المصفوفات الإلكترونية 9002

الموسوعة الحرة

المصفوفات الإلكترونية 9002
معلومات عامة
تم إطلاقه1976 ؛ منذ 48 سنة ( 1976 )
تم إيقافه1977 ( 1977 )
الشركة المصنعة المشتركة
أداء
الحد الأقصى لمعدل ساعة وحدة المعالجة المركزية 4 ميجا هرتز
عرض البيانات8
عرض العنوان12
الهندسة المعمارية والتصنيف
مجموعة التعليماتالمصفوفات الإلكترونية 9002
عدد التعليمات55
المواصفات المادية
طَرد
  • 28 دبوس DIP

كانت المصفوفات الإلكترونية 9002 ، أو EA9002 ، عبارة عن معالج دقيق 8 بتات تم إصداره في عام 1976. وقد تم تصميمه ليكون سهل التنفيذ في الأنظمة ذات الرقائق الداعمة القليلة المطلوبة. وقد تضمن 64 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي المدمجة ويمكن توصيله مباشرة بأجهزة TTL . وقد تم تعبئته في DIP مكون من 28 سنًا مما جعل تنفيذه أقل تكلفة من التصميمات المعاصرة مثل MOS 6502 المكون من 40 سنًا و Zilog Z80 . يُعرف اليوم باسم متحكم دقيق ، على الرغم من أن هذا المصطلح لم يكن موجودًا في ذلك الوقت. [أ]

لم يكن التصميم ذو الـ 28 سنًا يحتوي على عدد كافٍ من الدبابيس المتبقية لتنفيذ ناقل عناوين 16 بت، وبدلاً من ذلك كان يحتوي على 12 سطرًا للعناوين مما حد من الذاكرة الرئيسية إلى 4096 بايت. لم يكن هذا قيدًا كبيرًا في ذلك الوقت، حيث كانت الذاكرة لا تزال باهظة الثمن وكان السوق المستهدف غالبًا ما يكتفي بالذاكرة العشوائية الداخلية. كان هناك مُراكم واحد 8 بت يستخدم للحسابات وثمانية سجلات 8 بت يمكن استخدامها لتخزين القيم المؤقتة. كانت هذه مدعومة بثمانية سجلات أخرى 4 بت والتي كانت تعمل كأهم بتات من سجلات 8 بت، مما أدى إلى تمديدها إلى 12 بتًا للفهرسة والتلاعب بالعناوين المماثلة.

واجهت شركة Electronic Arrays (EA) مشاكل مع خط تصنيع المنطق NMOS الجديد الذي يعمل بحمل الاستنزاف، كما واجهت صعوبات في عمليات التسليم. وبحلول عام 1977، استحوذت 6502 وZ80 على جزء كبير من السوق، وفي نوفمبر، توقفت شركة EA عن بيع التصميم. وتم بيع الشركة إلى شركة NEC في العام التالي.

تاريخ

حققت شركة Electronic Arrays أول نجاح كبير لها في عام 1970 مع مجموعة شرائح حاسبة إلكترونية مكونة من ست شرائح ، والتي قامت بتحسينها بشكل مطرد على عدة خطوات إلى تنسيق شريحة واحدة. [2] ومع ذلك، فقد تفوقت عليها شركات أخرى باستمرار في السوق بعدد شرائح أقل، أولاً Mostek و Texas Instruments ، وبعد ذلك عدد من شركات الإلكترونيات اليابانية. بحلول منتصف السبعينيات، كانت الشركة في حاجة ماسة إلى خط إنتاج جديد وبدأت في تطوير وحدة المعالجة المركزية. [3]

في الوقت الذي تم فيه تصميم 9002، لم يكن الكمبيوتر الصغير قد ظهر بعد كسوق رئيسي وكانت معالجات العصر تُستخدم في الغالب في الإلكترونيات المضمنة مثل الآلات الحاسبة الإلكترونية ، وآلات تسجيل النقد ، ومضخات الغاز، وأدوار مماثلة. [4] لهذه الاستخدامات، تم تخزين برنامج الكمبيوتر عادةً على ذاكرة للقراءة فقط (ROM) وكانت كمية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المطلوبة صغيرة جدًا - مع تتبع عدد الجالونات التي تم ضخها والتكلفة الإجمالية على سبيل المثال. دفع هذا المصممين إلى تطوير أنظمة تتضمن أكبر عدد ممكن من هذه الميزات على شريحة واحدة بحيث يتم تقليل العدد الإجمالي للشرائح في نظام كامل.

