NEC V20

المعالج NEC V20 هو معالج دقيق صممته وأنتجته شركة NEC . وهو متوافق من حيث عدد الأطراف ورمز الكائن مع معالج Intel 8088 ، ويتميز ببنية مجموعة تعليمات (ISA) مشابهة لتلك الخاصة بمعالج Intel 80188 مع بعض الإضافات. [ 2 ] تم طرح المعالج V20 في نوفمبر 1982. [ 1 ] [ 2 ]

سمات

احتوت شريحة V20 على 63000 ترانزستور ، أي أكثر من ضعف عدد ترانزستورات معالج 8088 البالغ 29000 ترانزستور. [ 3 ] صُممت الشريحة لدورة تشغيل ساعة تبلغ 50%، مقارنةً بدورة التشغيل البالغة 33% المستخدمة في معالج 8088. [ 4 ] يمتلك V20 ناقلَي بيانات داخليين بعرض 16 بت، مما يسمح بنقل البيانات مرتين في وقت واحد. [ 5 ] تعني هذه الاختلافات أن V20 كان بإمكانه عادةً إكمال عدد أكبر من التعليمات في فترة زمنية محددة مقارنةً بمعالج Intel 8088 الذي يعمل بنفس التردد. [ 2 ]

صُنعت شريحة V20 بتقنية CMOS 2 ميكرون . [ 6 ] [ 4 ] عملت الإصدارات الأولى بسرعات 5 و8 و10 ميجاهرتز . [ 7 ] : 2 في عام 1990، أدى تطوير تقنية التصنيع إلى إنتاج شريحتي V20H وV20HL، اللتين تميزتا بأداء مُحسّن واستهلاك أقل للطاقة. [ 6 ] أضافت الإصدارات اللاحقة سرعات 12 و16 ميجاهرتز. كما تميزت شريحة V20HL بثباتها التام، مما يسمح بإيقاف ساعتها.  

وُصِفَ معالج V20 بأنه ذو عرض 16 بت داخليًا. وكان يستخدم ناقل بيانات خارجيًا بعرض 8 بت ، مُوَجَّهًا على نفس دبابيس البايت الأدنى لناقل العناوين. وكان ناقل العناوين ذو العرض 20 بت قادرًا على عنونة 1  ميجابايت من الذاكرة.

أُفيد بأن جهاز V20 كان متوافقًا مع وحدة المعالجة المساعدة Intel 8087 لحساب الفاصلة العائمة (FPU). [ 8 ] كما صممت شركة NEC وحدة FPU خاصة بها، وهي μPD72091، والتي أُلغيت قبل بدء الإنتاج. ثم قدمت الشركة تصميمًا مُعدَّلًا، وهو μPD72191، ولكن من غير الواضح عدد الوحدات التي تم إنتاجها من هذا الجزء الثاني، إن وُجدت. [ 9 ]

تم إطلاق V30، وهو معالج مركزي مطابق تقريبًا مع ناقل بيانات خارجي بعرض 16 بت، في 1 سبتمبر 1983. [ 10 ] [ 6 ] كان متوافقًا مع دبابيس ورمز الكائن مع Intel 8086 .

تمديدات ISA

سوني CXQ70108D 8  ميجاهرتز

تتضمن مجموعة تعليمات المعالج V20 عدة تعليمات لا ينفذها معالج 8088، بما في ذلك تعليمات لمعالجة البتات، وعمليات BCD المعبأة ، والضرب، والقسمة. كما تتضمن تعليمات جديدة للوضع الحقيقي من معالج Intel 80286. [ 11 ]

