전자 어레이 9002

Electronic Arrays 9002
전자 어레이 9002
일반정보
런칭1976년; 47년전 (1976)
단종1977 (1977)
공통 제조업체
성능
최대 CPU 클럭 속도4MHz
자료폭8
주소폭12
건축과 분류
명령어세트전자 어레이 9002
명령어수55
물리적 규격
패키지

EA9002(Electronic Arrays 9002)는 1976년에 출시된 8비트 마이크로프로세서입니다.필요한 지원 칩이 거의 없는 시스템에서 쉽게 구현할 수 있도록 설계되었습니다.64바이트의 내장 RAM을 포함하고 TTL 장치에 직접 연결할 수 있었습니다.이 제품은 28핀 DIP로 구성되어 있어 40핀 MOS 6502나 Zilog Z80과 같은 현대적인 디자인보다 구현 비용이 저렴했습니다.오늘날에는 마이크로컨트롤러로 알려지게 되었지만, 당시에는 그 용어가 존재하지 않았습니다.[a]

28핀 설계에는 16비트 주소 버스를 구현하기에 충분한 핀이 남아 있지 않았고 대신 12개의 주소 라인이 있어 주 메모리가 4,096바이트로 제한되었습니다.메모리가 여전히 매우 비싸고 타겟 시장이 종종 내부 RAM을 사용할 수 있었기 때문에 이는 당시에는 큰 제한이 아니었습니다.산술에 사용되는 단일 8비트 누적기와 임시 값을 저장하는 데 사용할 수 있는 8비트 레지스터가 8개 있었습니다.이것들은 8비트 레지스터의 가장 중요한 비트로 작용하는 또 다른 8개의 4비트 레지스터에 의해 지원되었으며 인덱싱 및 유사한 주소 조작을 위해 12비트로 확장되었습니다.

EA(Electronic Arrays)는 새로운 공핍 부하 NMOS 로직 제조 라인에 문제가 있어 납품에 어려움을 겪었습니다.1977년까지 6502와 Z80은 시장의 많은 부분을 장악했고, 11월에 EA는 디자인 판매를 중단했습니다.그 회사는 이듬해 NEC에 매각되었습니다.

역사

Electronic Arrays는 1970년에 처음으로 6칩 전자 계산기 칩셋으로 큰 성공을 거두었습니다. 이 칩은 여러 단계에 걸쳐 단일 칩 형식으로 꾸준히 개선되었습니다.[2]그러나 다른 회사들은 칩 수가 감소한 시장에서 계속해서 그들을 이겼습니다. 처음에는 Mostek and Texas Instruments, 그리고 나중에는 많은 일본 전자 회사들.1970년대 중반까지 회사는 새로운 제품군을 절실히 필요로 했고 CPU 개발을 시작했습니다.[3]

9002가 설계될 당시 마이크로컴퓨터는 아직 주요 시장으로 떠오르지 않았고 그 시대의 프로세서는 주로 전자계산기, 계산기, 주유기, 그리고 비슷한 역할들과 같은 내장형 전자제품에 사용되었습니다.[4]이러한 용도로 컴퓨터 프로그램은 일반적으로 읽기 전용 메모리(ROM)에 저장되었으며, 필요한 RAM(random-access memory)의 양은 매우 적었습니다. 예를 들어 펌핑된 갤런의 수와 총 비용을 추적하는 것입니다.이를 통해 설계자들은 단일 칩에 이러한 기능을 최대한 많이 포함하는 시스템을 개발하여 완전한 시스템의 총 칩 수를 줄였습니다.

