Thanh ghi trong vi xử lý 8085: Tổng quan
Vi xử lý 8085 là một thiết bị điện tử dựa trên thanh ghi, được điều khiển bằng xung nhịp, có thể lập trình và đa năng. Nó đọc các lệnh nhị phân từ bộ nhớ, nhận dữ liệu nhị phân làm đầu vào, xử lý dữ liệu theo các lệnh đó và cung cấp kết quả đầu ra. Thanh ghi đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của vi xử lý, cung cấp không gian lưu trữ tạm thời cho dữ liệu và địa chỉ.
Thanh ghi mục đích đặc biệt (Special Purpose Register)
Trong 8085, bên cạnh các thanh ghi đa năng, còn có thanh ghi mục đích đặc biệt được thiết kế để thực hiện các chức năng cụ thể. Hai loại thanh ghi mục đích đặc biệt quan trọng là Bộ tích lũy (Accumulator) và Thanh ghi cờ (Flag Register).
Bộ tích lũy (Accumulator)
Bộ tích lũy, hay còn gọi là thanh ghi A, là một thanh ghi 8 bit thuộc Đơn vị số học và logic (ALU). Nó lưu trữ một trong các toán hạng cho các phép toán số học và logic. Kết quả của các phép toán này cũng được lưu trữ trong bộ tích lũy. Ví dụ, trong phép cộng hai số, một số được lưu trong bộ tích lũy, số còn lại là toán hạng thứ hai, và kết quả sẽ được ghi đè lên số ban đầu trong bộ tích lũy.
Thanh ghi cờ (Flag Register)
Thanh ghi cờ là một thanh ghi 8 bit, trong đó 5 bit có ý nghĩa và phản ánh trạng thái của kết quả phép toán ALU gần nhất. Mỗi bit được gọi là một cờ, và chúng được đặt hoặc xóa (set hoặc reset – 1 hoặc 0) dựa trên kết quả của phép toán. 5 cờ này bao gồm:
- Cờ dấu (Sign Flag – S): Bit thứ 7, cho biết kết quả là dương (0) hay âm (1).
- Cờ zero (Zero Flag – Z): Bit thứ 6, cho biết kết quả là zero (1) hay khác zero (0).
- Cờ nhớ phụ (Auxiliary Carry Flag – AC): Bit thứ 4, cho biết có nhớ từ bit thứ 3 sang bit thứ 4 trong phép toán hay không. Cờ này được sử dụng trong các phép toán số thập phân mã hóa nhị phân (BCD). Lưu ý: người dùng không thể trực tiếp truy cập cờ này.
- Cờ chẵn lẻ (Parity Flag – P): Bit thứ 2, cho biết số lượng bit 1 trong kết quả là chẵn (1) hay lẻ (0).
- Cờ nhớ (Carry Flag – CY): Bit thứ 0, cho biết có nhớ ra khỏi bit thứ 7 trong phép toán hay không.
Cấu trúc thanh ghi cờ trong 8085
Ví dụ: Sau phép cộng 100 (01100100) và 150 (10010110) kết quả là 250 (11111010) và các cờ được đặt như sau:
- S: 1 (Âm)
- Z: 0 (Khác zero)
- AC: 1 (Có nhớ từ bit 3 sang bit 4)
- P: 0 (Lẻ)
- CY: 0 (Không nhớ)
Thanh ghi bộ nhớ: Hỗ trợ địa chỉ
Ngoài ra, 8085 còn có hai thanh ghi bộ nhớ 16 bit:
- Bộ đếm chương trình (Program Counter – PC): Lưu trữ địa chỉ của lệnh tiếp theo cần thực thi.
- Con trỏ ngăn xếp (Stack Pointer – SP): Lưu trữ địa chỉ của đỉnh ngăn xếp, một vùng nhớ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời và địa chỉ trả về.
Kết luận
Special Purpose Register In 8085, bao gồm bộ tích lũy, thanh ghi cờ, bộ đếm chương trình và con trỏ ngăn xếp, đóng vai trò then chốt trong hoạt động của vi xử lý. Chúng cho phép thực hiện các phép toán số học và logic, kiểm soát luồng chương trình và quản lý bộ nhớ một cách hiệu quả. Hiểu rõ chức năng của các thanh ghi này là điều cần thiết để lập trình và gỡ lỗi cho vi xử lý 8085.