كانت التعليمات ADD4Sو SUB4Sو و CMP4Sقادرة على جمع وطرح ومقارنة أعداد عشرية ضخمة مُشفّرة ثنائيًا ومُخزّنة في الذاكرة. كما كانت التعليمات ROL4و تقوم بتدوير أجزاءROR4 من أربعة بتات . وتضمنت عائلة أخرى من التعليمات و و و و و التي تختبر وتُعيّن وتُمسح وتعكس بتات مفردة من معاملاتها، ولكنها أقل كفاءة بكثير من نظيراتها اللاحقة في معالج i80386 ، و و و و ؛ كما أن ترميزاتها غير متوافقة. وكانت هناك تعليمتان لاستخراج وإدراج حقول بتات بأطوال عشوائية ( , ). وأخيرًا، كانت هناك بادئتان إضافيتان للتكرار، و ، اللتان عدّلتا التعليمات الأصلية و لمسح سلسلة من البايتات أو الكلمات (مع التعليمات و ) طالما بقي شرط أقل أو ليس أقل صحيحًا. [ 12 ]TEST1SET1CLR1NOT1BTBTSBTRBTCEXTINSREPCREPNCREPEREPNESCASCMPS

قدّم جهاز V20 وضعًا يُحاكي معالج Intel 8080.BRKEM تُصدر تعليمة لبدء محاكاة 8080، ويُحدد مُعامل هذه التعليمة رقم مقاطعة يحتوي متجهها على مُؤشر المقطع: الإزاحة حيث تبدأ المحاكاة. ولإنهاء المحاكاة، RETEMتُصدر تعليمة بلغة 8080. ومن الميزات التي لا تُستخدم كثيرًا استدعاء CALLNالمقاطعة الأصلية (call native)، والتي تُصدر استدعاء مقاطعة من نوع 8086، مما يُتيح دمج كود x86 (الذي يُعيد القيمة باستخدام ) مع كود 8080.IRET

وضع آخر يضع المعالج في حالة توفير الطاقة عبر HALTتعليمة معينة. [ 7 ] [ 8 ]

الدعاوى القضائية

في عام 1982، رفعت شركة إنتل دعوى قضائية ضد شركة إن إي سي بشأن معالجاتها μPD8086 و μPD8088. وقد تمت تسوية هذه الدعوى خارج المحكمة، حيث وافقت شركة إن إي سي على ترخيص التصاميم من شركة إنتل. [ 13 ]

في أواخر عام 1984، رفعت شركة إنتل دعوى قضائية أخرى ضد شركة إن إي سي، مدعيةً أن الشفرة البرمجية الدقيقة في معالجي V20 وV30 تنتهك براءات اختراعها الخاصة بمعالجي 8088 و8086. [ 14 ] وكان مهندس البرمجيات في شركة إن إي سي، هيرواكي كانيكو، قد درس تصميم الأجهزة لوحدات المعالجة المركزية من إنتل والشفرة البرمجية الدقيقة الأصلية من إنتل.

في حكمها الصادر بتاريخ 22 سبتمبر 1986، [ 15 ] قررت المحكمة أن الشفرة الدقيقة في ذاكرة التحكم تُعدّ برنامج حاسوب، وبالتالي فهي محمية بموجب حقوق النشر. [ 16 ] كما وجدت المحكمة أن شركة إنتل قد أسقطت حقوقها في النشر لإهمالها ضمان وضع العلامات المناسبة على جميع الرقائق من مصادر ثانوية . وقررت المحكمة أيضًا أن شركة NEC لم تقم ببساطة بنسخ الشفرة الدقيقة لشركة إنتل، وأن الشفرة الدقيقة في معالجي V20 وV30 كانت مختلفة بشكل كافٍ عن شفرة إنتل بحيث لا تُعدّ انتهاكًا لحقوق النشر الخاصة بإنتل.

