Introducción :

A microprocesador es un dispositivo electrónico multipropósito, programable, controlado por reloj y basado en registros que lee instrucciones binarias de un dispositivo de almacenamiento llamado memoria, acepta datos binarios como entrada y procesa datos de acuerdo con esas instrucciones y proporciona resultados como salida. Un microprocesador 8085, es un microprocesador de 8 bits de segunda generación y es la base para estudiar y utilizar todos los microprocesadores disponibles en el mercado.

¿Por qué utilizar registros en el microprocesador 8085?

A continuación se presentan algunas razones por las que se utilizan registros en el microprocesador 8085:

1. Almacenamiento temporal: los registros se utilizan como ubicaciones de almacenamiento temporal para los datos que deben ser procesados ​​por el microprocesador. Por ejemplo, cuando se realizan operaciones aritméticas, los operandos normalmente se almacenan en registros.
2. Direccionamiento: los registros se utilizan para direccionar ubicaciones de memoria en el microprocesador 8085. El registro del contador de programa (PC) realiza un seguimiento de la ubicación de la memoria de la instrucción actual, mientras que el registro del puntero de la pila (SP) realiza un seguimiento de la parte superior de la pila.
3. Entrada/Salida: Los registros se utilizan para comunicarse con dispositivos de entrada/salida (E/S). Por ejemplo, el registro del acumulador (A) se utiliza para comunicarse con el bus de datos, que está conectado a dispositivos de E/S.
4. Información de estado: los registros se utilizan para almacenar información de estado sobre el estado del microprocesador. Por ejemplo, el registro de bandera almacena información sobre los resultados de operaciones aritméticas y lógicas, incluido si un resultado es negativo, cero o acarreado.
5. Optimización: Los registros se utilizan para optimizar el rendimiento del microprocesador. Al utilizar registros para almacenar datos e instrucciones de uso frecuente, el microprocesador puede acceder a esta información más rápidamente que si tuviera que recuperarla de la memoria.

Registra en 8085:

(a) Registros de Propósito General – El 8085 tiene seis registros de uso general para almacenar datos de 8 bits; estos se identifican como B, C, D, E, H y L. Estos se pueden combinar como pares de registros: BC, DE y HL, para realizar alguna operación de 16 bits. Estos registros se utilizan para almacenar o copiar datos temporales, mediante instrucciones, durante la ejecución del programa.

(b) Registros de Propósito Específico –

Acumulador: El acumulador es un registro de 8 bits (puede almacenar datos de 8 bits) que forma parte de la unidad aritmética y lógica (ALU). Después de realizar operaciones aritméticas o lógicas, el resultado se almacena en el acumulador. El acumulador también se define como registro A. Registros de bandera: El registro de bandera es un registro de propósito especial y es completamente diferente de otros registros del microprocesador. Consta de 8 bits y sólo 5 de ellos son útiles. Los otros tres quedan vacantes y se utilizan en futuras versiones de Intel. Estos 5 indicadores se configuran o restablecen (cuando el valor del indicador es 1, se dice que está configurado y cuando el valor es 0, se dice que se restablece). ) después de una operación según la condición de los datos del resultado en el acumulador y otros registros. Los 5 registros de banderas son:
Bandera de signo: Ocupa el séptimo bit del registro de bandera, que también se conoce como bit más significativo. Ayuda al programador a saber si el número almacenado en el acumulador es positivo o negativo. Si el indicador de signo está activado, significa que el número almacenado en el acumulador es negativo y, si se reinicia, entonces el número es positivo. Bandera Cero: Ocupa el sexto bit del registro de bandera. Se establece cuando la operación realizada en la ALU resulta en cero (los 8 bits son cero); de lo contrario, se restablece. Ayuda a determinar si dos números son iguales o no. Bandera de acarreo auxiliar: Ocupa el cuarto bit del registro de bandera. En una operación aritmética, cuando el tercer bit genera un indicador de acarreo y se pasa al cuarto bit, se activa el indicador de acarreo auxiliar. Si no, se reinicia la bandera. Este indicador se utiliza internamente para operaciones BCD (número decimal codificado en binario). Nota - Este es el único registro de bandera en 8085 al que el usuario no puede acceder. Bandera de Paridad: Ocupa el segundo bit del registro de bandera. Esta bandera prueba el número de unos en el acumulador. Si el acumulador tiene un número par de unos, entonces se activa esta bandera y se dice que tiene paridad par. Por otro lado, si el número de unos es impar, entonces se reinicia y se dice que es paridad impar. Carry Flag: Ocupa el bit cero del registro de bandera. Si la operación aritmética da como resultado un acarreo (si el resultado es superior a 8 bits), se establece el indicador de acarreo; de lo contrario se reinicia.

(c) Registros de memoria – Hay dos registros de 16 bits que se utilizan para contener direcciones de memoria. El tamaño de estos registros es de 16 bits porque las direcciones de memoria son de 16 bits. Ellos son :-

Contador de programa: este registro se utiliza para secuenciar la ejecución de las instrucciones. La función del contador de programa es apuntar a la dirección de memoria de la que se recuperará el siguiente byte. Cuando se recupera un byte (código de máquina), el contador del programa se incrementa en uno para apuntar a la siguiente ubicación de memoria. Puntero de pila: se utiliza como puntero de memoria. Apunta a una ubicación de memoria en la memoria de lectura/escritura, llamada pila. Siempre se incrementa/disminuye en 2 durante la operación de empujar y hacer estallar.
Bandera de signo (séptimo bit): se restablece (0), lo que significa que el número almacenado en el acumulador es positivo. Bandera cero (sexto bit): se restablece (0), por lo que el resultado de las operaciones realizadas en la ALU es distinto de cero. Bandera de acarreo auxiliar (4to bit): Podemos ver que b3 genera un acarreo que es tomado por b4, por lo que se establece el indicador de acarreo auxiliar (1). Bandera de paridad (2do bit): Se restablece (0), significa que la paridad es impar. El acumulador tiene un número impar de unos. Bandera de acarreo (bit 0): está establecida (1), la salida da como resultado más de 8 bits.

Usos de los registros del microprocesador 8085:

A continuación se muestran algunos usos comunes de los diferentes registros del microprocesador 8085:

1. Registro del acumulador (A): el registro del acumulador es el registro más utilizado en el microprocesador 8085. Se utiliza para operaciones aritméticas y lógicas, así como para operaciones de entrada/salida (E/S). El acumulador también se utiliza como lugar de almacenamiento temporal de datos.
2. Registro del contador de programa (PC): el registro de la PC se utiliza para realizar un seguimiento de la ubicación de la memoria de la instrucción actual. Cuando se ejecuta una instrucción, el registro de la PC se incrementa automáticamente para apuntar a la siguiente instrucción en la memoria.
3. Registro de puntero de pila (SP): el registro SP se utiliza para realizar un seguimiento de la parte superior de la pila. La pila se utiliza para el almacenamiento temporal de datos y direcciones de retorno durante llamadas a subrutinas.
4. Registro de bandera: el registro de bandera se utiliza para almacenar información de estado sobre los resultados de operaciones aritméticas y lógicas, incluido si un resultado es negativo, cero o acarreado.
5. Registros de uso general (B, C, D, E, H y L): estos registros se utilizan para el almacenamiento de datos con fines generales, así como para direccionar ubicaciones de memoria. Se pueden utilizar en pares como registros de 16 bits, como BC, DE y HL, para un direccionamiento más eficiente de las ubicaciones de memoria.
6. Registro de instrucciones (IR) y Registro de ciclos de la máquina (MCR): estos registros son utilizados internamente por el microprocesador para decodificar instrucciones y controlar la sincronización de los ciclos de la máquina.

Las características de estos registros son:

1. La unidad aritmética y lógica (ALU) puede acceder directamente a todos los registros del microprocesador 8085, lo que permite un procesamiento eficiente de los datos.
2. El registro acumulador se utiliza como destino predeterminado para la mayoría de las instrucciones aritméticas y lógicas, lo que simplifica la programación.
3. Los registros de propósito general se pueden usar para almacenar datos durante los cálculos, pero también se pueden usar para contener direcciones de memoria, lo que los hace útiles para acceder a ubicaciones de memoria.
4. El contador del programa y los registros del puntero de la pila son cruciales para gestionar el flujo de instrucciones y datos dentro de un programa.
5. El registro de banderas proporciona información valiosa sobre los resultados de operaciones aritméticas y lógicas, permitiendo una toma de decisiones eficiente en los programas.
6. El registro de instrucciones almacena la instrucción actual que se está ejecutando, lo que permite una decodificación eficiente y la generación de señales de control por parte de la unidad de control.

Ventajas:

Acceso rápido: los registros proporcionan una forma rápida y eficiente de acceder a datos y realizar operaciones. Dado que los registros están ubicados dentro del procesador, se puede acceder a ellos rápidamente sin tener que esperar a que se obtengan datos de la memoria. Acceso reducido a la memoria: el uso de registros puede ayudar a reducir la cantidad de accesos a la memoria necesarios, lo que puede mejorar el rendimiento general del sistema. Funcionalidad especializada: Cada registro en el microprocesador 8085 tiene una función específica, como el acumulador para operaciones aritméticas y el contador de programa para almacenar la dirección de la siguiente instrucción. Esta funcionalidad especializada puede facilitar la programación y la depuración. Complejidad reducida: al proporcionar registros dedicados para propósitos específicos, el microprocesador 8085 reduce la complejidad del proceso de programación y ejecución.

Desventajas:

Capacidad de almacenamiento limitada: El microprocesador 8085 tiene un número limitado de registros, lo que puede restringir la cantidad de datos que se pueden almacenar y manipular en un momento dado. Modos de direccionamiento complejos: algunos de los modos de direccionamiento utilizados en el microprocesador 8085 pueden ser complejos, lo que puede dificultar la programación. Cambio de contexto: en algunos casos, cambiar entre diferentes conjuntos de registros puede agregar sobrecarga y complejidad al proceso de programación. Falta de flexibilidad: el número fijo y la función de registros en el microprocesador 8085 pueden limitar la flexibilidad del sistema y hacer que sea más difícil adaptarse a los requisitos cambiantes.