في منتصف سبعينيات القرن العشرين، لم تظهر ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية بعد باعتبارها الشكل الأساسي للذاكرة الرئيسية ، وكانت معظم الأنظمة تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة الأكثر تكلفة . بالنسبة لوحدات التحكم المضمنة، يمكن أن يمثل هذا تكلفة كبيرة، لذلك كان من المرغوب فيه أن يضيف المصممون كمية صغيرة من "ذاكرة الوصول العشوائي المؤقتة" إلى النظام لتجنب الحاجة إلى إضافة شرائح ذاكرة وصول عشوائي إضافية إلى اللوحة. نظرًا لأن معظم الأنظمة ستحتوي على ذاكرة وصول عشوائي خارجية قليلة أو معدومة وبرامج صغيرة في ذاكرة القراءة فقط، فقد كان من الشائع أيضًا استخدام مساحات عناوين أصغر لأن هذا يسمح بتقليل عدد الدبابيس، مما يبسط تخطيط لوحة الدائرة . [5]

كان التغيير الرئيسي الآخر الذي حدث في منتصف السبعينيات هو تقديم تصميم منطق NMOS ذو الحمل المستنفذ . كانت أنظمة التصنيع السابقة التي تستخدم دوائر "الحمل المعزز" تتطلب ثلاثة جهد إدخال، كان أحدها عادةً +12 فولت. [6] لم يجعل هذا تخطيط الدائرة أكثر تعقيدًا فحسب وغالبًا ما يتطلب مصدر طاقة أكثر تعقيدًا أيضًا، بل جعل أيضًا من الصعب التفاعل مع دوائر الدعم الخارجية التي كانت تعتمد في الغالب على منطق الترانزستور-الترانزستور (TTL) الذي يعمل عند +5 فولت. تتطلب واجهة الرقائق القديمة مع مجموعة متنوعة من مكونات TTL عمومًا مزاليج إضافية ، لكن تصميمات الحمل المستنفذ الجديدة تعمل عند +5 فولت وتتفاعل مباشرة، مما يقلل التكلفة والتعقيد.

تم تصميم 9002 للاستفادة من كل هذه المفاهيم الناشئة. فقد تضمنت 64 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ومساحة عنوان 12 بت، مما يسمح بتعبئتها في حزمة مزدوجة الخط (DIP) ذات 28 سنًا، [7] مقارنة بالحزمة ذات 40 سنًا لمعظم تصميمات العصر مثل Zilog Z80 أو MOS 6502. كما تضمنت أيضًا مكدس نداء منفصل من سبعة مستويات من عناوين 12 بت حتى لا تضطر مكالمات البرامج الفرعية إلى استخدام لوحة الخدش. [8] سمح هذا بتنفيذ وحدة تحكم بسيطة في شريحتين، 9002 وذاكرة للقراءة فقط، جنبًا إلى جنب مع أي أجهزة واجهة مطلوبة مثل Intel 8212 أو حتى مجرد شريحة قلابة. [9] [3]

لسوء الحظ بالنسبة لشركة Electronic Arrays، لم يكن تكثيف خط تصنيع الأحمال المستنفدة جيدًا كما حدث لشركات مثل MOS Technology ، وبحلول نهاية عام 1976 كانوا لا يزالون يكافحون من أجل العائدات. [10] [11] وبحلول العام التالي، كانت الرقائق مثل 6502 و Z80 تصل إلى خطواتها الإنتاجية وما زالت EA9002 لا تحقق انتصارات تصميمية كبيرة. [12] استسلمت الشركة في النهاية وألغت خط الإنتاج في نوفمبر 1977. [12] في العام التالي ، اشترت شركة NEC شركة Electronic Arrays ، التي كانت تعاني من مشاكل مالية، [13] ثم اندمجت لاحقًا في شركة NEC Electronics USA، جنبًا إلى جنب مع شركتين تابعتين لشركة NEC، في عام 1981. [14]

