પ્રશ્ન 1(અ) [3 ગુણ]

8085 નું બસ ઓર્ગેનાઈઝેશન દોરો.

જવાબ:

                    8085 MICROPROCESSOR
                    
    +-------+      16-bit         +-------+
    |       |<------------------->| Memory|
    |       |   Address Bus       |       |
    |  8085 |                     +-------+
    |  CPU  |      8-bit          
    |       |<------------------->+-------+
    |       |    Data Bus         | I/O   |
    +-------+                     | Ports |
         ^                        +-------+
         |
         | Control Bus
         v
    +-----------+
    | Control   |
    | Signals   |
    +-----------+

બસના પ્રકારો:

Address Bus: મેમરી એડ્રેસિંગ માટે 16-bit એકદિશીય બસ
Data Bus: ડેટા ટ્રાન્સફર માટે 8-bit દ્વિદિશીય બસ
Control Bus: RD, WR, ALE, IO/M જેવા કંટ્રોલ સિગ્નલ્સ

મેમરી ટ્રીક: "ADC - Address, Data, Control"

પ્રશ્ન 1(બ) [4 ગુણ]

માઈક્રોપ્રોસેસરની માઈક્રોકંટ્રોલર સાથે સરખામણી કરો.

જવાબ:

લક્ષણ	માઈક્રોપ્રોસેસર	માઈક્રોકંટ્રોલર
આર્કિટેક્ચર	બાહ્ય ઘટકોની જરૂર	એક જ ચિપ પર બધા ઘટકો
મેમરી	બાહ્ય RAM/ROM જરૂરી	આંતરિક RAM/ROM ઉપલબ્ધ
કિંમત	વધુ સિસ્ટમ કોસ્ટ	ઓછી સિસ્ટમ કોસ્ટ
પાવર	વધુ પાવર વપરાશ	ઓછો પાવર વપરાશ
સાઈઝ	મોટું સિસ્ટમ સાઈઝ	કોમ્પેક્ટ સિસ્ટમ
ઉપયોગ	સામાન્ય હેતુ કમ્પ્યુટિંગ	એમ્બેડેડ કંટ્રોલ એપ્લિકેશનો

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

માઈક્રોપ્રોસેસર: માત્ર CPU, બાહ્ય સપોર્ટ ચિપ્સ જરૂરી
માઈક્રોકંટ્રોલર: ચિપ પર સંપૂર્ણ કમ્પ્યુટર સિસ્ટમ

મેમરી ટ્રીક: "MICRO - Memory Internal, Compact, Reduced cost, Optimized"

પ્રશ્ન 1(ક) [7 ગુણ]

8085 માઈક્રોપ્રોસેસરના દરેક બ્લોક દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

graph TB
    A[Accumulator] --> ALU[Arithmetic Logic Unit]
    B[Register Array] --> ALU
    ALU --> F[Flag Register]
    
    PC[Program Counter] --> AB[Address Buffer]
    SP[Stack Pointer] --> AB
    AB --> ADDR[Address Bus 16-bit]
    
    IR[Instruction Register] --> ID[Instruction Decoder]
    ID --> CU[Control Unit]
    CU --> CB[Control Bus]
    
    DB[Data Buffer] <--> DATA[Data Bus 8-bit]
    
    T[Timing & Control] --> CU

બ્લોકના કાર્યો:

ALU: અંકગણિત અને તાર્કિક ઓપરેશન કરે છે
Accumulator: ડેટા પ્રોસેસિંગ માટે પ્રાથમિક કામકાજ રજિસ્ટર
Register Array: B, C, D, E, H, L સામાન્ય હેતુ રજિસ્ટરો
Program Counter: આગળના instruction નું address ધરાવે છે
Stack Pointer: મેમરીમાં stack ના ટોપને પોઈન્ટ કરે છે
Control Unit: પ્રોસેસરના એકંદર ઓપરેશનને કંટ્રોલ કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "APRIL - ALU, Program counter, Registers, Instruction decoder, Logic control"

પ્રશ્ન 1(ક) OR [7 ગુણ]

8085 માઈક્રોપ્રોસેસરનો પીન ડાયાગ્રામ દોરો અને કોઈ પણ 4 પીન સમજાવો.