قبل القاضي في القضية أدلة شركة NEC المتعلقة بغرفة العمليات النظيفة . كما أقرّ استخدام NEC للهندسة العكسية فيما يتعلق بإنشاء الشفرة المصغرة Rev.2، دون التعليق عليها فيما يتعلق بشفرة Rev.0. [ 16 ] : 212-221

المتغيرات والخلفاء

V20 على لوحة أم
NEC V30 (μPD70116)، 10  ميجاهرتز
NEC V33A (μPD70136AL)
NEC V40 (μPD70208)
NEC V53A (μPD70236A)
منتجرقم القطعةتفاصيل
NEC V30μPD70116كان جهاز V30 في الأساس عبارة عن جهاز NEC V20 مزود بناقل بيانات خارجي 16 بت، وكان متوافقًا من حيث التوصيلات مع معالج Intel 8086. وقد مثّل V30 ترقية مصنعية لمعالج 8086 المستخدم في محول GTD-5 EAX من الفئة 5. كما استُخدم أيضًا في جهاز Psion Series 3 ، وجهاز NEC PC-9801 VM، وجهاز Olivetti PCS86، وبطاقة "PC Transporter" من شركة Applied Engineering لأجهزة Apple II ، وفي العديد من أجهزة الألعاب (خاصةً تلك التي صنعتها شركة Irem ) في أواخر ثمانينيات القرن الماضي. وبعد سنوات، استُخدم إصدار V30 MZ منخفض الجهد في جهاز ألعاب WonderSwan المحمول من شركة Bandai .
NEC V20HLμPD70108Hنسخة عالية السرعة (تصل إلى 16  ميجاهرتز) ومنخفضة الطاقة من V20.
NEC V30HLμPD70116Hنسخة عالية السرعة (تصل إلى 16  ميجاهرتز) ومنخفضة الطاقة من V30.
NEC V25μPD70320نسخة متحكم دقيق من NEC V20، مزودة بوحدات طرفية مدمجة مثل وحدة تحكم المقاطعات، ومحرك DMA، ومؤقتين، ووحدتي UART، ومقارنات تناظرية، ومنافذ إدخال/إخراج للأغراض العامة. يحتوي الإصدار μPD70322 على ذاكرة قراءة فقط مدمجة بسعة 16 كيلوبايت غير موجودة في الإصدار μPD70320.
μPD70322
NEC V25HSμPD79011نسخة من V25 مع نظام التشغيل RX116 RTOS في ذاكرة القراءة فقط الداخلية.
غير متوفرμPD70P322وحدة تحكم دقيقة يمكن تهيئتها للعمل إما كجهاز NEC V25 أو NEC V35، ويتم التحكم بها عبر دبوس إدخال "V25/ V35 ". تتضمن ذاكرة قراءة فقط قابلة لإعادة البرمجة بالأشعة فوق البنفسجية بسعة 16 كيلوبايت . [ 17 ]
NEC V25+μPD70325نسخة عالية السرعة من V25.
حارس أمن NEC V25μPD70327إصدار من معالج NEC V25 يُضيف ميزة "الحماية الأمنية"، وهي وضع أمان يُترجم فيه بايتات رمز العملية أثناء جلب/فك تشفير التعليمات باستخدام جدول بحث مُعرّف من قِبل المستخدم يتكون من 256 مدخلاً ومُخزّن في ذاكرة قراءة فقط مُقنّعة (Mass ROM) على الشريحة ، مما يسمح بتنفيذ التعليمات البرمجية المُشفّرة باستخدام خوارزمية استبدالBRKS 8 بت. يُمكن تفعيل/تعطيل وضع الأمان هذا أثناء التشغيل باستخدام تعليمات خاصة بـ "الحماية الأمنية" BRKN. [ 17 ]
