MCS-48
MSC-48 je rodina osembitových paralelných jednočipových mikropočítačov modifikovanej harvardskej architektúry vyvinutá firmou Intel roku 1976. Prvým (a hlavným) predstaviteľom tejto rodiny je jednočip Intel 8048, z ktorého všetky ostatné viac či menej podobné odvodeniny vychádzajú (svoje jednočipy založené na tejto rodine vyrábala jednu dobu aj Tesla, výrobou sa však aj dnes zaoberajú napr. AMD, NEC alebo XX). Odchýlky sa týkajú najmä vo veľkostiach pamäte a to ako dátovej tak aj programovej, rozsahu pracovnej taktovacej frekvencie oscilátora, funkciou niektorých pinov prípadne aktiváciou / deaktiváciou niektorých súčastí. Okrem MSC-48 existujú aj rodiny MCS-51 a MCS-96. Vyrábané sú technológiou MOS, vylepšenou HMOs alebo HMOs II alebo najnovšie CMOS.
Základné technické údaje
[upraviť | upraviť zdroj]- CPU je vnútorne osembitový
- 8bitová dátová zbernica
- 27 V / V liniek
- 8-bitový čítač/časovač
- hodinový oscilátor súčasťou čipu (tzv. on-chip)
- Podporujú aritmetické, logické aBCD operácie
- Väčšina inštrukcií je jednobajtových, dvojbajtové sú skôr výnimkou - celkový počet inštrukcií sa pohybuje okolo 90
- Napájanie +5V
- Pracovná teplota v rozmedzí 0° C až 70° C
- Podpora rozšíriteľnej pamäte
- Kompatibilita s 8000 perifériami
- Jednotná úroveň prerušení
- Dátová pamäť RAM súčasťou čipu (64 × 8 - 256 × 8 bitov)
- Programová pamäť ROM alebo EPROM súčasťou čipu alebo dodatočne pripojiteľná (od 1024 × 8 do 4096 x 8 bitov)
- Program Counter (PC) je široký 12 bitov, ale k dispozícii je iba 11 bitov, niekde len 10
- Väčšina z nich podporuje standby režim
- Na osobitné účely bol u niektorých verzií súčasťou i A / D prevodník
Architektúra
[upraviť | upraviť zdroj]ALU
[upraviť | upraviť zdroj]Pracuje s 8 bitovými inštrukciami a 8 bitovými dátami, pričom umožňuje vykonávať nasledujúce operácie:
- inkrementácia a dekrementácia
- S pretečením alebo bez (bit CARRY a AX)
- AND, OR a Exclusive OR
- Bitové porovnávanie a posun doprava a doľava
- Práca s Nibble
- Nastavenia BCD
Porty
[upraviť | upraviť zdroj]K dispozícii je celkom 27 vstupno/výstupných portov, pričom sú rozdelené do troch osembitových portov (P0.0 - P2.7) a troch testovacích bitových vstupov (!INT, T0 a T1). Prvé dva porty sú:
- Kompatibilný s TTL logikou (0V .. 0.8V = Lo, 2V .. 5V = Hi)
- Kvázi obojsmerné
- Obsahujú trojstavový výstup
- Výstupné dáta uchované do ďalšieho zápisu (statický výstupný port)
- Vstupné dáta musia byť zadržané až po zavolaní obslužnej inštrukcie
Tretí port (jedná sa o zbernicu, tzv. BUS port) je riadený pomocou liniek !RD a !WR, vo výsledku môže pracovať rovnako ako prvé dva.
Pamäť a registre
[upraviť | upraviť zdroj]Každý jednočip obsahuje univerzálny osembitový register - strádač (akumulátor), predstavujúci akýsi samostatný funkčný blok čipu. Pracujú s ním všetky aritmetické inštrukcie a inštrukcie pre presun (resp. kopírovanie) dát.
Program Counter je 12bitový, pričom posledné 1-3 bity sú využívané pre špecifické účely, napr. pre signalizáciu používania externej pamäti. Po vykonaní signálu RESET sú všetky registre, vrátane tohto, vynulované a kód programu začne byť teda znovu vykonávaný od adresy 0.
Pri volaní inštrukcie CALL sú pre určenie vrcholu zásobníka používané prvé 3 bit (0-2), ktoré sú súčasťou oblasti Program Status Word (PSW), zjednodušene povedané stavového registra. 3. bit je vždy jedna.
| Skratka | Popis |
|---|---|
| CY | Carry bit (nastavuje sa pri pretečení v strádači) |
| AC | Pomocný carry bit (nastavuje sa pri inštrukcii ADD) |
| F0 | Užívateľom definovateľný bit |
| BS | Používa sa pre prepnutie sady (banky) registrov |
Zoznam mikroprocesorov patriacich do MSC-48
[upraviť | upraviť zdroj]Varianty MCS-48
[upraviť | upraviť zdroj]| Typ | Prac.frek. (MHz) | Pamäť (dáta) | Pamäť (prog.) | I / O | Napájanie | ALU | Puzdro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8020 | 3.56 MHz | 64 B RAM | 1 kB ROM | 13 liniek | + 4,5V - 6V | 8bit | 20pin |
| 8021 | 3 MHz | 64 B RAM | 1 kB ROM | 21 liniek | + 4,5V - 6V | 8bit | 28pin |
| 8022 | ? | 64 B RAM | 1 kB ROM / EPROM | 28 liniek | + 4,5V - 6V | 8bit | 40pin |
| 8035 | 1-6 MHz | 64 B RAM | externý 1 kB ROM / EPROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8039 | 11 MHz | 128 B RAM | externé 2 kB ROM / EPROM | 27 liniek | + 5V (+ - 10%) | 8bit | 40pin |
| 8040 | 1-11 MHz | 256 B RAM | externý | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8048 | 1 - 11 MHz | 64 B RAM | 1 kB ROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8748 | 1 - 11 MHz | 64 B RAM | 1 kB ROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8049 | 1 - 11 MHz | 128 B RAM | 2 kB ROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8749 | 1 - 11 MHz | 128 B RAM | 2 kB PROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8050 | 1 - 11 MHz | 256 B RAM | 4 kB ROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
Varianty UPI-41
[upraviť | upraviť zdroj]| Typ | Prac.frek. (MHz) | Pamäť (dáta) | Pamäť (prog.) | I / O | Napájanie | ALU | Puzdro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8041 | 8 MHz (verzia 8041AH-2: 12 MHz) | 64 B RAM | 1 kB ROM / EPROM | 18 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8641 | ? | 64 B RAM | 1 kB ROM / EPROM | 18 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
| 8741 | 3,6 MHz | 64 B RAM | 1 kB EPROM | 18 liniek | ? | 8bit | 40pin |
| 8042 | 12,5 MHz | 256 B RAM | 2 kB ROM | 18 liniek | ? | 8bit | 40pin |
| 8742 | 12,5 | 256 B RAM | 2 kB EPROM | 18 liniek | ? | 8bit | 40pin |
| 8050 | 1 - 11 MHz | 256 B RAM | 4 kB ROM | 27 liniek | + 5V | 8bit | 40pin |
Pozri aj
[upraviť | upraviť zdroj]Externé odkazy
[upraviť | upraviť zdroj]- Jednočipové mikropočítače
- Počítačové systémy - Jednočipové mikropočítače (mikrokontroléry)
- Intel MCS-48 Information Page
- Popis rodiny MCS-48 - [1] Archivované 2013-09-22 na Wayback Machine
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku MCS-48 na českej Wikipédii.