જવાબ:

                  8085 PIN DIAGRAM
                  
      X1    1 +-------+ 40  Vcc
      X2    2 |       | 39  HOLD
    RESET   3 |       | 38  HLDA  
     SOD    4 |       | 37  CLK(OUT)
     SID    5 |  8085 | 36  RESET IN
    TRAP    6 |       | 35  READY
    RST7.5  7 |       | 34  IO/M
    RST6.5  8 |       | 33  S1
    RST5.5  9 |       | 32  RD
    INTR   10 |       | 31  WR
    INTA   11 |       | 30  ALE
   AD0-7 12-19|       | 23-29 A8-A15
     Vss   20 +-------+ 21  A15-A8

પીન સમજાવટ:

ALE (Pin 30): Address Latch Enable - multiplexed bus પર address અને data અલગ કરે છે
RD (Pin 32): Read control signal - active low, read operation દર્શાવે છે
WR (Pin 31): Write control signal - active low, write operation દર્શાવે છે
RESET (Pin 36): Reset input - low થાય ત્યારે processor initialize કરે છે

મેમરી ટ્રીક: "ARWA - ALE, Read, Write, rAset"

પ્રશ્ન 2(અ) [3 ગુણ]

વ્યાખ્યા આપો: (1) Opcode (2) Operand

જવાબ:

વ્યાખ્યાઓ:

Opcode: Operation Code - કરવાનું operation સ્પષ્ટ કરે છે (ADD, MOV, JMP)
Operand: જે ડેટા અથવા address પર operation કરવાનું છે

ઉદાહરણ:

MOV A, B
|   |  |
|   |  +-- Operand 2 (Source)  
|   +-- Operand 1 (Destination)
+-- Opcode

મેમરી ટ્રીક: "OO - Operation + Operand"

પ્રશ્ન 2(બ) [4 ગુણ]

RISC અને CISC વચ્ચે તફાવત આપો.

જવાબ:

લક્ષણ	RISC	CISC
Instructions	સરળ, fixed format	જટિલ, variable format
Execution	Single cycle execution	Multiple cycle execution
Addressing	થોડા addressing modes	ઘણા addressing modes
Memory	Load/Store architecture	Memory-to-memory operations
Compiler	જટિલ compiler design	સરળ compiler design

મુખ્ય મુદ્દાઓ:

RISC: Reduced Instruction Set Computer - સરળ, ઝડપી
CISC: Complex Instruction Set Computer - feature rich

મેમરી ટ્રીક: "RISC is SLIM - Simple, Load-store, Instruction reduced, Memory efficient"

પ્રશ્ન 2(ક) [7 ગુણ]

Von-Neumann અને Harvard Architecture વચ્ચે તફાવત આપો.

જવાબ:

લક્ષણ	Von-Neumann	Harvard
Memory	data અને instructions માટે single memory	data અને instructions માટે અલગ memory
Bus Structure	Single bus system	Dual bus system
Access	data અને instructions ને sequential access	simultaneous access શક્ય
Cost	ઓછી કિંમત	વધુ કિંમત
Speed	bus conflicts કારણે ધીમું	parallel access કારણે ઝડપી
Examples	8085, સામાન્ય computers	8051, DSP processors

graph TD
    subgraph "Von-Neumann"
        CPU1[CPU] <--> MEM1[Combined Memory<br/>Data + Instructions]
    end
    
    subgraph "Harvard"  
        CPU2[CPU] <--> IMEM[Instruction Memory]
        CPU2 <--> DMEM[Data Memory]
    end

મેમરી ટ્રીક: "VH - Von has one bus, Harvard has two"

પ્રશ્ન 2(અ) OR [3 ગુણ]

વ્યાખ્યા આપો: (1) T-State (2) Instruction Cycle (3) Machine Cycle

જવાબ:

વ્યાખ્યાઓ:

T-State: Time state - મૂળભૂત timing unit, એક clock period
Instruction Cycle: એક instruction નું સંપૂર્ણ execution
Machine Cycle: એક memory operation માટે જરૂરી T-states નું જૂથ

સંબંધ:

Instruction Cycle = Multiple Machine Cycles
Machine Cycle = Multiple T-States (3-6 T-states)

મેમરી ટ્રીક: "TIM - T-state, Instruction cycle, Machine cycle"

પ્રશ્ન 2(બ) OR [4 ગુણ]

8085 ના Address અને Data Bus નું De-Multiplexing સમજાવો.

જવાબ:

graph LR
    A[AD0-AD7<br/>Multiplexed Bus] --> L[74LS373 Latch]
    ALE[ALE Signal] --> L
    L --> ADDR[A0-A7<br/>Address Lines]
    A --> DATA[D0-D7<br/>Data Lines]

પ્રક્રિયા:

Step 1: T1 દરમિયાન, AD0-AD7 માં lower 8-bit address હોય છે
Step 2: ALE high થાય છે, external latch માં address latch થાય છે
Step 3: બાકીના T-states માટે AD0-AD7 data bus બને છે

જરૂરી ઘટકો:

74LS373: Address latching માટે Octal latch IC
ALE: Timing માટે Address Latch Enable signal

મેમરી ટ્રીક: "LAD - Latch Address with Data separation"

પ્રશ્ન 2(ક) OR [7 ગુણ]