NEC V33μPD70136نسخة من معالج V30 مزودة بناقلات عناوين وبيانات منفصلة، ​​وتتم فيها عملية فك تشفير التعليمات بواسطة منطق مدمج بدلاً من وحدة تحكم مبرمجة دقيقاً. يبلغ معدل نقل البيانات ضعف معدل V30 عند نفس تردد الساعة. يُعادل أداء V33 أداء معالج Intel 80286. تم زيادة مساحة عناوين الذاكرة إلى 16 ميجابايت. يدعم المعالج تعليمات إضافية، BRKXAو RETXA، وضع العنونة الموسعة. لا يدعم محاكاة معالج 8080.
NEC V33AμPD70136Aيختلف عن الإصدار V33 في أنه يحتوي على أرقام متجهات مقاطعة متوافقة مع معالجات Intel 80X86. (تم نقل "مصيدة التعليمات غير المعرفة" من المتجه 122 إلى المتجه 6، وتم نقل "المعالج المساعد غير موجود" من المتجه 130 إلى المتجه 7. [ 17 ] [ 18 ] )
NEC V35μPD70330نسخة متحكم دقيق من NEC V30. يتضمن متغير μPD70332 ذاكرة قراءة فقط مدمجة بسعة 16 كيلوبايت غير موجودة في μPD70330.
μPD70332
NEC V35HSμPD79021نسخة من V35 مع نظام التشغيل RX116 RTOS في ذاكرة القراءة فقط الداخلية.
NEC V35+μPD70335نسخة عالية السرعة من V35.
حارس أمن NEC V35μPD70337نسخة من V35 تضيف "حماية أمنية"، على غرار μPD70327.
NEC V40μPD70208نسخة مدمجة من V20، مزودة بواجهة USART 8251 متوافقة مع معالجات إنتل ، ومؤقت فاصل زمني قابل للبرمجة 8253 ، وواجهة منفذ متوازي 8255. تُستخدم في أجهزة Olivetti Prodest PC1، وOlivetti M200، وOlivetti ETV 2700، وOlivetti ETV 2900، وOlivetti VM 2000، وDigisystems Jetta XD، و Sharp PC-4500 ، و Zenith Eazy PC .
NEC V40HLμPD70208Hنسخة عالية السرعة ومنخفضة الجهد من طراز V40.
NEC V50μPD70216نسخة مدمجة من معالج V30. وهو المعالج الرئيسي في أجهزة Akai S1000 و S1100، و Korg M1 . [ 19 ] [ 20 ]
NEC V50HLμPD70216Hنسخة عالية السرعة ومنخفضة الجهد من V50.
NEC V41μPD70270يشتمل على نواة V30HL ووحدات طرفية PC-XT : واجهة منفذ متوازي 8255 ، ومؤقت فاصل زمني قابل للبرمجة 8254 ، ووحدة تحكم PIC 8259 ، ووحدة تحكم DMA 8237 ، ووحدة تحكم لوحة المفاتيح 8042. كما يشتمل على وحدة تحكم DRAM كاملة .
