- Intel 8080
-
<< Intel 8080 >>
Центральный процессор
Микропроцессор Intel 8080AПроизводство: апрель 1974 Производитель: Intel Corp. Частота ЦП: 2—3 МГц Технология производства: 6 мкм Наборы инструкций: 80 инструкций Разъём: DIP40 Intel 8080 — 8-битный микропроцессор, выпущенный компанией Intel в апреле 1974 года. Представляет собой усовершенствованную версию процессора Intel 8008. По заверениям Intel, этот процессор обеспечивал десятикратный прирост производительности по сравнению с микропроцессором Intel 8008.
Содержание
Описание
Новый процессор выпускался по новейшей тогда 6-микронной NMOS технологии, что позволило разместить на кристалле 6000 транзисторов. Процессор, хотя и был построен на архитектуре Intel 8008, но имел множество отличий от своего предшественника, благодаря которым и получил большую популярность. В новом процессоре по сравнению с предшественником была очень развита система команд: 16 команд передачи данных, 31 команда для их обработки, 28 команд для перехода (с прямой адресацией), 5 команд управления. В микропроцессоре Intel 8080 не было команд умножения и деления, и обычно их реализовывали с помощью подпрограмм, хотя Intel предлагала и внешний сопроцессор. Благодаря 16-разрядной адресной шине процессор позволял производить адресацию 64 Кбайт памяти, которая не разделялась на память команд и данных. Хотя процессор и был 8-разрядным и содержал семь 8-битных регистров (A, B, C, D, E, H, L), он имел ограниченные возможности обработки 16-разрядных чисел, для чего регистры объединялись в пары BC, DE, HL. В новом процессоре использовался стек во внешней памяти (в Intel 8008 он был внутренним).
Существует небольшая путаница в обозначениях именно этого процессора. Первоначальный вариант i8080 имел 48-выводный планарный корпус с шагом выводов 1/20 дюйма, максимальную тактовую частоту 2 МГц и одну довольно серьёзную ошибку, которая теоретически могла привести процессор в состояние, из которого он выводился только сигналом reset. Улучшенный вариант 8080А, выпущенный через полгода, имел корпус DIP-40 с шагом выводов 1/10 дюйма, максимальную тактовую частоту 2,5 МГц и эта ошибка в нём была исправлена. Большинство авторов, используя обозначение 8080, имеют в виду в действительности 8080А.
На базе микропроцессора Intel 8080 фирмой MITS был выпущен «первый в мире миникомпьютерный комплект, который может соперничать с промышленными образцами» (персональный компьютер) Altair-8800, который пользовался невероятно большой по тем временам популярностью (MITS не успевала даже вовремя обрабатывать заказы).
Помимо Altair-8800, микропроцессор Intel 8080 также применялся в устройствах управления уличным освещением и светофорами, а также в другом оборудовании.
Специализированные микросхемы
Помимо самого микропроцессора, Intel создала целый ряд дополнительных микросхем, облегчающих его использование и упрощающих использование внешних устройств, наиболее распространёнными из которых были:
- 8216/8226 — шинные формирователи (8226 - инвертирующий) с большой нагрузочной способностью;
- 8224 — генератор синхросигналов;
- 8228/8238 — системные контроллеры, декодировавшие сигналы состояния микропроцессора в сигналы управления шиной;
- 8231 — арифметический сопроцессор;
- 8232 — процессор чисел с плавающей запятой (32 и 64 разряда);
- 8251 — микросхема последовательного интерфейса;
- 8256 — микросхема многофункционального периферийного адаптера: PCI, TIMER, PPA;
- 8253 — 3-канальный таймер/счётчик;
- 8255 — микросхема трёхканального параллельного интерфейса;
- 8271 — контроллер накопителя на гибких магнитных дисках (НГМД);
- 8275 — контроллер монитора;
- 8355 — микросхема интерфейса с периферией (с 16 Кбайт ПЗУ).
Кроме перечисленных микросхем, также могли применяться и микросхемы других производителей, например, Texas Instruments. Микросхема 8205 в действительности была копией (клоном) дешифратора из 3 в 8, известного как 74LS138. Микросхемы 8205, 8216/8226, 8224, 8228/8238 выпускались по биполярной Shottky TTL технологии, остальные - по n-MOS технологии, обеспечивавшей максимальную на то время степень интеграции.
Конкуренты
Копия, произведенная AMDВо второй половине 1970-х и в начале 1980-х на рынке присутствовало множество 8-разрядных архитектур, наиболее значимыми из которых были Intel 8080 и MOS Technology 6502. Кроме того, целый ряд фирм создавали свои клоны популярных процессоров. Копии i8080 производили Mitsubishi, National Semiconductor, NEC, Siemens, AMD и некоторые другие.