استخدمت إحدى شركات الإلكترونيات، وهي شركة برو لوج في مونتيري، كاليفورنيا ، المعالج 9002 في حاسوب أحادي اللوحة في أوائل عام 1977. [15] في الطبعة الأولى من كتاب مقدمة إلى أجهزة الكمبيوتر الدقيقة ، خصص آدم أوزبورن فصلاً للمعالج 9002. ووصفه بأنه مزيج من معالج فيرتشايلد إف 8 ومعالج آر سي إيه كوزماك ، حيث كان يحتوي على ذاكرة لوحة الخدش والمفهوم العام لمعالج إف 8 مع السجلات المتعددة للأغراض العامة لمعالج كوزماك. ومع ذلك، بحلول الوقت الذي نُشرت فيه الطبعة الثانية في عام 1977، تمت إزالة الفصول التي تغطي معالج EA9002 ومعالج روكويل بي بي إس-8 حيث تم إلغاء المعالج الأول ولم يتم إصدار المعالج الأخير أبدًا. [16]

وصف

نموذج البرمجة

كان لدى 9002 55 تعليمة، [17] تم تصميمها على غرار Intel 4040. [18] كانت معظم هذه التعليمات بتنسيق عنوان واحد، وفي هذه الحالة كان يتم تقسيم التعليمات البرمجية عادةً إلى قسمين، مع تحديد أربعة بتات للعملية والأربعة الأخرى للسجل. على سبيل المثال، كانت تعليمات ADD تحتوي على البتات الأكثر أهمية (MSB) "06"، وكانت البتات الأربعة الأقل أهمية (LSB) تحدد أي السجلات يجب إضافتها إلى المجمع، من 0 إلى 7. كما استخدمت SUB البتات الأربعة MSB كـ "06"، لكن البتات الأربعة الأقل أهمية كانت 8 شاملة F (سداسي عشري). [17]

لم يكن هناك سوى عدد قليل من التعليمات المكونة من بايتين، وعادةً ما تكون مخصصة لتحديد عنوان أو استخدام قيمة فورية. على سبيل المثال، يقوم LAI (رمز التشغيل 0D ) بتحميل قيمة فورية في المُراكم، ويتبعه بايت ثانٍ بالقيمة الفورية المكونة من 8 بتات. قام LRI بنفس الشيء بالنسبة للسجلات الأخرى، مع الإشارة إلى LSBs السجل الذي يجب استخدامه. استخدمت القفزات والفروع أيضًا تنسيق البايتين، مما يوفر إزاحة العنوان داخل "صفحة". وكذلك فعل IRJ و DRJ ، اللذان زادا أو نقصا في سجل محدد ثم انتقلا إذا كان غير صفري. حدد البايت الثاني موقع القفزة. [17]

كان يتم تنفيذ التوجيه عادةً في خطوتين، الأولى لتحميل البتات الثمانية السفلية من العنوان في أحد سجلات "الأغراض العامة"، ثم الثانية لتحميل البتات الأربعة الأكثر أهمية من العنوان في "سجل الصفحات". تستخدم المادة التمهيدية هذا المثال: [19] 

LAI 08 ؛ LAI=load-acc-immediate - نسخ رقم الصفحة، 8، إلى المجمع CAP 4 ؛ CAP=copy-acc-to-page-register - تخزين هذا الرقم 8 في جزء الصفحة من السجل 4 LRI 4 ، 00 ؛ LRI=load-reg-immediate - تحميل القيمة 0 في الجزء السفلي من السجل 4

يؤدي هذا إلى تعيين العنوان في السجل 4 إلى الموقع الأول في الصفحة 8. ومن ثم يمكن تحميل البيانات أو حفظها في المجمع باستخدام INP ut أو OUT put وتحديد السجل 4 في LSBs. [17]