1970년대 중반, 동적 RAM은 아직 메인 메모리의 주요 형태로 등장하지 않았고, 대부분의 시스템은 훨씬 더 비싼 정적 RAM을 사용했습니다.내장형 컨트롤러의 경우, 이는 상당한 비용을 의미할 수 있으므로, 설계자는 보드에 RAM 칩을 추가할 필요가 없도록 소량의 "스크래치패드 RAM"을 시스템에 추가하는 것이 바람직했습니다.대부분의 시스템은 ROM에 외부 RAM과 작은 프로그램이 거의 없거나 아예 없을 것이기 때문에 더 작은 주소 공간을 사용하는 것도 일반적이었습니다. 이렇게 하면 핀 수를 줄일 수 있어서 회로 기판 레이아웃을 단순화할 수 있었습니다.[5]

1970년대 중반에 일어난 또 다른 주요한 변화는 공핍 부하 NMOS 논리 설계의 도입이었습니다."향상-부하" 회로를 사용하는 이전의 제조 시스템에서는 3개의 입력 전압이 필요했고, 그 중 하나는 일반적으로 +12V였습니다.[6]이는 회로 레이아웃을 더욱 복잡하게 만들 뿐만 아니라 종종 더 복잡한 전원 공급 장치를 필요로 할 뿐만 아니라 +5V로 구동되는 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL)을 기반으로 하는 외부 지원 회로와의 인터페이스를 더욱 어렵게 만들었습니다.오래된 칩과 다양한 TTL 구성 요소를 연결하려면 일반적으로 추가 래치가 필요했지만, 새로운 공핍 부하 설계는 +5V에서 작동하고 직접 연결되어 비용과 복잡성을 줄일 수 있었습니다.

9002는 이러한 새로운 개념을 모두 활용하도록 설계되었습니다.64바이트의 스크래치 패드 RAM과 12비트 주소 공간이 포함되어 있어 Zilog Z80이나 MOS 6502와 같은 시대의 대부분 디자인의 40핀 패키징에 [7]비해 28핀 듀얼 인라인 패키지(DIP)로 패키징이 가능했습니다.또한 12비트 주소로 구성된 별도의 7단계 콜 스택이 포함되어 있어서 서브루틴 콜은 스크래치 패드를 사용할 필요가 없었습니다.[8]이를 통해 간단한 컨트롤러를 인텔 8212나 심지어 플립플롭과 같은 필요한 인터페이스 하드웨어와 함께 9002와 ROM이라는 두 개의 칩으로 구현할 수 있었습니다.[9][3]

안타깝게도 Electronic Arrays의 경우, MOS Technology와 같은 회사들만큼 고갈 부하 생산 라인을 늘리지 못했고, 1976년 말까지도 여전히 수확량에 어려움을 겪고 있었습니다.[10][11]그 다음 해에는 6502와 Z80과 같은 칩이 생산에 박차를 가하고 있었고 EA9002는 여전히 중요한 디자인에서 승리를 거두지 못했습니다.[12]이 회사는 결국 1977년 11월 이 노선을 포기하고 취소했습니다.[12]재정적으로 어려움을 겪고 있던 [13]Electronic Arrays는 다음 해 NEC에 인수되었으며 이후 1981년 NEC의 다른 두 자회사와 함께 NEC Electronics USA에 합병되었습니다.[14]

캘리포니아 몬테레이의 Pro-Log Corporation이라는 한 전자 회사는 1977년 초에 싱글보드 컴퓨터에 9002를 사용했습니다.[15]Adam Osborne은 '마이크로 컴퓨터 입문'의 첫 번째 판에서 9002에 한 장을 할애했습니다.그는 F8의 스크래치 패드 메모리와 전체적인 개념에 COSMAC의 여러 범용 레지스터가 있다는 점에서 Fairchild F8과 RCA COSMAC의 조합이라고 설명했습니다.그러나 1977년에 두 번째 판이 발행될 때까지 EA9002와 Rockwell PPS-8은 취소되었고, EA9002와 Rockwell PPS-8은 발매되지 않았기 때문에 삭제되었습니다.[16]

묘사

프로그래밍 모델

9002는 인텔 4040에 55개의 명령어를 가지고 있었습니다.[17][18]대부분은 하나의 주소 형식으로 이루어졌는데, 이 경우 명령어 opcode는 일반적으로 두 개로 나뉘며 4비트는 연산을 지정하고 나머지 4비트는 레지스터입니다.예를 들면.ADD 명령어에는 MSB(가장 중요한 비트) "06"이 있고, 4개의 가장 중요하지 않은 비트(LSB)는 누적기에 추가할 레지스터 중 어떤 것을 0에서 7까지 지정했습니다.SUB는 또한 4개의 MSB를 "06"으로 사용했지만 4개의 LSB는 8개의 완전 F(16진수)였습니다.[17]

