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CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 I.1 INTRODUCTION Avant l’avènement des mic

CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 I.1 INTRODUCTION Avant l’avènement des microprocesseurs, les systèmes logiques étaient conçus à l’aide de circuits intégrés logiques accomplissant les opérations logiques fondamentales ainsi que des fonctions de multiplexage, de démultiplexage c’est-à-dire d’aiguillage, de décalage, de sélection et aussi des opérations arithmétiques. Le concepteur organisait son système à l’aide d’un organigramme (encore appelé ordinogramme), puis, à l’aide d’un générateur de séquences logiques, il concevait son système en assemblant, comme un jeu de construction, des circuits en boîtier DIL (Dual in Line), puis faisait réaliser des liaisons câblées entre les broches de sortie ou d’entrée des différents boîtiers, c’est ce qu’on désigne par logique câblée. L’apparition des microprocesseurs sur le marché permet de concevoir tout autrement un système logique. Le microprocesseur est une séquence de la miniaturation des circuits intégrés : c’est un circuit VLSI (Very Large Scale Integration ), c’est à dire résultant d’une intégration à très grande échelle de plusieurs milliers de transistors sur un carré de quelques millimètres de côté et appelé « PUCE » (wafer en anglais). La technologie MOS, qui se prête à une forte densité d’intégration, a permis d’intégrer sur une seule puce, l’unité centrale d’un ordinateur, appelée aussi processeur d’où le nom donné à ce nouveau composant : Microprocesseur. Toutefois, puisque ce n’est plus un circuit déstiné à réaliser une fonction logique, mais des dizaines de fonctions, en envoyant au microprocesseur un mot binaire de 8 bits ou de 16 bits par exemple. Ce mot binaire est une instruction puisqu’il est en effet chargé d’instruire le microprocesseur de la fonction réalisée. Aussi pour faire fonctionner notre système, il faudra pévoire une suite ordonnée d’instructions et ce qu’on appelle un programme. Une telle logique est appelée logique programmée et elle correspond au logiciel (traduction de software). Le premier microprocesseur introduit par Intel en 1971 est le 4004 à quatre (04) bits et le 8008 à huit (08) bits. En 1974 c’etait la reéalisation du 8080 qui gère des mots de huit bits , d’un bus d’adresse de seize (16) bits et d’un pointeur de pile de seize (16) bits. Ce microprocesseur (8080) nécessite trois alimentations +5 , -5 et +12v. 1 CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 Le circuit 8085 est une amélioration du microprocesseur 8080 ; il est d’abord l’intégration sur une seule puce du 8080, de l’horloge 8224 et du système de contrôle 8228. Cependant , le bus d’adresse A0 à A15 n’est pas directement fourni sur les broches du 8085. Les huit bits d’adresse poids faibles A0 à A7 sont fournis sur le bus de donnée pendant un temps relativement court mais suffisamment long pour permettre un verrouillage de ces huit bits d’adresse. Donc ces huit bits peuvent jouer le rôle d’un bus de données après que le microprocesseur 8085 délivre une commande de verrouillage pour signaler à quel moment les bits A0 à A7 peuvent être prélevés : cette commande est le signal ALE (Adress Latch Enable). Le microprocesseur 8085 ne nécessite qu’une seule alimentation +5v. I.2 DIAGRAMME DE BROCHAGE ET FONCTIONS Le microprocesseur 8085 est contenu dans un boîtier DIP à 40 broches : Fig-I.1 Diagramme de brochage de l’UCM 8085. X1 X2 Reset out SOD SID TRAD RST 7.5 RST 6.5 RST 5.5 INTR INTA AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 Vss Vcc HOLD HLDA CLOCKOUT RESET IN READY IO/M S1 RD WR ALE S0 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 8085 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2 CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 I.3 TABLEAU DES FONCTIONS DES BROCHES DU 8085 Broches Description Type AD0-AD7 A8-A15 ALE RD WR IO/M S0, S1 READY SID SOD HOLD HLDA INTR TRAP RST 5.5 RST 6.5 RST 7.5 INTA RESET IN RESET OUT X1, X2 CLK VCC, VSS Bus d’adresse / données Bus d’adresse Validation de verrou d’adresse Commande de lecture Commande d’écriture Indicateur E/S ou mémoire Indicateur d’états de bus Requête de mode d’attente Entrée de données sérielles Sortie de données sérielles Requête d’attente Accusé de réception d’attente Requête d’interruption Requête d’interruption non masquable Requête d’interruption matérielles véctorisées Accusé de réception d’interruption Réinitialisation Système Réinitialisation périphérique Connexion cristal ou RC Signal d’horloge Alimentation, Terre Bidirectionnel , 3 états Sorties , 3 états Sortie Sorties , 3 états Sorties , 3 états Sorties , 3 états Sortie Entrée Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Entrée Entrée Entrée Entrée Sortie Entrée Sortie Entrée Sortie I.4 Les signaux du 8085 1. Ready : une entrée permet comme avec le 8080 l’utilisation de mémoires lentes. Cette entrée informe l’unité centrale qu’un périphérique est prêt à émettre ou recevoir des données . Clear Clck Sortie clk Q Ready 8085 +1 Q D D ALE Fig-I.2 : Circuit de génération de l’état d’attente Bascule D Bascule D 8085 3 CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 La figure ci-dessus permet la génération d’un état wait (état d’attente) dans chaque cycle machine du 8085. 