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पिन लेआउट और बसें

8085 का पिनआउट: एक परिचय

Intel 8085 माइक्रोप्रोसेसर 40-पिन वाले एक पैकेज में आता है जिसे ड्यूल इन-लाइन पैकेज या DIP कहते हैं। ये पिन ही वो रास्ते हैं जिनसे प्रोसेसर बाहरी दुनिया, जैसे कि मेमोरी और इनपुट/आउटपुट डिवाइस से संपर्क करता है। इन 40 पिनों में से प्रत्येक का एक विशेष काम है।

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सही ढंग से कनेक्शन करने के लिए, चिप पर एक नॉच (notch) या डॉट होता है। यह पिन 1 को पहचानने में मदद करता है। नॉच को अपने बाईं ओर रखने पर, पिन 1 सबसे नीचे बाईं ओर होता है। पिनों की गिनती वामावर्त (counter-clockwise) दिशा में की जाती है। हालांकि हर पिन का अपना महत्व है, पर हम सबसे पहले एड्रेस और डेटा बसों पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जो प्रोसेसर के संचालन का दिल हैं।

एड्रेस और डेटा बसें

8085 माइक्रोप्रोसेसर को 64KB तक मेमोरी को एक्सेस करने के लिए 16-बिट एड्रेस की आवश्यकता होती है ($2^{16}$ बाइट्स)। इसका मतलब है कि उसे 16 पिन सिर्फ एड्रेस के लिए चाहिए। साथ ही, यह एक 8-बिट प्रोसेसर है, इसलिए डेटा के आने-जाने के लिए इसे 8-बिट डेटा बस की भी जरूरत होती है। अगर हम इन दोनों के लिए अलग-अलग पिन रखें, तो 16 + 8 = 24 पिन सिर्फ इन्हीं कामों के लिए लग जाएंगे। यहीं पर डिजाइनरों ने एक चालाकी भरा फैसला लिया।

पिनों की संख्या सीमित होने के कारण, 8085 कुछ पिनों को दोहरे काम के लिए इस्तेमाल करता है। इसे मल्टीप्लेक्सिंग कहते हैं।

एड्रेस बस को दो भागों में बांटा गया है:

  1. A8 से A15 (Higher-Order Address Bus): ये पिन 21 से 28 तक होते हैं। इनका सिर्फ एक ही काम है: 16-बिट मेमोरी एड्रेस के ऊपरी 8 बिट्स को भेजना। ये बस यूनिडायरेक्शनल (unidirectional) होती है, मतलब सिग्नल हमेशा माइक्रोप्रोसेसर से बाहर मेमोरी की ओर जाते हैं। प्रोसेसर इन पिनों का उपयोग यह बताने के लिए करता है कि मेमोरी में किस जगह पर काम करना है।

  2. AD0 से AD7 (Multiplexed Address/Data Bus): ये पिन 12 से 19 तक होते हैं। ये होते हैं, जिसका मतलब है कि ये दो काम करते हैं। एक ऑपरेशन की शुरुआत में, ये 16-बिट एड्रेस के निचले 8 बिट्स (A0-A7) को ले जाते हैं। थोड़ी देर बाद, यही पिन 8-बिट डेटा को ले जाने का काम करते हैं। यह बस बाईडायरेक्शनल (bidirectional) होती है क्योंकि डेटा प्रोसेसर में आ भी सकता है (रीड ऑपरेशन) और उससे बाहर जा भी सकता है (राइट ऑपरेशन)।

बसें कैसे काम करती हैं?

जब 8085 को मेमोरी से कुछ पढ़ना या लिखना होता है, तो यह एक मशीन साइकिल शुरू करता है।

सबसे पहले, 8085 पूरे 16-बिट मेमोरी एड्रेस को अपनी एड्रेस बस पर डालता है। ऊपरी 8 बिट्स A8-A15 पिन पर जाते हैं और निचले 8 बिट्स AD0-AD7 पिन पर जाते हैं।

AD7-AD0, यह सबसे कम महत्वपूर्ण 8-बिट एड्रेस और डेटा बस को ले जाता है।

चूंकि निचले 8-बिट एड्रेस (A0-A7) केवल थोड़े समय के लिए AD0-AD7 बस पर रहते हैं, इसलिए उन्हें एक बाहरी लैच (latch) में स्टोर करना पड़ता है। 8085 एक विशेष सिग्नल, (ALE), भेजता है जो इस लैच को बताता है कि बस पर अभी एड्रेस है, इसे पकड़ लो।

एक बार एड्रेस लैच हो जाने के बाद, AD0-AD7 पिन डेटा ले जाने के लिए स्वतंत्र हो जाते हैं। यदि यह एक रीड ऑपरेशन है, तो मेमोरी चिप इन पिनों पर डेटा डालती है ताकि प्रोसेसर उसे पढ़ सके। यदि यह एक राइट ऑपरेशन है, तो प्रोसेसर इन पिनों पर डेटा डालता है ताकि उसे मेमोरी में लिखा जा सके।