일반적으로 주소를 지정하거나 즉각적인 값을 사용하는 2바이트 명령은 극히 일부에 불과했습니다.예를 들어, LAI(opcode 0D)는 즉시 값을 누적기에 로드하고 그 다음에 8비트 즉시 값을 갖는 두 번째 바이트를 로드합니다.LRI는 다른 레지스터들에 대해서도 동일한 작업을 수행했으며 LSB는 어떤 레지스터를 사용할지를 나타냅니다.점프와 분기도 2바이트 형식을 사용하여 "페이지" 내의 주소 오프셋을 제공했습니다.IRJ와 DRJ도 마찬가지였는데, 이는 선택된 레지스터를 증가시키거나 감소시킨 다음 0이 아닌 경우 점프합니다.두 번째 바이트는 점프 위치를 지정했습니다.[17]

주소 지정은 일반적으로 두 단계로 이루어졌는데, 하나는 주소의 하위 8비트를 "범용" 레지스터 중 하나에 로드하는 것이었고, 다른 하나는 가장 중요한 4비트의 주소를 "페이지 레지스터"에 로드하는 것이었습니다.소개 자료에서는 다음과 같은 예를 사용합니다.[19]

LAI 08    ; LAI= load-acc-immediate - 페이지 번호 8을 어큐뮬레이터에 복사합니다. 모자 4     ; CAP=copy-acc-to-page-register - 레지스터 4의 페이지 부분에 해당 8을 저장합니다. LRI 4, 00 ; LRI=load-reg-immediate - 값 0을 레지스터 4의 하부에 로드합니다.

그러면 레지스터 4의 주소가 페이지 8의 첫 번째 위치로 설정됩니다.그런 다음 데이터를 INPut 또는 OUTput을 사용하고 LSB에 레지스터 4를 지정하여 누적기에 로드하거나 저장할 수 있습니다.[17]

내장 스크래치 RAM을 읽고 쓰기 위해서도 별도의 지침이 필요했는데, 이 RAM은 외장 메모리와 같이 작동하고 RDS와 WRS를 사용하여 어큐뮬레이터를 통해 로드 및 저장해야 했습니다.한 가지 궁금한 점은 ADS 및 SUS 연산을 사용하여 덧셈 및 뺄셈 연산에 스크래치 패드를 직접 피연산자로 사용할 수 있으므로 누적기에 값을 로드하고 레지스터에 저장한 다음 추가할 필요가 없다는 것입니다.[19]

산술 논리 유닛(ALU)은 시대에 일반적인 것처럼 이진 및 팩된 BCD(binary coded decimal) 산술을 모두 지원했습니다.[1]SED에서는 이 옵션을 켜고 SEB에서는 이 옵션을 끕니다.[17]

기타 참고사항

9002는 보통 4 MHz로 동작했습니다.이 명령어는 2마이크로초의 명령어 페치 및 실행 시간을 갖는 것으로 보고되었지만 [20][21]다른 출처에서는 단일 바이트 명령어의 경우 3.2마이크로초, 두 바이트 명령어의 경우 6.4마이크로초라고 합니다.[15]

지원 시스템

시스템이 개발된 지 얼마 되지 않아 취소된 지 얼마 되지 않아 지원 칩이 거의 없었습니다.EA는 ROM과 정적 RAM 라인을 보유하고 있었고, 비슷한 시기에 새로운 32x1(4kB) ROM을 선보였는데, 이 롬은 9002와 함께 사용되는 경우가 많았습니다.[22]그들이 소개한 유일한 드라이버 IC는 EA2000 99키 키보드 컨트롤러였습니다.[23]

