Texas Instruments TMS9900
Az 1976 júniusában megjelent TMS9900 volt a világ első, kereskedelemben kapható egylapkás 16 bites mikroprocesszora. A TMS9900 processzort széles körben alkalmazták a TI-99/4 és TI-99/4A otthoni számítógépekben. A processzor technikailag CISC-felépítésű, érdekessége, hogy rendkívül kevés (3) belső regisztere van, ennek ellenére vannak általános célú regiszterei, de azok a processzor számára „külső” tárolóhelyek, a főmemóriában helyezkednek el.
Története
A TMS9900 alapjául a TI 990 miniszámítógép-sorozat szolgált, a processzor gyakorlatilag ennek a minigépnek az egy áramkörön való megvalósítása. Ez a gyakorlat nem egyedülálló, ehhez hasonlóan pl. az Intersil 6100 processzor is a 12 bites PDP–8 miniszámítógép egycsipes megvalósítása volt, avagy a Fairchild 9440 és Data General mN601 egyaránt a Data General Nova gépének egycsipes megvalósításai.
A többi hasonló 16 bites mikroprocesszortól eltérően, mint pl. a National Semiconductor IMP-16 vagy a DEC LSI-11, amelyek közül egyik-másik megelőzte a TMS9900-at, ez egy egyetlen integrált áramkörrel megvalósított teljesértékű, független 16 bites mikroprocesszor.
Architektúra
A TMS9900 processzornak mindössze három belső regisztere van, ezek a programszámláló (PC), állapotregiszter (status register, ST) és a munkaterület-mutató regiszter (workspace pointer register, WP).[1] A WP regiszter egy külső RAM-területre mutat, ahol a processzor 16 általános célú (16 bites) regisztere található. Ez a felépítés igen gyors kontextus-váltást tesz lehetővé, tehát pl. egy szubrutinhívásnál csak az egyetlen munkaterület-mutató értékét kell változtatni a regiszterek egyenkénti elmentése helyett.
A címeket a big endian bájtsorrend szerint tárolja és értelmezi. A TMS9900 egy klasszikus 16 bites gép, amely 216 bájtot képes megcímezni, azaz 65 536 bájtot vagy 32 768 szót.
A processzorban nincs a veremhez hasonló szerkezet, ezt az elvet nem használja. Ehelyett a programszámlálót és a regiszterkörnyezetet elmentő ugróutasítások találhatók az utasításkészletben. A processzor 16 hardver- és 16 szoftvermegszakítást kezel, ezek vektorai PC és WP párokat tartalmaznak, így tehát a regiszterkörnyezet automatikusan cserélhető a megszakítások kiszolgálásánál is.
Utasításkészlet és címzés
A TMS9900 processzornak 72 utasítása van, amelyek 2 vagy 3 szavasak lehetnek és mindig szóhatáron helyezkednek el a memóriában. Az utasításkészlet elég ortogonális, ami azt jelenti, hogy néhány kivételtől eltekintve az összes utasítás használhatja az összes címzési módot az operandusok címzésében.
...
Kivitelezés
A TMS9900 N-csatornás szilíciumkapus MOS folyamattal készült,[1] amely +5V, -5V és +12V tápfeszültséget igényel és négyfázisú (nem átfedő fázisokkal) órajelet, amelynek maximális frekvenciája 3 MHz lehet (a.m. 333,3 ns ciklusidő),[2] amelyet általában egy 48 MHz-es kristály szolgáltat a TIM9904 (vagy más néven 74LS362) órajelgenerátor IC-ben.
...
Felhasználás
A TMS9900 processzort a TI-99/4 és TI-99/4A otthoni számítógépekben használták. Költségmegtakarítási célokból ezeket a gépeket mindössze 128 16 bites szóból álló gyors, TMS9900 által közvetlenül elérhető memóriával szerelték fel. A fennmaradó 16 KiB 8 bites DRAM memóriát csak a videovezérlő tudta közvetlenül elérni, ami rontotta a TI-99/4 teljesítményét.
A TI később kifejlesztette az erősebb, jobb tulajdonságokkal rendelkező TMS99000 processzort, amelyet a 990/10A miniszámítógép processzoraként használtak. Mire azonban a 990/10A piacra került, már látható volt a minigépek korszakának vége.
Változatok
| modell | leírás |
|---|---|
| TI990/9 | Korai többcsipes CPU miniszámítógépes rendszerekhez, 1974 |
| TI990/10 | Többcsipes megvalósítás CPU miniszámítógépes rendszerekhez, 1975 |
| TI990/12 | Többcsipes megvalósítás, gyorsabb mint a 990/10. |
| TMS9900 | Egycsipes megvalósítás, 1976. A TI-99/4(A) számítógépben alkalmazták. |
| TMS9940 | Mikrovezérlő, benne 2 KiB ROM, 128 bájt RAM memória, visszaszámláló (decrementer), CRU busz, 1979 |
| TMS9980, TMS9981 | A TMS9900 8 bites változatai |
| TMS9985 | TMS9940 8 KiB ROM, 256 bájt RAM memóriával, 8 bites külső sínnel, kb. 1978 (nem jelent meg) |
| TMS9989 | Tökéletesített 9980, katonai hardverekben használták. |
| TMS9995 | Tökéletesített TMS9985-höz hasonló processzor, ROM nélkül. A TI-99/8 prototípusban és a Geneve számítógépben használták. |
| TMS99000 | Tökéletesített egycsipes 9900, a 990/10 felváltására, 1981. |
| TMS99105 | Képes kiegészítő utasításokat emulálni |
| TMS99110 | Továbbfejlesztett 99105-ös. |
Jegyzetek
- ↑ a b TMS9900 Microprocessor Data Manual [archivált változat]. Texas Instruments Inc., 3. o. (1976). Hozzáférés ideje: 2013. február 10. [archiválás ideje: 2012. május 16.]
- ↑ TMS9900 Microprocessor Data Manual [archivált változat]. Texas Instruments Inc., 31. o. (1976). Hozzáférés ideje: 2013. február 10. [archiválás ideje: 2012. május 16.]
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben a Texas Instruments TMS9900 című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
További információk
- TMS9900 kézikönyvek és referencia a Bitsavers oldalain.
- Texas Instruments TMS9900 az Absolute Astronomy oldalán.
|
Ez az informatikai tárgyú lap egyelőre csonk (erősen hiányos). Segíts te is, hogy igazi szócikk lehessen belőle! |