КР580ВМ80А


КР580ВМ80А
КР580ВМ80А
Центральный процессор
KL USSR 580WM80 i8080 Black Background.jpg
Микропроцессор 580ВМ80, завод «Квазар»
Производство: с 1978 по середину 1990
Производитель: СССР, УССР
Частота ЦП: 2—2.5 МГц
Технология производства:
мкм
Разъём: 2123.40-2

КР580ВМ80А — 8-разрядный микропроцессор. Микросхема КР580ВМ80А — функционально законченный однокристальный параллельный микропроцессор с фиксированной системой команд, применяется в качестве центрального процессора в устройствах обработки данных и управления. Микропроцессор имеет раздельные 16-разрядный канал адреса и 8-разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объёмом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода. Это аналог микропроцессора Intel i8080A (1974 год). Также существовал более ранний микропроцессор К580ИК80, выпускавшийся в планарном корпусе. Микропроцессор является основным элементом микропроцессорного комплекта серии КР580. Разработка Киевского НИИ микроприборов, руководитель направления — Кобылинский А. В. С 1978 года выпускался в различных вариантах (наиболее раннее из упоминаний — использован в прототипе компьютера СМ1800, 1979 год). В состав блока регистров входят: 16-разрядный регистр адреса (РС), 16-разрядный регистр указателя стека (SP), 16-разрядный регистр временного хранения (WZ), 16-разрядная схема инкремента-декремента, и шесть 8-разрядных регистров общего назначения (РОН) — B, C, D, E, H, L которые могут использоваться и как три 16-разрядных регистра — BC, DE, HL.

Содержание

Характеристики

Процессор содержит 4500 транзисторов по технологии 6 мкм n-МДП (данные для i8080, но для КР580ВМ80А должны быть аналогичными).

Штатная тактовая частота для процессора К580ИК80 — 2 МГц, для КР580ИК80А и КР580ВМ80А — до 2,5 МГц (теоретически позволяет работать на более высокой частоте). Каждая команда выполняется за 1…5 машинных циклов, каждый из которых состоит из 3…5 тактов. Таким образом средняя производительность оценивается на уровне 200…300 тыс. оп/c на частоте 2 МГц.

16-разрядная шина адреса (обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объёмом до 64 Кбайт и 256 устройств ввода/вывода) и 8-разрядная шина данных микропроцессора раздельные.

Архитектура КР580ИК80.jpg

Арифметическо-логическое устройство (АЛУ) В 8-разрядном АЛУ предусмотрена возможность выполнения четырёх арифметических операций, четырёх видов логических, а также четырёх видов циклического сдвига. При выполнении этих операций одним из операндов служит содержимое аккумулятора и результат операции помещается в аккумулятор. Циклический сдвиг выполняется только над содержимым аккумулятора. Предусмотрена возможность выполнения арифметических операций над десятичными числами.

Буферы данных и буферы адреса обеспечивают связь центрального процессора с внешними шинами данных и адреса. Использование буферов с тремя состояниями позволяет процессору отключаться от внешних шин, предоставляя их в распоряжение внешних устройств, а также позволяет использовать одну и ту же шину как для приёма данных так и для передачи.

Регистры данных Для хранения участвующих в операциях данных предусмотрено семь 8-разрядных регистров.

  • Регистр А, называемый аккумулятором, предназначен для обмена информацией с внешними устройствами, при выполнении арифметических, логических операций и операций сдвига он служит источником операнда, в него помещается результат выполненной операции.
  • Шесть других регистров, обозначенных B, C, D, E, H и L, образуют так называемый блок регистров общего назначения РОН. Эти регистры могут использоваться как одиночные 8-разрядные регистры. В случаях, когда возникает необходимость хранить 16-разрядные двоичные числа, они объединяются в пары BC, DE и HL.

Регистр признаков (РП) — 5-разрядный регистр предназначен для индикации результатов выполнения некоторых операций. Пять триггеров этого регистра имеют следующее назначение:

В регистр команд поступает первый байт команды содержащий код операции.

Указатель стека служит для адресации особого вида памяти, называемого стеком в котором хранятся адреса возврата к прерванным подпрограммам.

Счётчик команд (адреса) указывает адрес где находится в памяти очередной байт команды.

Варианты

К580ИК80, завод «Квазар»
КР580ВМ80А, завод «Родон»

Изначально выпускался под названием К580ИК80 (без буквы А), представляя собой "клон" i8080 в 48-выводном планарном металлокерамическом корпусе.

Впоследствии был выпущен вариант для широкого применения, КР580ИК80А, совместимый с i8080A — в стандартном пластиковом корпусе 2123.40-1 (аналог PDIP40), с цоколёвкой, соответствующей оригинальному i8080A. В 1986 году, после изменения советской системы обозначений микросхем (ГОСТ 18682-73), стал именоваться КР580ВМ80А, получивший наибольшую известность. От оригинального i8080A отличается внутренней разводкой и расположением контактных площадок.[1]

Помимо процессора КР580ВМ80А, ориентированного на широкое применение, выпускался "военный вариант" — 580ВМ80 (без букв К и А). Он отличался исполнением в металлокерамическом корпусе 2123.40-6 (аналог CDIP40), и являлся "клоном" i8080 (тактовая частота — 2 МГц). Топология кристалла 580ВМ80 также отличается [2]

Выпускался на НПО «Кристалл» (г. Киев, Украина) и на заводах «Днепр» (г. Херсон, Украина), «Квантор» (Тернопольская обл., Украина), «Родон» (г. Ивано-Франковск, Украина), «Квазар» (г. Киев, Украина), «Электронприбор» (г. Фрязино, Россия).