8085 નો Flag Register દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

    D7   D6   D5   D4   D3   D2   D1   D0
   +----+----+----+----+----+----+----+----+
   | S  | Z  | X  | AC | X  | P  | X  | CY |
   +----+----+----+----+----+----+----+----+

Flag વર્ણન:

CY (D0): Carry flag - carry આવે ત્યારે set થાય છે
P (D2): Parity flag - even parity માટે set થાય છે
AC (D4): Auxiliary carry - BCD operations માટે set થાય છે
Z (D6): Zero flag - પરિણામ zero હોય ત્યારે set થાય છે
S (D7): Sign flag - પરિણામ negative હોય ત્યારે set થાય છે

Flag Operations:

Conditional Jumps: Flag status પર આધારિત (JZ, JC, JP)
Arithmetic Results: ALU operations પછી automatically update થાય છે

મેમરી ટ્રીક: "SZAPC - Sign, Zero, Auxiliary, Parity, Carry"

પ્રશ્ન 3(અ) [3 ગુણ]

SFR એટલે શું? કોઈ પણ ત્રણ SFR ની યાદી બનાવો.

જવાબ:

SFR વ્યાખ્યા: Special Function Register - microcontroller માં વિશિષ્ટ કાર્યો સાથે dedicated registers

ત્રણ SFRs:

ACC (E0H): Accumulator register
PSW (D0H): Program Status Word
SP (81H): Stack Pointer register

લાક્ષણિકતાઓ:

Address Range: Internal RAM માં 80H થી FFH
Bit Addressable: કેટલાક SFRs individual bit access આપે છે
Function Specific: દરેકનું dedicated hardware function હોય છે

મેમરી ટ્રીક: "APS - ACC, PSW, Stack Pointer"

પ્રશ્ન 3(બ) [4 ગુણ]

Program Counter (PC) અને Data Pointer (DPTR) Register સમજાવો.

જવાબ:

Program Counter (PC):

Size: 16-bit register
Function: આગળના instruction નું address ધરાવે છે
Auto-increment: Instruction fetch પછી automatically increment થાય છે
Range: 0000H થી FFFFH

Data Pointer (DPTR):

Size: 16-bit register (DPH + DPL)
Function: External data memory locations ને point કરે છે
Usage: External memory access માટે MOVX instructions સાથે વપરાય છે
Components: DPH (83H) અને DPL (82H)

PC:   +--------+--------+
      |   PCH  |   PCL  |  16-bit
      +--------+--------+

DPTR: +--------+--------+
      |   DPH  |   DPL  |  16-bit  
      +--------+--------+
      |  83H   |  82H   |

મેમરી ટ્રીક: "PD - PC Points to Program, DPTR Points to Data"

પ્રશ્ન 3(ક) [7 ગુણ]

8051 નું આર્કિટેક્ચર દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

graph TB
    subgraph "8051 Architecture"
        ALU[8-bit ALU]
        ACC[Accumulator A]
        B[B Register]
        PSW[Program Status Word]
        
        SP[Stack Pointer]
        DPTR[Data Pointer DPTR]
        PC[Program Counter PC]
        
        ROM[4KB ROM<br/>0000-0FFF]
        RAM[128B RAM<br/>00-7F]
        SFR[SFR Area<br/>80-FF]
        
        P0[Port 0]
        P1[Port 1] 
        P2[Port 2]
        P3[Port 3]
        
        T0[Timer 0]
        T1[Timer 1]
        UART[Serial Port]
        INT[Interrupt Control]
    end
    
    ALU --- ACC
    ALU --- B
    ALU --- PSW

આર્કિટેક્ચર ઘટકો:

CPU: Accumulator અને B register સાથે 8-bit ALU
Memory: 4KB internal ROM, 128B internal RAM
I/O Ports: ચાર 8-bit bidirectional ports (P0-P3)
Timers: બે 16-bit timers/counters (T0, T1)
Serial Port: Communication માટે full duplex UART
Interrupts: Priority levels સાથે 5 interrupt sources

વિશેષ લક્ષણો:

Boolean Processor: Bit manipulation capabilities
Addressing Modes: 8 અલગ addressing modes
Power Management: Idle અને power-down modes

મેમરી ટ્રીક: "MIPTIS - Memory, I/O, Processor, Timers, Interrupts, Serial"

પ્રશ્ન 3(અ) OR [3 ગુણ]

8051 ની નીચેની પીન સમજાવો: (1) ALE (2) PSEN (3) XTAL1 & XTAL2

જવાબ:

પીન કાર્યો:

ALE (Pin 30): Address Latch Enable
- Lower address byte latch કરવા માટે output pulse
- Oscillator frequency ના 1/6 પર active high signal
PSEN (Pin 29): Program Store Enable
- External program memory read માટે active low output
- External EPROM ના OE pin સાથે જોડાય છે
XTAL1 & XTAL2 (Pins 19, 18): Crystal connections
- Clock generation માટે external crystal જોડાય છે
- સામાન્ય frequency: 11.0592 MHz અથવા 12 MHz

Crystal Oscillator Connection:
    
    XTAL1 ----[Crystal]---- XTAL2
      |                      |
     [C1]                   [C2]
      |                      |
     GND                    GND

મેમરી ટ્રીક: "APX - ALE latches Address, PSEN enables Program, XTAL generates clocK"

પ્રશ્ન 3(બ) OR [4 ગુણ]

8051 માઈક્રોકંટ્રોલરનું આંતરિક RAM ઓર્ગેનાઈઝેશન સમજાવો.

