1801-serien CPU

Ej att förväxla med RCA 1802 , en 8-bitars CPU från 1970-talet med ett liknande artikelnummer.
1801
KL USSR K1801BM1 Ceramic.jpg
K1801VM1
Allmän information
Lanserades 1980 och framåt
Vanliga tillverkare
Prestanda
Max. CPU klockfrekvens 2 MHz till 12 MHz
Arkitektur och klassificering
Instruktionsuppsättning
Elektronika NC, LSI-11
Fysiska specifikationer
Paket(er)

1801 - seriens processorer var en familj av 16-bitars sovjetiska mikroprocessorer baserade på de inhemska Elektronika NC [ ru ] mikroarkitekturkärnorna , men binära kompatibla med DEC:s PDP-11- maskiner. Först släpptes 1980, olika modeller och varianter av serien var bland de mest populära sovjetiska mikroprocessorerna och dominerade inbyggda system och militära tillämpningar på 1980-talet. De användes också inom vitt skilda områden som grafräknare (Elektronika MK-85 [ ru ] ) och industriella CNC:er (Elektronika NC-serien), men deras mest välkända användning var förmodligen i flera sovjetiska mini- och mikrodatorkonstruktioner för allmänna ändamål. som familjerna SM EVM , DVK , UKNC och BK . På grund av att den är processorn för den populära Elektronika BK- hemdatorn , som under sina sena år användes som en demomaskin , liksom DVK -mikroerna som ofta erbjöd en första inblick i UNIX -världen, uppnådde denna processor något av en kultstatus bland sovjetiska och sedan ryska programmerare.

Utveckling

Historien om denna CPU härrör från tidigt 1970-tal, när gruppen ingenjörer i Zelenograds Special Computing Center, ledd av DI Yuditsky, utvecklade sin första 16-bitars minidator , kallad Elektronika NC-1. Denna maskin, avsedd att direkt konkurrera med SM EVM- serien, släpptes först 1973 och använde bitslicen 4-bitars 587 CPU, ibland kallad den första sovjetiska mikroprocessorn någonsin. Dess ättlingar visade sig vara populära och användes i stor utsträckning i olika styrsystem och telekomutrustning. Emellertid gjorde bit-slice-karaktären hos deras processorer dessa maskiner något otympliga, särskilt i militära applikationer, och behovet av en mikroprocessor med ett chip identifierades.

1980 började den första 1801-processorn som skulle fylla denna nisch, K1801VE1 , i produktion. Det var i huvudsak en mikrokontroller med 256 byte av on-chip RAM , 2K ROM och andra perifera kretsar, fortfarande baserad på Elektronika NC instruktionsuppsättning , men kompatibel med en sovjetisk klon av DEC:s Q-Bus som redan antagits som en industristandard - en första tecknet på saker som kommer. Dess perifera kretsar var underutnyttjade av industrin, eftersom det mestadels användes som en allmän CPU, snarare än en mikrokontroller, så det beslutades att förenkla chippet och ta bort onödiga enheter från formen . Men vid den tiden har dess moderorganisation, SCC, redan förlorat i maktspelen som plågade den sovjetiska industrin.

Till sin natur var den sovjetiska industrin en extremt byråkratisk struktur, så beslutsprocessen drevs ofta inte av tekniska eller ekonomiska överväganden, utan av resultaten av inflytandespel mellan olika organisationer och tjänstemän. Trots sina tekniska framgångar och designens popularitet var SCC inte utan sina motståndare och till och med fiender. Medan dess personal hade en motvilja mot att kopiera och omvända västerländsk teknik, argumenterade många grupper inom ministeriet för elektronisk industri för att det skulle vara ett snabbare och säkrare sätt att möta behoven. Dessa grupper segrade så småningom, och 1976 upplöstes SCC i huvudsak, dess tekniska bas övergick till Angstrem -fabriken medan några av dess forskningslaboratorier förenades med Research Institute of Precision Technology (som egentligen inte behövde dem), och andra bildades en forskningsgren av det nybildade NPO Scientific Center.

Avbrytande

Denna plötsliga omorganisation resulterade i att Elektronika NC-arkitekturen övergavs (den fortsatte endast i CNCs baserade på en NC-1-maskin, av vilka några används fram till idag) och antagandet av PDP-11-kompatibiliteten som en MEI-standard, en process som ibland kallas PDP-revolt i rysk litteratur. Mikrokoden för den nya förenklade CPU:n designades om och gjordes kompatibel med LSI-11-instruktionsuppsättningen . Den nya processorn släpptes 1982, betecknad K1801VM1 . Den kompletterades av 600-gate KR1801VP1 ( ryska : КР1801ВП1 ) gate array , som användes för att implementera olika stödkretsar, 64 Kib KR1801RE2 ROM -chip och 64 Kib K573RF3 EPROM . Tillsammans utgjorde de den första allmänt använda generationen av 1801 års familj. KR18101VP1-portarrayen tillverkades senare av ett antal andra källor: Exiton Pavlovsky Posad , SEMZ Solnechnogorsk och Intermos i Ungern.

Tekniska egenskaper

Alla processorer i familjen var single-chip 16-bitars mikroprocessorer baserade på Elektronika NC [ ru ] mikroarkitektur , men endast den första, K1801VE1 mikrokontrollern , använde Electronica NC instruktionsuppsättningen . Andra har en uppdaterad mikrokod som implementerar LSI-11 -arkitekturen. Olika modeller skilde sig åt i klockhastighet, instruktionsuppsättning (de första modellerna saknade MUL- och DIV -kommandona), paket- och adressbussbredd (de senaste modellerna stödde 22-bitars adressering).

K1801VE1

K1801VM1

KR1801VM1.
  • Instruktionsuppsättning: LSI-11 ; EIS-instruktioner som stöds : XOR , SOB , MUL (endast MUL i den sällsynta 1801VM1G-varianten)
  • Teknik: 5 μm nMOS
  • Formstorlek : 5x5 mm , 16646 transistorer
  • Buss: МПИ ( Q-Bus , multiplexerad)
  • Klockhastighet: 100 kHz — 5 MHz
  • Spänning: +5 V
  • Effekt: 1,2 W
  • Paket: 42-stifts keramisk plan (K1801VM1, bilden ovan) eller plastplan (KR1801VM1)
  • Varianter:
    • A ( А ) — max. klockfrekvens 5 MHz (ofta markerad med en prick på förpackningen)
    • B ( Б ) — max. klockfrekvens 4 MHz
    • V ( В ) — max. klockfrekvens 3 MHz
    • G ( Г ) — max. klockfrekvens 5 MHz; MUL- instruktioner stöds (ofta märkt med två punkter på förpackningen)
  • Andra källan: Exiton Pavlovsky Posad

K1801VM2

KM1801VM2.
  • Instruktionsuppsättning: LSI-11 ( MUL / DIV ingår, FIS- koder implementerade av ROM-avbrottsrutiner)
  • Teknik: 4 μm nMOS (en senare CMOS-version benämndes 1806VM2 )
  • Formstorlek: 5,3x5,35 mm, 18500 transistorer
  • Buss: МПИ ( Q-Bus , multiplexerad)
  • Klockhastighet: 2 — 10 MHz
  • Spänning: +5 V
  • Effekt: 1,7 W
  • Paket: 40-stift CERDIP (KM1801VM2) eller PDIP (KR1801VM2, militär variant R1802VM2)
  • Andra källan: SEMZ Solnechnogorsk

Den har två olika adressutrymmen och möjligheten att snabbt växla mellan dem. De användes för att implementera FIS-instruktionsunderuppsättningen, med instruktioner bearbetade inte i mikrokod, utan som avbrottshanterare i shadow ROM.

KM1801VM3, ett senare modellchip i ett CERDIP- fäste.
KN1801VM4 Teknikprov.
KA1801VM4 Teknikprov.

K1801VM3

  • Instruktionsuppsättning: LSI-11 ; EIS och MMU ( MTPD , MTPI , MFPD , MFPI ) ingår
  • Teknik: 4 μm nMOS (senare CMOS-versioner betecknades 1806VM3U , 1806VM5U och N1836VM3 )
  • Formstorlek: 6,65x8 mm, 28900 transistorer
  • Buss: МПИ ( Q-Bus , multiplexerad)
  • Klockhastighet: 4 — 6 MHz och 8 MHz från 1991
  • Spänning: +5 V
  • Effekt: 1,7 W
  • Paket: 64-stifts CERDIP (KM1801VM3) eller 64-stifts CQFP (N1801VM3)
  • Adressbuss: 22-bitars
  • Stöder flyttal coprocessor

K1801VM4

  • Flyttalssamprocessor för K1801VM3 , 32/64 bitar, klockad till 6 MHz (8 MHz efter 1991)
  • Teknik: nMOS (senare CMOS-versioner betecknades 1806VM4U och N1836VM4 )
  • DEC PDP-11 FPU -instruktioner LDUB, LDSC, STA0, STB0 och STQ0 har inte implementerats.
  • Paket: 64-stifts plastplan (KA1801VM4) eller 64-stifts CQFP (KN1801VM4)

Ytterligare utveckling

N1806VM2.

1806-serien

  • Alla enheter i 1806-serien är tillverkade i CMOS -teknik och kräver en +5 V strömförsörjning.
  • 1806VM2 : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM2 ; klockhastighet 5 MHz; 42-stift keramiskt planpaket; 134636 transistorer
  • N1806VM2 : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM2 ; klockhastighet 5 MHz; 64-stift C QFP ; 134636 transistorer; tillverkad av Fizika Moskva som en andra källa
  • 1806VM3U : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM3 ; klockhastighet 8 MHz; 64-stift C QFP
  • 1806VM4U : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM4 ; klockhastighet 8 MHz; 64-stift C QFP
  • 1806VM5U : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM3 ; klockhastighet 16 MHz; 64-stift C QFP
  • I likhet med 1801VP1 för 1801-serien, implementeras perifera funktioner för 1806-serien med hjälp av gate-arrayerna 1806VP1 ( ryska : 1806ВП1 ), 1806KhM1 ( ryska : 1806ХМ1 , senare bytt namn: 6Б1s:08Б1s: 08s ) , och 1582VZh3 ( ryska : 1582ВЖ3 ).

KA1013VM1

KA1013VM1

1836-serien

  • Alla enheter i 1836-serien är tillverkade i CMOS -teknik och kräver en +5 V strömförsörjning. De tillverkas av Fizika Moskva som en andra källa.
  • N1836VM3 : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM3 ; klockhastighet 25 MHz; 64-stift C QFP
  • N1836VM4 : funktionellt likvärdig med nMOS K1801VM4 ; klockhastighet 16 MHz; 64-stift C QFP
  • Dö foton
  • K1801VM1

    K1801VM1

  • KM1801VM2

    KM1801VM2

  • KM1801VM3

    KM1801VM3

  • N1806VM2

    N1806VM2

Använda sig av

Dessa processorer användes i:

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=1801_series_CPU&oldid=1134539969 "