Особенности

Для выработки тактовых сигналов по спецификации рекомендовалось применять внешнюю микросхему КР580ГФ24.

Так же, как и предшественник 580ИК80, процессор требовал трёх источников питания: −5В, +12В и +5В, но мог работать от одного источника +5В при подаче +5В вместо +12В и "земли" вместо −5В (недокументированная особенность).

КР580ВМ80А имеет 12 недокументированных команд (аналогично 8080). Опкоды #08, #10, #18, #20, #28, #30, #38 являются аналогами операции NOP; опкод #CB является аналогом JMP; опкоды #DD, #ED, #FD являются аналогами CALL; опкод #D9 является аналогом RET.

В компьютере Радио 86РК выход разрешения прерывания использовался как однобитный порт вывода для генерации звука.

Дальнейшее развитие

ИМ1821ВМ85А

Также, как и для оригинального Intel 8080, дальнейшим развитием явился выпуск "клона" Intel 8085. В СССР он назывался ИМ1821ВМ85А и ИКР1821ВМ85А.

КР580ВМ1

Также существует микропроцессор КР580ВМ1[3],[4]  — значительно улучшенная и более быстрая версия КР580ВМ80А. Прямых зарубежных аналогов нет. Штатное одинарное питание +5 В. Частота до 5 МГц. Выпускался на киевском заводе «Квазар».

Процессор позволяет адресовать память до 128К, при этом память состоит из двух банков — основного и дополнительного. Основной банк может использоваться для хранения данных и выборки команд, а дополнительный банк — только для хранения данных. Команды SMF0 и SMF1 устанавливают текущий банк. Номер банка отображается в слове состояния процессора.

Система команд КР580ВМ1 расширена по сравнению с КР580ВМ80А. Имеются несколько новых команд, также введены префиксы. Префикс замены банка памяти MB (опкод 28H) позволяет временно переключить банк памяти, префикс замены набора RS (опкод 38H) позволяет использовать альтернативную пару регистров H1L1. Префикс CS (тот же опкод 28H) модифицирует действие команд DAD, DSUB, DCMP[5].

ИС работает в двух режимах: режим 0 — обычный режим эмуляции (вывод CO подключен в выводу «общий») применяется при работе в однопроцессорных системах, реализует адресацию памяти до 64кб и до 256 устройств ввода/вывода, а также обмен данными через 8-разрядный канал данных, режим 1 — расширенный режим непосредственного формирования сигналов управления обменом (вывод CO подключен к выводу +5В) применяются в мультипроцессорных системах сложной конфигурации, реализует адресацию памяти до 128КБ." При работе ИС в режиме 0 выводы 15 и 28 должны оставаться свободными. C0 — 11 вывод 15 — признак обращения к УВВ и ЗУ IO/M 28 — расширение памяти EXM

Z80 и "клоны"

Позднее сразу на нескольких заводах был налажен выпуск "клона" Zilog Z80. Имел названия Т34ВМ1 и КР1858ВМ1 (Ангстрем). Вероятно, потребность в нём возникла в связи с широким распространением персональных компьютеров Sinclair ZX Spectrum. Также многие заводы занимались только корпусированием готовых кристаллов, например тайваньских или немецких U880, а не выпускали их.

Использование

В своё время данный процессор приобрёл широкую популярность для построения различных контроллеров, терминалов и персональных компьютеров, например:

Также он применялся в ряде советских игровых автоматов, например в ТИА-МЦ-1. Известно мелкосерийное применение в ранних версиях телефонов с автоматическим определителем номера.

См. также

Примечания

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "КР580ВМ80А" в других словарях:

  • КР580ВМ80 — КР580ВМ80А Центральный процессор Микропроцессор КР580ВМ80А, завод «Родон» Производство: с 1979 по середина 1990 х Производитель: СССР, УССР Частота ЦП …   Википедия

  • ПК8000 — Конфигурация …   Википедия

  • Специалист (компьютер) — У этого термина существуют и другие значения, см. Специалист. Специалист Тип Домашний компьютер Выпущен 1987 Процессор КР580ИК80А либо КР580ВМ80А Память ОЗУ 32/48 КБ, ПЗУ 2 12 КБ …   Википедия

  • Башкирия-2М — У этого термина существуют и другие значения, см. Башкирия (значения). Башкирия 2М Тип домашний/учебный компьютер Выпущен 1989 Процессор КР580ВМ80А Память …   Википедия

  • Вектор-06Ц — Тип Домашний компьютер Выпущен 1987 Процессор …   Википедия

  • Микроша — Тип Домашний компьютер Выпущен 1987 Процессор …   Википедия

  • Львов ПК-01 — У этого термина существуют и другие значения, см. Львов (значения). Львов ПК 01 …   Википедия

  • Микро-80 — Тип Домашний компьютер Выпущен 1983 Процессор КР580ВМ80А Память ОЗУ  64 КБ, ПЗУ  2 КБ «Микро 80»  советский любительский 8 разрядный микрокомпьютер на основе микропроцессора …   Википедия

  • Ириша (компьютер) — Тип Компьютер для кабин …   Википедия

  • ЮТ-88 — «ЮТ 88» радиолюбительский 8 разрядный компьютер на основе процессора КР580ВМ80А. Схема и подробное описание компьютера была опубликована в журнале «ЮТ для умелых рук» («Левша», приложение к журналу «Юный техник») в 1989 году, №№ 2 8. К моменту… …   Википедия