જવાબ:

    8051 Internal RAM Organization (128 Bytes)
    
    7FH +------------------------+
        |    General Purpose     |  
        |    Scratch Pad Area    |  78H-7FH (8 bytes)
    78H +------------------------+
        |                        |
        |    General Purpose     |  30H-77H (72 bytes)  
        |    Data Memory         |
    30H +------------------------+
        |  Bank 3 (R0-R7)        |  18H-1FH
    20H +------------------------+
        |  Bank 2 (R0-R7)        |  10H-17H  
    18H +------------------------+
        |  Bank 1 (R0-R7)        |  08H-0FH
    10H +------------------------+
        |  Bank 0 (R0-R7)        |  00H-07H
    08H +------------------------+
        |  Default Register Bank |
    00H +------------------------+

RAM વિભાગો:

Register Banks: 4 banks × 8 registers દરેક (00H-1FH)
Bit Addressable: Individual bit access સાથે 16 bytes (20H-2FH)
General Purpose: User data માટે 80 bytes (30H-7FH)
Stack Area: સામાન્યતે 08H થી ઉપર શરૂ થાય છે

Addressing:

Direct: વાસ્તવિક address વાપરીને (MOV 30H, A)
Indirect: Register pointer વાપરીને (MOV @R0, A)

મેમરી ટ્રીક: "RBGS - Register banks, Bit addressable, General purpose, Stack"

પ્રશ્ન 3(ક) OR [7 ગુણ]

8051 નો પીન ડાયાગ્રામ દોરો અને કોઈ પણ 4 પીન સમજાવો.

જવાબ:

                    8051 PIN DIAGRAM
                    
    P1.0     1 +-------+ 40  Vcc
    P1.1     2 |       | 39  P0.0/AD0
    P1.2     3 |       | 38  P0.1/AD1  
    P1.3     4 |       | 37  P0.2/AD2
    P1.4     5 |  8051 | 36  P0.3/AD3
    P1.5     6 |       | 35  P0.4/AD4
    P1.6     7 |       | 34  P0.5/AD5
    P1.7     8 |       | 33  P0.6/AD6
    RESET    9 |       | 32  P0.7/AD7
   P3.0/RXD  10|       | 31  EA/VPP
   P3.1/TXD  11|       | 30  ALE/PROG
   P3.2/INT0 12|       | 29  PSEN
   P3.3/INT1 13|       | 28  P2.7/A15
   P3.4/T0   14|       | 27  P2.6/A14
   P3.5/T1   15|       | 26  P2.5/A13
   P3.6/WR   16|       | 25  P2.4/A12
   P3.7/RD   17|       | 24  P2.3/A11
   XTAL2     18|       | 23  P2.2/A10
   XTAL1     19|       | 22  P2.1/A9
    VSS      20+-------+ 21  P2.0/A8

પીન સમજાવટ:

RESET (Pin 9): Reset input - Active high, microcontroller initialize કરે છે
EA/VPP (Pin 31): External Access - Program memory selection control કરે છે
P0 (Pins 32-39): Port 0 - External memory માટે multiplexed address/data bus
P2 (Pins 21-28): Port 2 - External memory માટે high-order address bus

મેમરી ટ્રીક: "REPP - REset, External Access, Port 0, Port 2"

પ્રશ્ન 4(અ) [3 ગુણ]

R0 રજિસ્ટરમાં સ્ટોર થયેલ ડેટાને R1 રજિસ્ટરમાં સ્ટોર થયેલ ડેટા સાથે ગુણાકાર કરો અને પરિણામ R2 રજિસ્ટરમાં(LSB) અને R3 રજિસ્ટરમાં(MSB) સ્ટોર કરવાનો પ્રોગ્રામ લખો.

