MICROPROCESADOR INTEL 8080 en power point

Micropocesador 8080

1. INSTITUTO CIENTIFICO Y TECNOLOGICO DEL EJERCITO CURSO: MICROPROCESADORES “EL Microprocesador INTEL 8080 “

2. MICROPROCESADOR INTEL 8080 Historia del procesador Intel 8080 Características del hardware Entorno de software y programación Modos de direccionamiento Comparación con Intel 8008 Aplicaciones históricas Conclusiones Bibliografía

3. OBJETIVOS DE LA PRESENTACIÓN Objetivo general: Comprender la evolución tecnológica y arquitectónica del procesador Intel 8080 y su impacto histórico. Objetivos específicos: - Analizar el contexto técnico del Intel 8080 - Describir su arquitectura de hardware - Explicar el entorno de programación - Comparar con el Intel 8008 - Reconocer aplicaciones históricas del 8080

4. Historia del Intel 8080 Diseñado por Federico Faggin en Intel, lanzado en 1974. Se basó en las limitaciones del 8008, extendiendo registros y espacio de direcciones. Permitió el surgimiento de la Altair 8800, precursora de las PCs . Marcó la transición hacia arquitecturas más complejas y potentes. Inspiró generaciones de microprocesadores como el 8085 y el 8086.

5. CRONOLOGÍA VISUAL: DEL INTEL 4004 AL INTEL 8080 Año | Microprocesador | Características clave 1971 | Intel 4004 | Primer microprocesador comercial (4 bits) 1972 | Intel 8008 | 8 bits, mejora modesta sobre el 4004 1974 | Intel 8080 | 8 bits, 16-bit direcciones, más rápido El Intel 8080 marcó una evolución crucial, permitiendo computadoras personales.

6. LÍNEA DEL TIEMPO

7. FABRICANTES Y EXPANSIÓN DEL 8080 El 8080 fue clonado por empresas como NEC y AMD. Se utilizó ampliamente en sistemas embebidos, controladores industriales, calculadoras avanzadas y kits educativos. Tanto NEC como AMD produjeron clones de procesadores Intel en el pasado. NEC desarrolló clones de los procesadores como NEC V20 y V30, mientras que AMD también clonó el 80386 con el Am386. Estas empresas aprovecharon los acuerdos de licencia o, en algunos casos, desarrollaron clones basados en ingeniería inversa de la arquitectura x86 de Intel. 

8. ARQUITECTURA INTERNA DEL INTEL 8080 La arquitectura se basa en una ALU de 8 bits con registros múltiples. Incluye registros A, B, C, D, E, H y L, además de SP y PC. El bus de direcciones es de 16 bits y el de datos de 8 bits. Se utiliza un registro de estado para operaciones lógicas y aritméticas. La arquitectura permite una separación clara entre datos y control.

9. REGISTROS DEL MICROPROCESADOR Registros de propósito general: B, C, D, E, H, L. Registros especiales: A (acumulador), PC (contador de programa), SP (pila). Pares de registros permiten direccionamiento indirecto (BC, DE, HL). Registro de estado: refleja flags de operaciones (Z, S, P, CY, AC). El acceso a registros permite operaciones rápidas y eficientes.

10. REGISTROS DEL MICROPROCESADOR El procesador tenía siete registros de 8 bits en los que A era el acumulador de 8 bits y los otros seis se podría utilizar como cualquiera de los bytes-registros o como tres pares de registro de 16 bits en función de la instrucción particular. Algunas instrucciones también permitieron HL para ser utilizado como un acumulador de 16 bits, y un pseudoregister , M, podría ser utilizado en casi cualquier lugar que cualquier otro registro podría ser utilizado y se refirió a la dirección de memoria a la que apunta HL. También tenía un puntero de pila de 16 bits en la memoria, y un contador de programa de 16 bits.

11. BUSES DEL SISTEMA DEL INTEL 8080 El 8080 posee un bus de direcciones de 16 bits (capacidad de direccionar 64 KB) y un bus de datos de 8 bits. Esto permite acceso rápido a memoria e intercambio de datos con periféricos mediante E/S mapeada.

12. VELOCIDAD Y ENCAPSULADO Frecuencia típica de operación: 2 MHz. El encapsulado es DIP de 40 pines. Se requiere una fuente de +5V, -5V y +12V. Tiempo de ciclo: 500 ns aprox. Capacidad de direccionamiento: hasta 64 KB de memoria.

13. E NCAPSULADO Este microprocesador estaba encapsulado en el formato DIP (Dual Inline Package ) de 40 patas (veinte de cada lado). La distancia entre las patas es de 0,1 pulgadas (2,54 milímetros), mientras que la distancia entre patas enfrentadas es de 0,6 pulgadas (15,32 milímetros).

14. RESUMEN DEL HARDWARE DEL 8080 El Intel 8080 introdujo una arquitectura robusta, fácilmente ampliable y que permitió la creación de computadoras de propósito general, a diferencia de procesadores anteriores orientados a controladores. Fue el primer microprocesador reamente diseñado para el uso general, desarrollado en 1974, fue el Intel 8080 de 8 bits, que contenía 4500 transistores y podía ejecutar 200, 000 instrucciones por segundo trabajando alrededor de 2 MHZ.

15. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL INTEL 8080 El 8080 tiene 256 instrucciones codificadas. Se agrupan en: Transferencia de datos Aritmética Lógica Rotación Salto/llamadas Control de E/S Instrucciones máquina (HLT, NOP)

16. CONJUNTO DE INSTRUCCIONES DEL INTEL 8080 El grupo de transferencia de datos mueve datos entre registros o entre posiciones de memoria y registros. Se incluyen los movimientos, cargas, almacenamientos e intercambios. El grupo de instrucciones aritméticas realiza sumas, restas, incrementos o decrementos en los datos que se encuentran en registros o en memoria. El grupo lógico de instrucciones realiza los AND, OR, XOR, comparaciones, rotaciones o complementos en los datos de los registros o entre la memorias y un registro. El grupo de instrucciones de bifurcación inicia los brincos condicionales o incondicionales, llamadas, regresos y reinicios. El grupo de fila, E/S y control de máquinas incluye instrucciones de mantenimiento de la fila, lectura de los puertos de entrada, escritura sobre los puertos de salida, establecimiento y lecturas de las máscaras de interrupción y establecimiento y borrado de las banderas.

17. LENGUAJE ENSAMBLADOR Y PROGRAMACIÓN El 8080 tiene un conjunto de instrucciones CISC de 8 bits. Los programas se escriben en ensamblador con instrucciones como MVI, MOV, LDA. Permite manipular memoria, realizar cálculos, saltos condicionales. Muy usado en sistemas CP/M y otros SO tempranos. Fácil de aprender para tareas básicas en sistemas embebidos.

18. EJEMPLO DE CÓDIGO 1 MVI A, 05H ; Cargar 05H en el acumulador ADI 02H ; Sumar 02H STA 2100H ; Guardar resultado en 2100H HLT ; Detener ejecución Explicación: Código para sumar dos números y guardar el resultado.

19. EJEMPLO DE CÓDIGO 2 LDA 2100H ; Cargar valor desde 2100H CPI 05H ; Comparar con 05H JZ IGUAL ; Saltar si A == 5 OUT 01H ; Salida por puerto 01H HLT Comparación condicional con salida si se cumple condición.

20. SISTEMAS OPERATIVOS COMPATIBLES El Intel 8080 fue base para el sistema operativo CP/M, precursor de MS-DOS. Muchos lenguajes como BASIC fueron adaptados para esta arquitectura.

21. MS-DOS

22. MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

23. MODOS DISPONIBLES Inmediato : valor incluido en la instrucción Directo : dirección de memoria explícita Registro : operaciones entre registros Indirecto : usa HL como puntero Implícito : operandos definidos por la instrucción

24. EJEMPLO: MODO INMEDIATO MVI A, 0AH ; A ← 0AH El valor 0AH está incluido en la instrucción.

25. EJEMPLO: MODO DIRECTO LDA 2050H ; A ← [2050H] Carga desde una dirección específica de memoria.

26. MODO INDIRECTO Y REGISTRO MOV A, M ; A ← contenido de dirección HL Operación indirecta por registro HL. Muy eficiente para recorrer arreglos.

27. COMPARACIÓN CON EL INTEL 8008

28. Intel 8008: resumen Lanzado en 1972. Con 7 registros de 8 bits. Bus de direcciones de 14 bits. Encapsulado de 18 pines. Usado en terminales y calculadoras.

29. TABLA COMPARATIVA I Característica Intel 8008 Intel 8080 Año lanzamiento 1972 1974 Bits 8 8 Bus de direcciones 14 bits 16 bits Encapsulado 18 pines 40 pines

30. TABLA COMPARATIVA II Característica Intel 8008 Intel 8080 Instrucciones 48 256 Velocidad 0.8 MHz 2 MHz Registro acumulador Sí Sí Puntero de pila No Sí

31. TABLA COMPARATIVA III Función 8008 8080 Manejo de interrupciones Limitado Avanzado E/S mapeada No Sí Aplicaciones Industriales Computación general

32. APLICACIONES HISTÓRICAS Altair 8800 Computadora basada en el 8080. Lanzada en 1975 por MITS. Considerada la primera PC. Permitió la fundación de Microsoft, al ser usada para el primer BASIC de Gates y Allen.

33. APLICACIONES HISTÓRICAS

34. APLICACIONES HISTÓRICAS

35. LEGADO TECNOLÓGICO El 8080 marcó el inicio de la era x86. Inspiró a procesadores como Zilog Z80 y el Intel 8086, iniciando la arquitectura dominante de las siguientes décadas.

36. LEGADO TECNOLÓGICO

37. BIBLIOGRAFÍA Faggin , F. (1974). The 8080 Microprocessor . Intel Corp. Malvino , A. (2002). Principios de Electrónica Digital . McGraw-Hill. Intel. (1975). Intel 8080 User Manual . Tanenbaum, A. (2013). Structured Computer Organization . Pearson.

38. CONCLUSIONES El Intel 8080 consolidó el concepto de microprocesador programable. Superó las limitaciones del 8008 y abrió paso a la revolución de la PC. Su arquitectura marcó una guía para los diseños posteriores. Fundamental en educación, industria y tecnología de consumo. Sigue siendo objeto de estudio en cursos de arquitectura computacional.