كانت هناك حاجة أيضًا إلى تعليمات منفصلة لقراءة وكتابة ذاكرة التخزين المؤقت الداخلية، والتي تعمل بخلاف ذلك مثل الذاكرة الخارجية وكان لابد من تحميلها وحفظها من خلال المجمع باستخدام RDS و WRS . إحدى الميزات الغريبة هي أنه يمكن أيضًا استخدام لوحة التخزين المؤقت مباشرةً كمتغير في عمليات الجمع والطرح، باستخدام عمليات ADS و SUS ، وبالتالي تجنب الاضطرار إلى تحميل القيمة إلى المجمع، وحفظها في سجل، ثم إضافتها. [19]

كانت وحدة المنطق الحسابي (ALU) تدعم كلًا من العمليات الحسابية الثنائية والحسابية المشفرة بالثنائي المعبأ (BCD)، كما كان شائعًا في ذلك العصر. [1] تم تشغيل هذا الخيار باستخدام SED وإيقاف تشغيله باستخدام SEB . [17]

ملاحظات أخرى

يعمل المعالج 9002 عادةً بتردد 4 ميجاهرتز. وقد ورد أنه يستغرق 2 ميكروثانية لجلب التعليمات وتنفيذها، [20] [21] على الرغم من أن مصدرًا آخر يقول 3.2 ميكروثانية للتعليمات المكونة من بايت واحد و6.4 ميكروثانية للتعليمات المكونة من بايتين. [15]

أنظمة الدعم

نظرًا لأن النظام لم يتم تطويره لفترة طويلة قبل إلغائه، فقد كان هناك عدد قليل من شرائح الدعم المتاحة. كان لدى EA خط من أقراص ROM وذاكرة وصول عشوائي ثابتة، وفي نفس الوقت تقريبًا قدمت قرص ROM جديدًا بحجم 32x1 (4 كيلو بايت) والذي غالبًا ما تم توضيحه أثناء استخدامه مع 9002. [22] كانت دائرة التحكم الوحيدة التي قدمتها هي وحدة التحكم في لوحة المفاتيح EA2000 ذات 99 مفتاحًا. [23]

تم إجراء التطوير باستخدام مجمع ماكرو يعمل على نظام IBM System/360 والذي كان متاحًا أيضًا عبر الإنترنت مع National CSS . كان محاكي النظام جزءًا من الحزمة، كما كانت لوحة بدء التشغيل البسيطة متاحة أيضًا. [23] دعمت ASM/GEN وSIM/GEN، أنظمة التطوير للمجمعات المتقاطعة والمُحاكيات في FORTRAN IV ، EA9002 كهدف. [24]

ملحوظات

  1. ^ على الرغم من أن الشركة استخدمت مصطلح "وحدة التحكم" بشكل بارز في أوصافها. [1]