જવાબ:

ORG 0000H
MOV R0, #05H    ; પહેલો નંબર લોડ કરો
MOV R1, #03H    ; બીજો નંબર લોડ કરો
MOV A, R0       ; R0 ને accumulator માં મૂકો
MOV B, R1       ; R1 ને B register માં મૂકો
MUL AB          ; A અને B નો ગુણાકાર કરો
MOV R2, A       ; LSB ને R2 માં સ્ટોર કરો
MOV R3, B       ; MSB ને R3 માં સ્ટોર કરો
END

પ્રોગ્રામ ફ્લો:

Operands લોડ કરો R0 અને R1 માં
ટ્રાન્સફર કરો ગુણાકાર માટે A અને B registers માં
Execute કરો MUL AB instruction
સ્ટોર કરો 16-bit પરિણામ (A=LSB, B=MSB)

પરિણામ સ્ટોરેજ:

R2: Product ના lower 8 bits
R3: Product ના upper 8 bits

મેમરી ટ્રીક: "LTSE - Load, Transfer, multiply, Store result"

પ્રશ્ન 4(બ) [4 ગુણ]

ડેટા ટ્રાન્સફર ઇન્સ્ટ્રકશનની યાદી આપો. કોઈ પણ બે ડેટા ટ્રાન્સફર ઇન્સ્ટ્રકશન ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.

જવાબ:

ડેટા ટ્રાન્સફર ઇન્સ્ટ્રકશન:

Instruction	કાર્ય
MOV	Registers/memory વચ્ચે data move કરે છે
MOVX	External memory થી data move કરે છે
MOVC	Code byte ને accumulator માં move કરે છે
PUSH	Data ને stack પર push કરે છે
POP	Stack માંથી data pop કરે છે
XCH	Accumulator સાથે register exchange કરે છે
XCHD	Lower nibble exchange કરે છે

વિગતવાર ઉદાહરણો:

1. MOV Instruction:

MOV A, #50H     ; Immediate data 50H ને accumulator માં લોડ કરો
MOV R0, A       ; Accumulator content ને R0 માં copy કરો
MOV 30H, A      ; Accumulator content ને address 30H પર સ્ટોર કરો

2. PUSH/POP Instructions:

PUSH ACC        ; Accumulator ને stack પર push કરો
PUSH 00H        ; R0 content ને stack પર push કરો
POP 01H         ; Stack content ને R1 માં pop કરો
POP ACC         ; Stack content ને accumulator માં pop કરો

મેમરી ટ્રીક: "Move Makes Programs Possible - MOV, MOVX, PUSH, POP"

પ્રશ્ન 4(ક) [7 ગુણ]

8051 ના એડ્રેસિંગ મોડ્સને વ્યાખ્યાયિત કરો અને સમજાવો.

જવાબ:

8051 એડ્રેસિંગ મોડ્સ:

મોડ	વર્ણન	ઉદાહરણ	ઉપયોગ
Immediate	Data instruction નો ભાગ છે	MOV A, #50H	સ્થિર મૂલ્યો
Register	Register નો સીધો ઉપયોગ	MOV A, R0	ઝડપી access
Direct	સીધું address વાપરે છે	MOV A, 30H	RAM locations
Indirect	Register ને pointer તરીકે વાપરે છે	MOV A, @R0	Dynamic addressing
Indexed	Base + offset addressing	MOVC A, @A+DPTR	Table lookup
Relative	PC + offset	SJMP LOOP	Branch instructions
Absolute	Direct jump address	LJMP 1000H	Long jumps
Bit	Individual bit access	SETB P1.0	Control operations

વિગતવાર ઉદાહરણો:

; Immediate Addressing
MOV A, #25H         ; 25H ને A માં લોડ કરો

; Register Addressing  
MOV A, R1           ; R1 ને A માં copy કરો

; Direct Addressing
MOV A, 40H          ; Address 40H માંથી લોડ કરો

; Indirect Addressing
MOV R0, #40H        ; R0 40H ને point કરે છે
MOV A, @R0          ; R0 દ્વારા pointed address માંથી લોડ કરો

; Indexed Addressing
MOV DPTR, #TABLE    ; Table ને point કરો
MOV A, #02H         ; Index value
MOVC A, @A+DPTR     ; TABLE+2 માંથી લોડ કરો

મેમરી ટ્રીક: "IRIDRAB - Immediate, Register, Indirect, Direct, Relative, Absolute, Bit"

પ્રશ્ન 4(અ) OR [3 ગુણ]

R0 રજિસ્ટરમાં સ્ટોર થયેલ ડેટાનું 2's Complement શોધવાનો પ્રોગ્રામ લખો.

જવાબ:

ORG 0000H
MOV R0, #85H        ; ટેસ્ટ ડેટા લોડ કરો
MOV A, R0           ; ડેટાને accumulator માં copy કરો
CPL A               ; બધા bits complement કરો (1's complement)
INC A               ; 2's complement માટે 1 ઉમેરો
MOV R1, A           ; પરિણામ R1 માં સ્ટોર કરો
END

Algorithm:

Step 1: R0 માંથી ડેટાને accumulator માં લોડ કરો
Step 2: CPL A વાપરીને બધા bits complement કરો
Step 3: 2's complement માટે INC A વાપરીને 1 ઉમેરો
Step 4: પરિણામ પાછું સ્ટોર કરો

ચકાસણી:

મૂળ: 85H = 10000101B
1's Comp: 7AH = 01111010B  
2's Comp: 7BH = 01111011B

મેમરી ટ્રીક: "CCI - Complement, aCd 1, Include result"

પ્રશ્ન 4(બ) OR [4 ગુણ]

લોજિકલ ઇન્સ્ટ્રકશનની યાદી આપો. કોઈ પણ બે લોજિકલ ઇન્સ્ટ્રકશન ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.