개발은 IBM System/360에서 실행되는 매크로 어셈블러를 사용하여 수행되었으며, 이 어셈블러는 National CSS와 함께 온라인으로도 사용할 수 있었습니다.시스템 에뮬레이터가 패키지의 일부였고 간단한 시동 보드도 이용할 수 있었습니다.[23]포트란 IV의 교차 조립기 및 시뮬레이터용 개발 시스템인 ASM/GEN과 SIM/GEN은 EA9002를 타깃으로 지원했습니다.[24]

메모들

  1. ^ 비록 회사는 설명에 "컨트롤러"라는 용어를 두드러지게 사용했습니다.[1]

참고문헌

인용문

  1. ^ a b 위크스 1976, 페이지 36.
  2. ^ "U. S. fires first shot at Japanese calculator lead" (PDF). Electronics. McGraw-Hill. 44 (4): 37–38. February 15, 1971.
  3. ^ a b 쿠시먼 1975년
  4. ^ Weissberger, Alan; Jack Irwin; Soo Nam Kim (July 8, 1976). "Processor family specializes in dedicated control" (PDF). Electronics. McGraw-Hill. 49 (14): 84–89.
  5. ^ Bagnall, Brian. Commodore. Variant Press. The 6507, which was a subset of [the 6502], could be made at a cheaper price. It was designed to be a really small package.
  6. ^ Jerry C. Whitaker (2005). Microelectronics (2nd ed.). CRC Press. p. 6-7–6-10. ISBN 978-0-8493-3391-0.
  7. ^ 위크스 1976, 페이지 41.
  8. ^ 위크스 1976, 페이지 42.
  9. ^ 위크스 1976, 페이지 46.
  10. ^ "Electronic Arrays". Microelectronics Newsletter. Integrated Circuit Engineering Corporation. September 18, 1976. p. 1. Retrieved June 12, 2018 – via Smithsonian Institution.
  11. ^ Hoefler, Don C. (September 18, 1976). "Setbacks". Microelectronics News with Manager's Casebook. p. 4 – via Smithsonian Institution.
  12. ^ a b Cushman, Robert (November 20, 1977). "EDN's Fourth Annual Microprocessor Directory" (PDF). EDN. p. 45. Retrieved June 23, 2018. EA9002—The project staff at Electronic Arrays associated with this μP has been disbanded and the marketing effort closed down. The firm entered the market too late and was too small to mount a competitive sales effort.
  13. ^ Encarnation, Dennis J. (2018). Rivals Beyond Trade. Cornell University Press. p. 126. ISBN 9781501723919.
  14. ^ "Nippon Merges U.S. Arms, Forms NEC Electronics". Computerworld. Vol. 15, no. 16. April 20, 1981. p. 78.
  15. ^ a b "PRO-LOG ANNOUNCES 9002 CARD" (PDF). Microcomputer Digest. Vol. 3, no. 7. January 1977. p. 11. Archived from the original (PDF) on July 25, 2020. Retrieved June 12, 2018.
  16. ^ 오스본 1978, p. xliii.
  17. ^ a b c d e 위크스 1976, 페이지 48.
  18. ^ Davies, Anthony J. (January 31, 1979). "Microprocessors and their use in Physics". Advances in Electronics and Electron Physics. Academic Press. 47: 113. ISBN 978-0-08-057712-8.
  19. ^ a b 위크스 1976, 페이지 52.
  20. ^ Savon, Karl (May 1976). "State of Solid State" (PDF). Radio-Electronics: 69.
  21. ^ "New low-end 8-bit microprocessor" (PDF). Microcomputer Digest. Vol. 2, no. 6. December 1975. pp. 1, 4. Archived from the original (PDF) on March 24, 2020. Retrieved June 12, 2018.
  22. ^ 맥코이 1976, 66쪽.
  23. ^ a b 위크스 1976, 페이지 54.
  24. ^ Johnson, G.R.; Mueller, R.A. (January 1977). "Automated Generation of Cross-System Software for Microcomputers". Computer. 10 (1): 23–31. doi:10.1109/c-m.1977.217493. ISSN 0018-9162. S2CID 14427753.

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