2. IO/M : Sélection de la destination de la commande de lecture ou d’écriture : - Mémoire si IO/M =0. - Circuit périphérique (organe d’E/S) si IO/M=1. 3. RD/WR : Sorties de commande d’écriture ou de lecture sont utilisées pour informer les unités mémoires ou d’E/S qu’il est temps d’envoyer ou de recevoir des données via le bus de données. 1. ALE : signal de sortie génère une commande de verrouillage au moment adéquat permettant le multiplexage des huit bits d’adresses de poids faibles entre le bus d’adresse et le bus de données. 2. HOLD, HLDA : Sont respectivement la demande d’accès direct mémoire (DMA) et l’autorisation d’accès direct mémoire. - HOLD :Notifie à l’unité centrale de micro-traitement qu’une autre unité désire utiliser le bus d’adresse ou de donnée (DMA). A la réception de HOLD les signaux (RD , WR et IO/M ), sont en haute impédance. - HLDA : Indique à un périphérique qu’une requête HOLD a été reçu ; le microprocesseur abandonnera le bus au prochain cycle d’horloge. 6. RESETIN : Signal d’entrée pour l’Initialisation interne amenant le compteur d’instruction à l’adresse 0000H ; le bus d’adresse / données en haute impédance. 1. RESETOUT : Le 8085 fournit le signal Resetout lorsque l’entrée ResetIN a été activé ; le 8085 émet un signal pour informer les périphériques que l’opération de réinitialisation est terminée. 2. Les broches SID et SOD sont une entrée série et une sortie série. Elles sont activées respectivement par les deux instructions RIM et SIM.. 3. Les sorties S0et S1 indiquent , sous une forme codée, l’opération que le microprocesseur exécute. Ces deux bits S0 et S1 peuvent être prélevés et mémorisés à l’aide du signal ALE, agissant comme une commande de verrouillage. 4 CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 I.5 LES INTERRUPTIONS I.5.1 Niveaux d’interruption : Le 8085 possède cinq niveaux hiérarchisés d’interruption qui sont, dans l’ordre de priorité décroissante : TRAP, RST7.5, RST6.5, RST5.5et INTR. a) Interruption non masquable TRAP : Tout front montant ou tout niveau 1 sur cette entrée déclenche le processus de prise en compte d’une interruption par le microprocesseur après qu’il ait terminé l’exécution de l’instruction en cours. C’est la seule demande d’interruption sans condition du 8085. Il n ‘y a pas à insérer l’instruction EI dans le sous-programme relatif à TRAP, puisque cette demande d’interruption n’est pas affectée par l’instruction EI. Un niveau haut sur TRAP oblige le 8085 à sauvegarder le contenu du compteur d’instruction dans la pile est de se brancher sur la case mémoire 0024H. b) Interruptions masquables RST7.5, RST6.5, et RST5.5 : Chacune de ces trois demande d’interruption ne peut être prise en compte par le microprocesseur que si deux conditions sont réalisées : - Le bit d’état IE est positionné à 1 . Il se met à 1 par l’instruction EI (autorisation des interruptions). - La demande d’interruption n’est pas masquée; ce qui se produit dans deux cas : 1er cas : Le bit MSE de l’instruction SIM est à 0. 2eme cas : Ce bit MSE est à 1 mais le masque spécifique de l’interruption est à 0. Ce masque spécifique, mis à 0 ou à 1 par l’instruction SIM est : M7.5 pour l’instruction RST7.5. M6.5 pour l’instruction RST6.5. M5.5 pour l’instruction RST5.5. L’interruption RST7.5 n’étant active que sur un front montant, il est nécessaire que la bascule RST7.5 qui mémorise la transition active soit d’abord initialisée à 0. Cela se fait en programmant à 1 le bit R7.5 de l’instruction SIM. Si au cours de l’exécution d’un sous-programme d’interruption relatif à RST7.5 , RST6.5, RST5.5 et aussi INTR, on souhaite qu’une interruption plus prioritaire 5 CHAPITRE I : Le microprocesseur 8085 puisse interrompre le déroulement de ce sous-programme, il faut, au début de celui-ci, autoriser les interruptions par l’instruction EI. Donc un niveau haut sur : - RST7.5 oblige l’unité centrale du 8085 à se brancher à l’adresse 003CH. - RST6.5 uploads/Industriel/ chap-1-la.pdf