiin sopeutumista.