NEC V51μPD70280تتضمن هذه الوحدة معالج V30HL ووحدات PC-XT الطرفية: واجهة منفذ متوازي 8255 ، ومؤقت فاصل زمني قابل للبرمجة 8254 ، ومعالج PIC 8259 ، ووحدة تحكم DMA 8237 ، ووحدة تحكم لوحة المفاتيح 8042. كما تتضمن وحدة تحكم DRAM كاملة. وقد استُخدمت في جهاز Olivetti Quaderno PT-XT-20.
NEC V53μPD70236تتضمن هذه الوحدة نواة V33 مع وحدة DMA رباعية القنوات (μPD71071 [ 21 ] / i8237)، ووحدة UART (μPD71051/i8251)، وثلاثة مؤقتات/عدادات (μPD71054/ i8254ووحدة تحكم بالمقاطعات (μPD71059/ i8259 ). وقد استُخدمت في جهازي Akai MPC3000 [ 22 ] [ 23 ] و Akai SG01v .
NEC V53AμPD70236Aيدمج بعض الأجهزة الطرفية مع نواة V33A. يُستخدم في Sharp Zaurus PI-B304/B308
NEC V55PIμPD70433يحتوي معالج V55PI على سجلات قطاعات موسعة تسمى DS2 وDS3، ومن خلال إزاحة قيمة السجل بمقدار 8 بتات إلى اليسار وإضافة قيمة إزاحة، يصبح من الممكن الوصول إلى مساحة العناوين الكاملة البالغة 16 ميجابايت. [ 24 ]
NEC V55SCμPD70423لا يأتي جهاز V55SC مزودًا بسجلات مقطعية موسعة تسمى DS2 و DS3 فحسب، بل إنه مزود أيضًا بوحدة تحكم تسلسلية متعددة البروتوكولات ثنائية القناة (MPSC) وهي مجموعة فرعية من μPD72001/72002. [ 25 ]
فاديم VG230منصة حاسوب شخصي أحادية الشريحة. [ 26 ] احتوت VG230 على  معالج NEC V30HL بتردد 16 ميجاهرتز، ومنطق أساسي متوافق مع IBM PC/XT ، ووحدة تحكم بشاشة LCD ( CGA /AT و T640x400) تدعم اللمس، وماسح ضوئي لمصفوفة لوحة المفاتيح، ووحدة تحكم ببطاقتي PCMCIA 2.1، ودعم أجهزة EMS 4.0 حتى 64  ميجابايت، ووحدات تحكم مدمجة للمؤقت، وPIC، وDMA، وUART، و RTC . استُخدمت في أجهزة HP OmniGo 100 و 120 و IBM Simon . [ 27 ]
فاديم VG330كان خليفة جهاز VG230، ويحتوي على  معالج NEC V30MX بسرعة 32 ميجاهرتز ومنطق أساسي متوافق مع IBM PC/AT مع معالجين PIC مزدوجين، ووحدة تحكم LCD (640x480)، وماسح ضوئي لمصفوفة لوحة المفاتيح، ووحدة تحكم PC Card ExCA 2.1 ومنفذ SIR .
NEC V60μPD70616مع معالج V60، تخلت شركة NEC عن تصميم x86 وأطلقت بنية CISC جديدة ذات 32 بت . وقد تضمن كل من V60 وV70، اللذان اختلفا بشكل رئيسي في عرض ناقلي العناوين والبيانات الخارجيين، وضع محاكاة V20/V30. [ 28 ] : §10 [ 9 ] (أما V80 اللاحق، الذي استخدم نفس بنية CISC، فلم يتضمن وضع محاكاة V20/V30). [ 29 ]
NEC V70μPD70632