જવાબ:

લોજિકલ ઇન્સ્ટ્રકશન:

Instruction	કાર્ય
ANL	Logical AND operation
ORL	Logical OR operation
XRL	Logical XOR operation
CPL	Complement operation
RL/RLC	Rotate left
RR/RRC	Rotate right
SWAP	Swap nibbles

વિગતવાર ઉદાહરણો:

1. ANL (AND Logic):

MOV A, #0F0H        ; A = 11110000B
ANL A, #0AAH        ; 10101010B સાથે AND કરો
                    ; પરિણામ: A = 10100000B = A0H

ઉપયોગ: વિશિષ્ટ bits masking, અનચાહતા bits clear કરવા

2. ORL (OR Logic):

MOV A, #0F0H        ; A = 11110000B  
ORL A, #00FH        ; 00001111B સાથે OR કરો
                    ; પરિણામ: A = 11111111B = FFH

ઉપયોગ: વિશિષ્ટ bits setting, bit patterns combine કરવા

મેમરી ટ્રીક: "AXOR - AND masks, XOR toggles, OR sets, Rotate shifts"

પ્રશ્ન 4(ક) OR [7 ગુણ]

નીચેની ઇન્સ્ટ્રકશન સમજાવો: (1)ADDC (2) INC (3) DEC (4) JZ (5) SUBB (6) NOP (7) RET

જવાબ:

ઇન્સ્ટ્રકશન સમજાવટ:

1. ADDC (Add with Carry):

MOV A, #80H
ADDC A, #90H    ; A = A + 90H + Carry flag

કાર્ય: Source, destination, અને carry flag ઉમેરે છે

2. INC (Increment):

INC A           ; A = A + 1
INC R0          ; R0 = R0 + 1  
INC 30H         ; (30H) = (30H) + 1

કાર્ય: Operand માં 1 વધારે છે

3. DEC (Decrement):

DEC A           ; A = A - 1
DEC R1          ; R1 = R1 - 1
DEC 40H         ; (40H) = (40H) - 1

કાર્ય: Operand માંથી 1 ઓછું કરે છે

4. JZ (Jump on Zero):

DEC A
JZ ZERO_LABEL   ; A = 0 હોય તો jump કરો

કાર્ય: Zero flag set હોય ત્યારે conditional jump

5. SUBB (Subtract with Borrow):

MOV A, #50H
SUBB A, #30H    ; A = A - 30H - Carry flag

કાર્ય: Accumulator માંથી source અને carry ઓછું કરે છે

6. NOP (No Operation):

NOP             ; કંઈ ન કરો, 1 cycle વાપરો

કાર્ય: Timing delay આપે છે, placeholder

7. RET (Return):

CALL SUBROUTINE
...
SUBROUTINE:
    MOV A, #10H
    RET         ; Caller ને પાછા જાઓ

કાર્ય: Subroutine માંથી calling address પર પાછા જાય છે

મેમરી ટ્રીક: "AIDS NR - Add, Increment, Decrement, Subtract, No-op, Return"

પ્રશ્ન 5(અ) [3 ગુણ]

DJNZ અને CJNE ઇન્સ્ટ્રકશન યોગ્ય ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.

જવાબ:

DJNZ (Decrement and Jump if Not Zero):

MOV R0, #05H        ; Counter initialize કરો
LOOP:
    MOV A, #00H     ; કોઈ operation
    DJNZ R0, LOOP   ; R0 ઓછું કરો, zero નથી તો jump કરો

કાર્ય: Decrement અને conditional jump operations combine કરે છે

CJNE (Compare and Jump if Not Equal):

MOV A, #30H
CJNE A, #30H, NOT_EQUAL  ; A ને 30H સાથે compare કરો
MOV R0, #01H             ; Equal case
SJMP CONTINUE
NOT_EQUAL:
    MOV R0, #00H         ; Not equal case
CONTINUE:

કાર્ય: બે operands compare કરે છે અને સમાન નથી તો jump કરે છે

ઉપયોગો:

DJNZ: Loop control, counting operations
CJNE: Decision making, condition checking

મેમરી ટ્રીક: "DC - Decrement count, Compare jump"

પ્રશ્ન 5(બ) [4 ગુણ]

ટાઈમર 0 નો ઉપયોગ કરી 30 મિલી સેકંડનો ટાઈમ ડિલે જનરેટ કરવા માટે એસેમ્બલી પ્રોગ્રામ બનાવો. ક્રિસ્ટલ ફ્રિકવન્સી 12 મેગા હર્ટઝ ગણતરીમાં લેવી.

જવાબ:

ORG 0000H
MAIN:
    CALL DELAY_30MS     ; 30ms delay call કરો
    SJMP MAIN           ; Repeat કરો

DELAY_30MS:
    MOV TMOD, #01H      ; Timer 0, Mode 1 (16-bit)
    MOV TH0, #8AH       ; 30ms માટે high byte લોડ કરો
    MOV TL0, #23H       ; Low byte લોડ કરો
    SETB TR0            ; Timer 0 start કરો
WAIT:
    JNB TF0, WAIT       ; Timer overflow માટે રાહ જુઓ
    CLR TR0             ; Timer stop કરો
    CLR TF0             ; Timer flag clear કરો
    RET
END

30ms delay માટે ગણતરી:

Crystal Frequency = 12 MHz
Machine Cycle = 12/12 MHz = 1 µs
30ms માટે = 30,000 µs = 30,000 machine cycles

Timer Count = 65536 - 30000 = 35536 = 8A23H
TH0 = 8AH, TL0 = 23H

Timer Configuration:

TMOD: Timer mode register configuration
TH0/TL0: Timer 0 high/low byte registers
TR0: Timer 0 run control bit
TF0: Timer 0 overflow flag

મેમરી ટ્રીક: "CLSW - Calculate, Load, Start, Wait"

પ્રશ્ન 5(ક) [7 ગુણ]

8051 માઈક્રોકંટ્રોલર સાથે LCD નો ઇન્ટરફેસિંગ ડાયાગ્રામ દોરો અને ઇન્ટરફેસિંગ માટે જરૂરી LCD ની તમામ પીનો સમજાવો.

જવાબ:

    8051 to LCD Interfacing (4-bit mode)
    
    8051                      16x2 LCD
    ----                      --------
    P2.7 ---------> D7  (Pin 14)
    P2.6 ---------> D6  (Pin 13)  
    P2.5 ---------> D5  (Pin 12)
    P2.4 ---------> D4  (Pin 11)
    
    P1.2 ---------> EN  (Pin 6)
    P1.1 ---------> RW  (Pin 5)
    P1.0 ---------> RS  (Pin 4)
    
    +5V  ---------> VCC (Pin 2)
    GND  ---------> VSS (Pin 1)
    GND  ---------> VEE (Pin 3) [Contrast]

LCD પીન કાર્યો:

RS (Pin 4): Register Select - 0=Command, 1=Data
RW (Pin 5): Read/Write - 0=Write, 1=Read
EN (Pin 6): Enable - Data transfer માટે high to low pulse
D4-D7 (Pins 11-14): Commands/data માટે 4-bit data lines

ઇન્ટરફેસ જરૂરિયાતો:

Power Supply: VCC=+5V, VSS=GND, VEE=Contrast control
Control Lines: LCD control માટે 3 pins (RS, RW, EN)
Data Lines: 4-bit mode operation માટે 4 pins (D4-D7)

મૂળભૂત LCD Commands:

0x38: Function set (8-bit, 2 lines)
0x0E: Display ON, cursor ON
0x01: Clear display
0x80: Set cursor to first line

મેમરી ટ્રીક: "REED - RS selects, RW reads, EN enables, Data transfers"

પ્રશ્ન 5(અ) OR [3 ગુણ]

65h મેમરી લોકેશન પર સ્ટોર થયેલ ડેટાનું 75h મેમરી લોકેશન પર સ્ટોર થયેલ ડેટા સાથે OR ઓપરેશન કરો અને પરિણામ R6 રજિસ્ટરમાં સ્ટોર કરવાનો પ્રોગ્રામ લખો.

જવાબ:

ORG 0000H
MOV 65H, #0F0H      ; 65H પર ટેસ્ટ ડેટા સ્ટોર કરો
MOV 75H, #0AAH      ; 75H પર ટેસ્ટ ડેટા સ્ટોર કરો

MOV A, 65H          ; 65H માંથી ડેટાને accumulator માં લોડ કરો
ORL A, 75H          ; 75H પરના ડેટા સાથે OR કરો
MOV R6, A           ; પરિણામ R6 register માં સ્ટોર કરો
END

ઓપરેશન વિગતો:

Load: Memory location 65H માંથી પહેલો operand
OR: 75H પરના બીજા operand સાથે logical OR કરો
Store: પરિણામ R6 register માં

ઉદાહરણ ગણતરી:

65H પરનો ડેટા: F0H = 11110000B
75H પરનો ડેટા: AAH = 10101010B  
OR પરિણામ:   FAH = 11111010B

મેમરી ટ્રીક: "LOS - Load, OR, Store result"

પ્રશ્ન 5(બ) OR [4 ગુણ]

P1.3 પર 2 કિલો હર્ટઝનો સ્કવેર વેવ જનરેટ કરવા માટે એસેમ્બલી પ્રોગ્રામ લખો. ક્રિસ્ટલ ફ્રિકવન્સી 11.0592 મેગા હર્ટઝ ગણતરીમાં લેવી.