مراجع

الاستشهادات

  1. ^ ab Wickes 1976، ص 36.
  2. ^ "الولايات المتحدة تطلق النار لأول مرة على آلة حاسبة يابانية رائدة" (PDF) . إلكترونيات . 44 (4). ماكجرو هيل: 37-38. 15 فبراير 1971.
  3. ^ ab Cushman 1975.
  4. ^ Weissberger, Alan; Jack Irwin; Soo Nam Kim (July 8, 1976). "Processor family specializes in custom control" (PDF) . Electronics . 49 (14). McGraw-Hill: 84–89.
  5. ^ Bagnall, Brian. Commodore . Variant Press. يمكن تصنيع 6507، الذي كان جزءًا من [6502]، بسعر أرخص. تم تصميمه ليكون حزمة صغيرة حقًا.
  6. ^ جيري سي وايتيكر (2005). الإلكترونيات الدقيقة (الطبعة الثانية). دار نشر سي آر سي. ص 6-7-6-10. رقم ISBN  978-0-8493-3391-0.
  7. ^ ويكس 1976، ص 41.
  8. ^ ويكس 1976، ص 42.
  9. ^ ويكس 1976، ص 46.
  10. ^ "المصفوفات الإلكترونية". النشرة الإخبارية للإلكترونيات الدقيقة . شركة هندسة الدوائر المتكاملة. 18 سبتمبر 1976. ص 1. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2018 - عبر مؤسسة سميثسونيان.
  11. ^ هوفلر، دون سي. (18 سبتمبر 1976). "النكسات". أخبار الإلكترونيات الدقيقة مع كتاب حالات المدير . ص. 4 – عبر مؤسسة سميثسونيان.
  12. ^ ab Cushman, Robert (20 نوفمبر 1977). "دليل المعالجات الدقيقة السنوي الرابع لـ EDN" (PDF) . EDN . ص. 45. تم الاسترجاع في 23 يونيو 2018. EA9002—تم حل طاقم المشروع في Electronic Arrays المرتبط بهذا μP وإغلاق جهود التسويق . دخلت الشركة السوق متأخرة جدًا وكانت صغيرة جدًا بحيث لا يمكنها القيام بجهود مبيعات تنافسية.
  13. ^ Encarnation, Dennis J. (2018). Rivals Beyond Trade. Cornell University Press. p. 126. ISBN 9781501723919.
  14. ^ "شركة نيبون تندمج مع شركة الأسلحة الأمريكية وتؤسس شركة إن إي سي إلكترونيكس". مجلة كمبيوتر وورلد . المجلد 15، العدد 16. 20 أبريل 1981. ص 78.
  15. ^ "PRO-LOG تعلن عن بطاقة 9002" (PDF) . Microcomputer Digest . المجلد 3، العدد 7. يناير 1977. ص 11. مؤرشف من الأصل (PDF) في 25 يوليو 2020. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2018 .
  16. ^ أوزبورن 1978، ص. xliii.
  17. ^ abcde Wickes 1976، ص 48.
  18. ^ ديفيز، أنتوني جيه. (31 يناير 1979). "المعالجات الدقيقة واستخدامها في الفيزياء". التقدم في الإلكترونيات وفيزياء الإلكترونات . 47. أكاديميك بريس: 113. ISBN 978-0-08-057712-8.
  19. ^ ab Wickes 1976، ص 52.
  20. ^ سافون، كارل (مايو 1976). "حالة الحالة الصلبة" (PDF) . راديو-إلكترونيكس : 69.
  21. ^ "معالج دقيق جديد منخفض التكلفة 8 بت" (PDF) . Microcomputer Digest . المجلد 2، العدد 6. ديسمبر 1975. ص 1، 4. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 مارس 2020. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2018 .
  22. ^ ماكوي 1976، ص 66.
  23. ^ ab Wickes 1976، ص 54.
  24. ^ جونسون، جي آر؛ مولر، آر إيه (يناير 1977). "التوليد الآلي للبرمجيات عبر الأنظمة لأجهزة الكمبيوتر الصغيرة". كمبيوتر . 10 (1): 23-31. doi :10.1109/cm.1977.217493. ISSN  0018-9162. S2CID  14427753.

فهرس

  • مكوي، مايكل (22 يناير 1976). معالج دقيق مصمم مع وضع المستخدم في الاعتبار (PDF) . وقائع مؤتمر تطبيقات الدوائر المتكاملة للمعالج الدقيق/الذاكرة. مجلة الهندسة الإلكترونية. ص 36-54.
  • ويكس، ويليام (22 يناير 1976). تقديم ذاكرة القراءة فقط 32 كيلو بايت (PDF) . وقائع مؤتمر تطبيقات الدوائر المتكاملة للمعالجات الدقيقة/الذاكرة. مجلة الهندسة الإلكترونية. ص 55-67.
  • أوزبورن، آدم (1978). مقدمة إلى أجهزة الكمبيوتر الدقيقة: المجلد الثاني، بعض المنتجات الحقيقية (PDF) .
  • كوشمان، روبرت هـ. (20 سبتمبر 1975). "2-1/2 Generation μP's – $10 Parts That Perform Like Low-End Mini's" (PDF) . EDN . 20 (17). Cahners Publishing: 36–42. مؤرشف من الأصل (PDF) في 24 أبريل 2016. تم الاسترجاع في 12 يونيو 2018 .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=المصفوفات_الإلكترونية_9002&oldid=1167467027"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate