Ulusal Yarı İletken PACE - National Semiconductor PACE
National Semiconductor'ın "İşleme ve Kontrol Elemanı"nın kısaltması olan IPC-16A PACE , 1974'ün sonlarında duyurulan ilk ticari tek çipli 16-bit mikroişlemciydi . 1973 başlarındaki beş çipli IMP'lerinin tek çipli bir uygulamasıydı. -16 mimarisi, bu da Data General Nova mini bilgisayarından esinlenmiştir . Temel IMP-16'ya, PACE, ASCII metni gibi 8 bitlik verilerle çalışmak için yararlı olan yeni bir çalışma modu olan "bayt modu" ekledi .
Uygulanacak PMOS olarak çağ için yaygındı, bu iç mantığı sürmek için üç bağlantı gerilimleri ve yeterli sinyal ile harici saati gerektiriyordu. Bu normalde STE çipi tarafından sağlanıyordu. Çoğu PACE sistemi, yüksek dahili voltaj sinyallerini sistemin geri kalanı tarafından kullanılan TTL seviyelerine dönüştürmek için BTE çipine ihtiyaç duyuyordu . Çoklanmış adresi ve veri pinleri de ek mantık gerektiriyordu.
National Semiconductor'ın Signetics ve Rockwell Semiconductor ile ikinci kaynak anlaşmaları olmasına rağmen , hiçbir şirket PACE tasarımını üretmedi. AKPM izledi INS8900 aynı mimariyi vardı ama hayata geçirildi, NMOS . Bu sürüm, elektrik arabirimini kolaylaştırdı ve ayrıca PACE mantığındaki birkaç hatayı düzeltti ve hızı yaklaşık %50 artırdı.
Açıklama
Fiziksel
PACE , orijinal olarak seramik olan 40 pimli çift sıralı paket (DIP) içinde paketlenmiştir .
pMOS mantığına dayalı olduğu için PACE serisi, +5V, +8V ve -12V olmak üzere üç besleme gerilimi gerektiriyordu. +8V seviyesi normalde +5V hattından beslenen basit elektronikler kullanılarak sağlandı, böylece güç kaynağının karmaşıklığı azaltıldı . Çip normalde, gerekli güçte sinyaller üretmek için Sistem Zamanlama Elemanı, STE, çip kullanılarak harici bir 750 nanosaniye saat (1.33 MHz) kullanılarak çalıştırıldı.
Üç voltajda çalışan pMOS'a dayandığından, sistemin +5V [transistör-transistör mantığı|TTL]] seviyelerinde çalışan ortak cihazlarla arayüzlenmesi önemsiz değildi. Bu nedenle, PACE kullanan sistemler normalde bir Çift Yönlü Alıcı-Verici Elemanı olan BTE'yi içeriyordu. Bu, daha sonra SRAM gibi çoğu çağdaş cihazla kolayca arayüz oluşturmak için kullanılabilecek TTL voltajlarında eksiksiz bir veri yolu sinyalleri seti üretmek için BTE ile birlikte çalıştı . Bu hala, ana bellek gibi adresleme kullanan cihazların , adresi döngüler arasında kilitlemesini gerektiriyordu.
İç tasarım
National Semiconductor'ın IMP-16'sı Data General Nova'dan esinlenmişti, ancak ISA'sında bir takım farklılıklar vardı. Bunlar arasında dört adet 16 bitlik işlemci kaydının işlenmesi vardı . Nova'da, ilk iki kaydedici, AC0 ve AC1, akümülatörlerdi ve çoğu temel aritmatik ve mantık işlemi için kullanılıyordu.
PACE, dönem için nispeten hızlı bir saat hızında çalışmasına rağmen, komut seti mimarisi (ISA) mikrokod kullanılarak uygulandı ve çoğullanmış veriyolu, her bir bellek erişimi için iki döngü gerektiriyordu. Sonuç olarak, tipik bir talimatın tamamlanması yaklaşık 12 ila 30 mikrosaniye sürdü ve bu da onu Intel 8080 gibi çağdaş 8-bit işlemcilerle aynı hızda yaptı . Bu, örneğin bir kayan nokta kitaplığında daha büyük verilerle çalışırken , tek bir komut tek bir işlemde iki kat daha fazla veri işleyebildiğinden, yine de bir avantaj sağladı .
Notlar
Referanslar
alıntılar
bibliyografya
- IPC-16A PACE , Ulusal Yarı İletken veri sayfası, Bitsavers (2018-01-06)
- Abramovitz, Bob; Enger, Janice; Ingraham, Curtis; Jacobson, Susanna; McGuire, Patrick (1981). Osborne 16-Bit Mikroişlemci El Kitabı . Osborne/McGraw-Hill. ISBN'si 0-931988-43-8.