જવાબ:

ORG 0000H
MAIN:
    SETB P1.3           ; P1.3 ને high કરો
    CALL DELAY_250US    ; અડધા period માટે delay
    CLR P1.3            ; P1.3 ને low કરો
    CALL DELAY_250US    ; અડધા period માટે delay
    SJMP MAIN           ; સતત repeat કરો

DELAY_250US:
    MOV TMOD, #01H      ; Timer 0, Mode 1
    MOV TH0, #0FEH      ; High byte લોડ કરો
    MOV TL0, #0CBH      ; Low byte લોડ કરો
    SETB TR0            ; Timer 0 start કરો
WAIT:
    JNB TF0, WAIT       ; Overflow માટે રાહ જુઓ
    CLR TR0             ; Timer stop કરો
    CLR TF0             ; Flag clear કરો
    RET
END

2KHz Square Wave માટે ગણતરી:

Frequency = 2KHz, Period = 500µs
Half Period = 250µs

Crystal = 11.0592 MHz
Machine Cycle = 11.0592/12 = 0.921 MHz = 1.085µs

Timer Count = 250µs / 1.085µs = 230 cycles
Timer Value = 65536 - 230 = 65306 = FECBH
TH0 = FEH, TL0 = CBH

Square Wave Generation:

High Period: Pin high કરો, 250µs રાહ જુઓ
Low Period: Pin low કરો, 250µs રાહ જુઓ
Frequency: 1/(250µs + 250µs) = 2KHz

મેમરી ટ્રીક: "SCDW - Set high, Clear low, Delay, Wait"

પ્રશ્ન 5(ક) OR [7 ગુણ]

8051 માઈક્રોકંટ્રોલર સાથે 7-Segment ડિસ્પ્લેનો ઇન્ટરફેસિંગ દોરો અને સમજાવો.

જવાબ:

    8051 to 7-Segment Display Interfacing
    
    8051 Port 1              7-Segment Display
    -----------              -----------------
    P1.0 ----[R]----> a  (Pin 7)     
    P1.1 ----[R]----> b  (Pin 6)      aaaa
    P1.2 ----[R]----> c  (Pin 4)     f    b
    P1.3 ----[R]----> d  (Pin 2)     f    b
    P1.4 ----[R]----> e  (Pin 1)      gggg
    P1.5 ----[R]----> f  (Pin 9)     e    c
    P1.6 ----[R]----> g  (Pin 10)    e    c
    P1.7 ----[R]----> dp (Pin 5)      dddd dp
    
    [R] = Current limiting resistor (330Ω)
    
    For Common Cathode:
    Common pin (Pin 3,8) ---> GND
    
    For Common Anode:  
    Common pin (Pin 3,8) ---> +5V

ડિસ્પ્લે કોન્ફિગરેશન:

અક્ષર	Common Cathode કોડ	Common Anode કોડ
0	3FH	C0H
1	06H	F9H
2	5BH	A4H
3	4FH	B0H
4	66H	99H
5	6DH	92H
6	7DH	82H
7	07H	F8H
8	7FH	80H
9	6FH	90H

નમૂના પ્રોગ્રામ:

ORG 0000H
MOV DPTR, #DIGIT_TABLE  ; Lookup table ને point કરો
MOV A, #05H             ; અંક 5 દર્શાવો
MOVC A, @A+DPTR         ; 7-segment કોડ મેળવો
MOV P1, A               ; Display ને મોકલો
SJMP $                  ; અહીં રહો

DIGIT_TABLE:
DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H  ; 0,1,2,3,4
DB 6DH, 7DH, 07H, 7FH, 6FH  ; 5,6,7,8,9
END

ઇન્ટરફેસ ઘટકો:

Current Limiting Resistors: LED current મર્યાદિત કરવા 330Ω
Common Connection: GND ને cathode અથવા +5V ને anode
Data Lines: Segments a-g અને decimal point માટે 8 bits

મલ્ટિપલ ડિજિટ્સ માટે Multiplexing:

Digit Select: Digit selection માટે વધારાના pins
Time Division: Digits વચ્ચે ઝડપથી switch કરવું
Persistence of Vision: એકસાથે display નો ભ્રમ બનાવે છે

મેમરી ટ્રીક: "CRAM - Common connection, Resistors limit, Address segments, Multiplex digits"