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "NEC V20 uPD70108 | مواصفات المعالج" . PhoneDB.net . 2007-09-01 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2026-06-08 .
  2. 1 2 3 جينادي، شفيتس. "عائلة معالجات NEC V20" . عالم المعالجات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 17-10-2006 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13-08-2006 .
  3. "8088 و V20" . دليل معالجات x86 . 17-11-2018.
  4. 1 2 ديفيس، ستيفن ر. (24-12-1985). "تعزيز أداء جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام سلسلة V" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . المجلد 4، العدد 26. الصفحات 181-186 . تاريخ الاسترجاع: 27-05-2025 .   
  5. تشودوريك، روبرت ريشارد (نوفمبر-ديسمبر 2021). "NEC V20: مُلهم، غير ملفت للنظر" . IEEE Micro . 41 (6): 158-159 . doi : 10.1109/MM.2021.3115870 . مؤرشف من الأصل في 24 سبتمبر 2022. تم الاطلاع عليه في 19 يونيو 2022 .
  6. 1 2 31983 - 16 بت マイクロプサッサV30の開発(NEC)[ 1983 - تطوير المعالج الدقيق V30 ذو 16 بت (شركة NEC) ] (باللغة اليابانية). 23 أكتوبر 2010. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2020 .
  7. 1 2 μPD70108 — V20 معالج دقيق 16/8 بت (PDF) . NEC . يونيو 1994.
  8. 1 2 ماهوني، بوب (16-10-1985). "مخرجات الملف: NECV20B.ALL الموجود في الأرشيف: NEC-V20.ZIP" . ركن المبرمج . مؤرشف من الأصل بتاريخ 05-12-2020 . تم الاسترجاع بتاريخ 23-08-2020 .
  9. 1 2 كولفر، جون (2021-09-01). "وحدات معالجة الفاصلة العائمة المنسية من NEC" . The CPU Shack . مؤرشف من الأصل في 2022-02-08.
  10. "Nec V30 D70116C-10" . دليل معالجات X86 . 15 يوليو 2020. مؤرشف من الأصل في 15 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2020 .
  11. هامل، روبرت ل. (14-06-1988). "معلم الحاسوب الشخصي - مزج المعالجات". مجلة الحاسوب الشخصي . الصفحات 377-378 . 
  12. "دليل مستخدم NEC، سلسلة V ذات 16 بت، معالجات دقيقة 16/8 و16 بت، التعليمات" (ملف PDF) . سبتمبر 2000. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 13 أغسطس 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 نوفمبر 2014 .
  13. ليموس، روبرت (8 يونيو 1998). "قضية NEC فتحت سوق الاستنساخ" . ZDNet . مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 23 أغسطس 2020 .
  14. باركر، راشيل (13 فبراير 1989). "قاضٍ يُعلن أن الشفرة المصغرة قابلة لحقوق النشر". إنفوورلد . ص 8. 
  15. "شركة NEC ضد شركة Intel، 645 F. Supp. 590 (المحكمة الجزئية الشمالية لكاليفورنيا، 1986)" . جستيا لو . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-09-2025 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-08-2025 .
  16. 1 2 كونتريراس، خورخي؛ هاندلي، لورا؛ يانغ، تيرينس (مارس-مايو 1990). "شركة NEC ضد إنتل: فتح آفاق جديدة في قانون حقوق النشر" (ملف PDF) . مجلة هارفارد للقانون والتكنولوجيا . 3 : 209-222 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 11 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 فبراير 2014 .
  17. 1 2 3 NEC 16-bit V-series Microprocessor Data Book, 1991 Archived 2022-03-05 at the Wayback Machine , see page 299 for V33's interrupt vectors, page 576 for the μPD70P322-equiped-EPROM and page 765 for the feature "Security Guard".
  18. NEC، μPD70136A V33A ورقة بيانات المعالج الدقيق 16 بت ، رقم المستند U10136EJ4V0DS00 (الطبعة الرابعة)، سبتمبر 1995، الصفحات 40-43.
  19. "دليل صيانة جهاز Korg M1" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-03-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-09-10 .
  20. روس، مارتن (يوليو 1989). "Korg M1R" . ساوند أون ساوند . المملكة المتحدة. الصفحات 48-52 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 أغسطس 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2022 . 
  21. "معالج دقيق 16 بت pPD70236 (V53): عالي السرعة، عالي التكامل، بتقنية CMOS" (ملف PDF) . صفحة 316 (3f1). مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 4 يناير 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2024 . 
  22. "Mame/Mpc3000.CPP at 251b11266dcd394741e6b48c00a5c9131ef68673 · mamedev/Mame" . GitHub . 23 نوفمبر 2022. مؤرشف من الأصل في 20 أغسطس 2023. تم الاطلاع عليه في 8 ديسمبر 2020 .
  23. "أكاي إم بي سي 3000: أفضل آلة طبول على الإطلاق" . أوديو جايف . 9 ديسمبر 2020. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أغسطس 2023.
  24. "معالج V55PI ذو 16 بت" . الصفحات 21-22 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-01-2024 . 
  25. "ورقة البيانات الأولية لمعالج NEC V55SC ذي 16 بت (ODNo ID-8206A، مارس 1993)" (ملف PDF) . الصفحات 1، 22. مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 25 نوفمبر 2022. تم الاطلاع عليها بتاريخ 21 يناير 2024 . 
  26. "دليل مطوري فاديم VG230" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 11-06-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 08-06-2017 .
  27. ^ نوشكين ، ألكسندر (10/07/2013). "IBM Simon — أول مرة في عالم الهواتف الذكية. ما هي المعلومات؟" [ يعد IBM Simon أول هاتف ذكي في العالم. ما هو في الداخل؟ ] . habr.com (بالروسية). مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2023-06-17.
  28. دليل مرجعي للمبرمج μPD70616 ( طبعة أولية). NEC. نوفمبر 1986. 
  29. Y. Komoto et al, نظرة عامة على معالج V-Series 32 بت ، 1990. مؤرشف في 14 سبتمبر 2025.

للمزيد من القراءة