El INS8060 de National Semiconductor , o SC / MP (se pronuncia scamp ) para microprocesador simple y rentable , es uno de los primeros microprocesadores que estuvo disponible en abril de 1976. Una característica única del SC / MP es un pin de control encadenado que permitía hasta tres SC / MP comparten una única memoria principal para producir un sistema multiprocesador .
Para reducir el costo, el sistema utilizaba una unidad lógica aritmética de bits en serie (ALU) y, por lo tanto, era significativamente más lento que los diseños contemporáneos que tenían ALU paralelas como Intel 8080 o MOS 6502 . Otra rareza fue que el contador del programa solo podía acceder a los 12 bits inferiores de la dirección de 16 bits , y los 4 bits superiores debían establecerse mediante instrucciones especiales. El resultado fue que las instrucciones accedieron a la memoria principal como dieciséis "páginas" de 4 kB. [a] La combinación de velocidad lenta y memoria paginada limitó su atractivo, especialmente en los mercados que podrían necesitar un sistema de multiprocesamiento.
Registros NS SC / MP | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Diseño
Caracteristicas basicas
Como la mayoría de los microprocesadores de 8 bits de la época, el SC / MP se basa en una dirección de 16 bits y un bus de datos de 8 bits . Para reducir el número de pines, el bus de direcciones externas contiene solo 12 pines, que comparten 4 pines del bus de datos para crear una dirección completa de 16 bits. Internamente, el contador del programa tiene un ancho de doce bits y hay instrucciones separadas para configurar los cuatro bits superiores. Esto proporciona un mapa de memoria de dieciséis páginas de cuatro kilobytes, y el código del programa no puede hacer referencia al código o datos fuera de su propia página. Internamente, proporcionó cinco registros más el contador del programa , pero sin puntero de pila o capacidad de subrutina .
Control de bus
Una característica única del SM / MP era una línea de control compartida en cadena que permitía que varios SC / MP, o más comúnmente un único SC / MP y los controladores de acceso directo a la memoria relacionados , compartieran el acceso a una única memoria principal . Cuando cualquiera de los chips del bus deseaba acceder a la memoria, colocaba el pin ENOUT en alto, lo que indicaba a los pines ENIN del otro chip que tenían que liberar el bus. Con otros procesadores, esto normalmente requeriría lógica externa implementada por los diseñadores de la placa para pausar la CPU en el mismo extremo, a menudo con cierta complejidad debido al tiempo de instrucción interno que no era visible para los circuitos externos. En el SC / MP, todo esto se incluía internamente, por lo que una sola línea en la placa de circuito era todo lo que se necesitaba para implementar esta función.
La idea original era facilitar la creación de aplicaciones similares a microcontroladores que contienen un SC / MP, uno o más controladores DMA y una única memoria compartida. Diseñado específicamente para ser lo más económico posible en términos de un sistema general, el deseo de reducir el costo del SC / MP en sí mismo también llevó a decisiones sobre la ALU serie de bits y la inclusión de líneas de entrada / salida en serie para eliminar la necesidad de un UART separado (esta característica se eliminó en el SC / MP III posterior).
Características inusuales de SC / MP
SC / MP incrementa el contador del programa antes de obtener la instrucción, de modo que al reiniciarlo comienza a ejecutar instrucciones desde la ubicación 0001. Esto también debe tenerse en cuenta para calcular los desplazamientos, ya que el desplazamiento se agregará al contador del programa que se sigue apuntando a la ubicación del desplazamiento y no a la siguiente instrucción.
Implementaciones
ISP-8A / 500 SC / MP-1 Reloj a 1 MHz , primera implementación ( tecnología MOS de canal P )
INS 8060 ISP-8A / 600 SC / MP-2 Frecuencia de reloj a 4 MHz (internamente 2 MHz) primera versión MOS de canal N (suministro único de + 5V)
INS 807x SC / MP-3 con reloj a 4 MHz (internamente 2 MHz) incluye variaciones con hasta 4 KB de ROM (BÁSICO integrado opcional (NIBL))
Usos
El SC / MP también se utilizó como base de un microcontrolador de placa única producido por Science of Cambridge (más tarde Sinclair Research Ltd ) llamado MK14 . Montgomery Elevator Co de Moline IL (más tarde comprada por KONE, Inc ) utilizó el SC / MP como base para su primer controlador de ascensor basado en microprocesador lanzado en 1975. Todavía hay muchas de estas unidades funcionando en edificios en los EE. UU.
Notas
- ^ Este enfoque de memoria segmentada fue más famoso en Intel 8088 .
Referencias
- Más información y emuladores
- Hoja de datos de National Semiconductor
- Información sobre el SC / MP incluido un emulador
- MK14 manual original - incluye descripción ISA
- Un MCU de placa única SC / MP II con NIBL BASIC en ROM
- Hoja de datos de NSC 807X
- Sistema de desarrollo SC / MP en el Center for Computing History
- Varios archivos PDF de la serie INS807x
- Computadora de placa única INS8073 cableada a mano con información sobre el ensamblaje del código fuente