Фирма Zilog вышла на рынок с предложением полностью совместимого на уровне машинного кода, но отличавшегося аппаратным интерфейсом процессора Zilog Z80, имеющего существенно большую производительность и расширенный набор команд, а также обходящегося значительно меньшим числом микросхем поддержки (в частности, отпадала нужда в использовании специального тактового генератора и контроллера шины). Кроме того, Z80 требовал одно напряжение питания +5В вместо трёх (+5В, −5В и +12В) у Intel 8080. Всё это предопределило очень большую популярность Z80, сумевшего вытеснить интеловский прототип несмотря на появление усовершенствованного кристалла i8085.
Советским аналогом был микропроцессорный комплект серии КР580, в частности, микропроцессор КР580ВМ80А.
Технические характеристики
- Дата анонса: апрель 1974 года
- Тактовая частота: 2 МГц (позже 2,5 и 3 МГц)
- Разрядность регистров: 8 бит
- Разрядность шины данных: 8 бит
- Разрядность шины адреса: 16 бит
- Объём адресуемой памяти: 64 Кбайт
- Количество транзисторов: 6000
- Техпроцесс (нм): 6000 (6 мкм)
- Требуемые источники питания: +5В, −5В, +12В
- Разъём: микросхема припаивалась к плате
- Корпус: 40-контактный керамический DIP
- Поддерживаемые технологии: 80 инструкций
Ссылки
- Как разрабатывались первые микросхемы Intel (рус.)
- Большая база данных процессоров с фотографиями (англ.)
- Э. Пройдаков Микропроцессор 8080 +(Справочник по системе команд микропроцессора Intel 8080) (рус.). Технологии. Микроэлектроника. Восьмиразрядные микропроцессоры. Виртуальный компьютерный музей. Проверено 6 августа 2009.
Процессоры Intel Исторические до x86 4004 • 4040 • 8008 • 8080 • 8085 x86 (16-бит) 8086 • 8088 • 80186 • 80188 • 80286 x86-32/IA-32 (32-бит) 80386 • 80486 • Pentium (OverDrive • Pro • II • II OverDrive • III • 4 • M) • Celeron (M • D) • Core • A100/A110 x86-64/EM64T (64-бит) Pentium 4 (некоторые) • Pentium D • Pentium Extreme Edition • Celeron D (некоторые) IA-64 (64-бит) Itanium Другие iAPX 432 — RISC: (i860 • i960 • StrongARM • XScale) Современные x86-32: EP80579 • Intel CE • Atom — x86-64: Atom (некоторые) • Celeron • Pentium Dual-Core • Core (2 (Solo • Duo • Quad • Extreme) • i3 • i5 • i7) • Xeon — Другие: Itanium 2/Itanium 9300 Списки Чипсеты (серверные) • Кодовые имена • Разъёмы процессоров • Процессоры (будущие) — По маркам:
Atom • Celeron • Core (2 • i3 • i5 • i7) • Itanium • Pentium (Pro • II • III • M • 4 • D • EE • Dual-Core и последующие) • XeonМикроархитектуры P5 0.90 мкмP5 0.60 мкмP54C 0.35 мкмP54CS • P55C 0.25 мкмTillamook P6 0.50 мкмP6 0.35 мкмP6 • Klamath 0.25 мкмMendocino • Dixon • Tonga • Covington • Deschutes • Katmai • Drake • Tanner 180 нмCoppermine • Coppermine T • Cascades 130 нмTualatin • Banias 90 нмDothan • Stealey 65 нмTolapai • Yonah • Sossaman NetBurst 180 нмWillamette • Foster 130 нмNorthwood • Gallatin • Prestonia 90 нмTejas и Jayhawk • Prescott • Smithfield • Nocona • Irwindale • Cranford • Potomac • Paxville 65 нмCedar Mill • Presler • Dempsey • Tulsa Core 65 нмMerom-L • Merom • Conroe-L • Allendale • Conroe • Kentsfield • Woodcrest • Clovertown • Tigerton 45 нмPenryn • Penryn-QC • Wolfdale • Yorkfield • Wolfdale-DP • Harpertown • Dunnington Bonnell 45 нмSilverthorne • Diamondville • Pineview • Lincroft Nehalem 45 нмClarksfield • Lynnfield • Jasper Forest • Bloomfield • Gainestown (Nehalem-EP) • Beckton (Nehalem-EX) 32 нм
(Westmere)Arrandale • Clarkdale • Gulftown (Westmere-EP) Sandy Bridge 32 нмSandy Bridge Грядущие Larrabee • Ivy Bridge • Haswell • Rockwell • Atom (Saltwell • Silvermont • Airmont) Категории:- Микропроцессоры фирмы Intel
- Апрель 1974 года
Wikimedia Foundation. 2010.