Geum.ru

Реферат по информатике Кафедра информатики сунц урГУ

Вид материалаРеферат
Советские разработки: серия К1801
Подобный материал:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   27

Советские разработки: серия К1801


Микропроцессоры серии К1801 не имеют аналогов среди микросхем зарубежных фирм. Серия включает в себя 16-битные микропроцессоры К1801ВМ1, К1801ВМ2 и К1801ВМ3, причём более поздние микропроцессоры отличаются от предшествующих повышенным быстродействием, расширенной системой команд и умноженными функциональными возможностями. Так, в микропроцессоре К1801ВМ2 по сравнению с процессором К1801ВМ1 введены дополнительные команды умножения, деления и операций над числами с плавающей точкой; в микропроцессоре К1801ВМ3 по сравнению с процессором К1801ВМ2 увеличено в 2 – 3 раза быстродействие, расширена система команд, предел адресуемой памяти увеличен до 4 Мбайт, предусмотрены аппаратно-программные средства организации мультипроцессорных систем. Для всех процессоров серии К1801 общими являются структурная организация и включение в систему команд команд микрокомпьютеров «Электроника-60», «Электроника-100/25» и совместимых с ними. Другая общая черта всех микропроцессоров семейства – полное мультиплексирование линий адреса и данных, т.е. каждая линия адреса является также линией данных и наоборот. Это позволяет увеличить разрядность линий адреса и данных, не увеличивая число контактов корпуса процессора, но и требует более сложной системы управления передачей данных.

Микропроцессор К1801ВМ1 выпускался по МОП-технологии в 42-контактном двухрядном корпусе, не имеющем зарубежных аналогов, и содержал внутренние генератор синхронизации и контроллер ПДП. Процессор имеет 4 входа запросов прерываний, один вход запроса ПДП и уникальные для микропроцессоров семейства К1801 входы «авария питания» для отключения процессора от линий питания. Сигнал на линии «авария питания» подаётся источником питания при обнаружении сбоя в сети. Безусловно, для условий Советского Союза, где броски напряжения в сети составляют до 30%, это было очень полезное приспособление. Рабочая тактовая частота процессора К1801ВМ1 составляет 5 МГц, что обеспечивает производительность около 500 тыс. операций в секунду, напряжение питания – +5 В, потребляемая мощность – менее 1 Вт.

Процессор К1801ВМ1 имеет 8 регистров общего назначения, указатель стека, программный счётчик и слово состояния процессора с флажками переноса, переполнения, нуля и знака. Все регистры процессора 16-битные, что позволяет адресовать до 64 Кбайт памяти, так как сегментация памяти в микропроцессорах семейства К1801 не применяется. Мнемоники команд процессора схожи с мнемониками процессоров семейства MC680xx.

Система команд процессора К1801ВМ1 включает 59 команд, 57 из которых входят в систему команд микропроцессорного комплекта К588, применённого в микрокомпьютере «Электроника-60». Так, имеется 4 команды передачи данных, 21 команда их обработки, 22 команды перехода и 12 команд управления процессором. В адресном пространстве памяти микропроцессора К1801ВМ1 зарезервированы два блока с шестнадцатеричными адресами от E000 до E7FF (для программы начального пуска системы) и от F600 до F7FF (для программы начальной загрузки с НГМД). Для организации мультипроцессорных систем на базе процессоров серии К1801ВМ1 в них предусмотрены так называемые «внешние регистры» – области памяти, отведённые для межпроцессорного обмена. Шестнадцатеричные адреса этих областей находятся в промежутке от FFCC до FFFF. Другой блок памяти (с шестнадцатеричными адресами от FF80 до FFBF) предназначен для отображения устройств ввода-вывода на адресное пространство памяти, и этот блок также недоступен для использования программистом. Всё это ограничивает объём памяти, доступной программисту, до 61,4 Кбайт.

Для работы с микропроцессором К1801ВМ1 выпускались микросхемы К1801ВП1-030 (контроллер динамических ЗУПВ), К1801ВП1-033 (контроллер НГМД и параллельный интерфейс), К1801ВП1-034 (контроллер системной шины) и К1801ВП1-035 (последовательный интерфейс). Все они, как и сам микропроцессор К1801ВМ1, производились в оригинальных 42-контактных двухрядных корпусах. ПЗУ для микропроцессоров серии К1801, например, микросхема К1801РЕ1-000 ёмкостью 8 Кбайт, наоборот, производились в стандартных 24-контактных корпусах. Совместимы с процессорами серии К1801 и микросхемы других серий, например, микросхема ОЗУ К565РУ3А (64 Кбайт).

Кроме уже перечисленных моделей компьютеров, микропроцессоры серии К1801 применялись в компьютерах «Электроника-БК» («бытовой компьютер»), ориентированных на домашнее применение (в 1985 г. цена такого компьютера составляла всего 540 р., или $620). Эти микропроцессоры применялись также в компьютерах «Электроника-НМС», аналогичных компьютерам «Электроника-60».


Заключение


Сколько бы не совершенствовался этот реферат, в нём не может быть рассказано всё о микропроцессорах. «Учтите, что любая программа практически никогда не может быть завершена, поэтому программист должен сам решить, когда наступает пора ему остановиться», – поучает нас П. Нортон в одной из своих книг. Подобные рассуждения применимы и к завершённости реферата.

Все мы осознаём важность знания истории эволюции микропроцессоров: оно помогает понять перспективы их развития. «Но, наверное, многих из вас не оставляет в покое вопрос “Ну и что?”», – пишет П. Нортон в другой своей книге. – «Ответ простой: “А ничего”. Если ваш компьютер делает всё, что вам нужно, если вы не профессиональный программист или разработчик микросхем, знания о работе микропроцессора на этом уровне могут послужить лишь удовлетворению вашего интеллектуального любопытства, не более того.» Сложно сказать об описании микропроцессоров на столь детальном уровне что-либо более ёмкое.

Остаётся надеяться, что данный реферат будет служить не только для удовлетворения любопытства, а также и как некий исторический справочник по микропроцессорам 1970-х – 1990-х годов.