Intel MCS-48

Az MCS-48 mikrovezérlő (mikrokontroller, µC) az Intel első mikrovezérlője. A mikrovezérlő-családot 1976-ban indították útjára. A sorozat első tagjai a 8048, 8035 és 8748 számú IC-k voltak. Kezdetben ezeket az IC-ket NMOS technológiával gyártották, a CMOS technológiát az 1980-as évek elején kezdték bevezetni ebben a sorozatban. Gyártása az 1990-es évekre is áthúzódott, a régebbi rendszerek támogatása miatt, amelyekben még ekkor is működtek ezek az eszközök.

Az MCS-48 sorozat tagjai módosított Harvard-architektúrájú csipek, amelyekben vagy belső ROM szolgál a program tárolására, vagy külső ROM-ot használhatnak erre a célra, és 64-256 bájtos belső (lapkára integrált) RAM-ot tartalmaznak. Az be- és kimenet (I/O) saját külön címterébe van leképezve, a program- és adatmemóriától elválasztva. Az Intel MCS-48 mikrokontroller-család talán legkiemelkedőbb tagja a 8048-as vezérlő.

Bár az MCS-48 sorozatot végül felváltotta a nagy sikerű MCS-51 sorozat, az még a 2000-es év körül is igen népszerű maradt, alacsony ára, elérhetősége, a memóriát hatékonyan kihasználó egybájtos utasításokból álló utasításkészlete és a kiforrott fejlesztőeszközök miatt. Éppen ezek miatt használata nagyon elterjedt a nagy tömegben gyártott fogyasztói elektronikai eszközökben, amilyenek például a TV-készülékek, televízió-távirányítók, játékok és egyéb szerkentyűk, ahol az alacsony költségvetés alapvető fontosságú.

Változatok A 8049-es maszkolt ROM-ot tartalmaz (a 8748-as és a 8749-esben EPROM található), amely felváltható külső ROM-mal, valamint 128 bájt RAM-ot és 27 bemeneti/kimeneti portot. A mikrovezérlő oszcillátora a bemenő órajelet 15 belső fázisra osztja, így annak max. 11 MHz-es kristályával MIPS sebesség érhető el, egy-órajeles utasításokat feltételezve. Az utasítások körülbelül 70%-a egy bájt/ciklusos, de 30% két ciklust és/vagy két bájtot igényel, így a nyers teljesítmény inkább közelebb áll a MIPS-hez.

A Philips Semiconductors (jelenleg NXP, holland félvezetőgyártó vállalat) rendelkezik licenccel a sorozat gyártására, és kifejlesztette saját MAB8400 családját, amely ezen az architektúrán alapul. Ezek a voltak az első, integrált I²C soros sín-interfészt tartalmazó mikrovezérlők (mivel az I²C a Philips fejlesztése). Ezeket a vezérlőket az első Philips (az Egyesült Államokban Magnavox) CD lejátszókban alkalmazták, például a CD-100-ban.

Egy másik változatot, az ROM nélküli 8035-öst a Nintendo Donkey Kong játékautomatájában alkalmaztak, egy nem tipikusan mikrovezérlők számára fenntartott feladatban: ez a mikrovezérlő generálta a háttérzenét a játék alatt.

Az Intel 8748-ban van egy lapkára integrált órajel-oszcillátor, 2×8 bites időzítő, 27 be-/kimeneti port, 64 bájt RAM és EPROM. Ennek egy változata EPROM-mal és 128 bájt RAM-mal is kapható volt, ez a 8749-es jelű csip.

A vezérlő változatai: eszköz belső memória RAM memória megjegyzés 8020 1K × 8 ROM 64 × 8 RAM redukált 8048, 20 csatlakozó, csak 13 I/O vonal 8021 1K × 8 ROM 64 × 8 RAM redukált 8048, 28 csatlakozó, 21 I/O vonal 8022 2K × 8 ROM 64 × 8 RAM redukált 8048, A/D átalakító 8035 nincs 64 × 8 RAM 8039 nincs 128 × 8 RAM 8040 nincs 256 × 8 RAM 8048 1K × 8 ROM 64 × 8 RAM 8049 2K × 8 ROM 128 × 8 RAM 8050 külső ROM foglalat 256 × 8 RAM 8748 1K × 8 EPROM 64 × 8 RAM 8749 2K × 8 EPROM 128 × 8 RAM 8648 1K × 8 OTP EPROM 64 × 8 RAM gyári OTP EPROM

Univerzális periféria-interfész áramkörök: eszköz belső memória RAM memória megjegyzés 8041 1K × 8 ROM 64 × 8 RAM univerzális periféria-interfész (UPI) 8041AH 1K × 8 ROM 128 × 8 RAM UPI 8741A 1K × 8 EPROM 64 × 8 RAM UPI, 8041 EPROM verziója 8741AH 1K × 8 OTP EPROM 128 × 8 RAM UPI, 8041AH OTP EPROM verziója 8042AH 2K × 8 ROM 256 × 8 RAM UPI 8742 2K × 8 EPROM 128 × 8 RAM UPI, EPROM verzió 8742AH 2K × 8 OTP EPROM 256 × 8 RAM UPI, 8042AH OTP EPROM verziója

Intel MCS-41 Az MCS-41 sorozatba tartozó vezérlőket alárendelt szerepben való működésre szánták, például billentyűzet-vezérlésre (billentyűzet eszköz működésének vezérlésére és ezek jeleinek továbbítására a gazdaszámítógép felé) vagy más egyszerű feladatokra, mint analóg-digitális átalakítók (ADC) meghajtására. Ezek az áramkörök „univerzális periféria-interfész” – UPI – néven is szerepelnek az Intel ismertetőiben. Az MCS-41 1979-ben jelent meg, architekturálisan az Intel MCS-48 egy változata.

Az Intel UPI-41/42 integrál áramkör-sorozat tehát egy általános célú univerzális periféria-interfész, ami lehetővé teszi a tervezők számára egyedi perifériás eszközvezérlési megoldások fejlesztését, vagy akár kikísérletezését. A IC egy olcsó, viszonylag egyszerű utasításkészlettel rendelkező mikroszámítógépet tartalmaz, melynek programmemóriája 2 KiB, adatmemóriája 128 bájt, rendelkezik egy 8 bites időzítő/számláló áramkörrel és órajel-generátorral, egy általános 40 tűs tokozásba építve. Interfészregiszteri lehetővé teszik, hogy az UPI eszköz perifériavezérlőként működjön az MCS-48, MCS-51, MCS-80, MCS-85, 8088, 8086 és más 8- és 16 bites rendszerekben. Ugyanennek egy kissé módosított változata, a 8742-es csip szoftver-, kivezetés- és architekturálisan kompatibilis a 8741A-val. A 8742 elődjéhez képest duplájára növelt integrált memóriaterülettel rendelkezik, a továbbfejlesztett 8741A és az utáni bővített funkcionalitás kihasználása érdekében. A 8742 kterjesztette a UPI alkalmazását egyéb összetettebb feladatokra is, mint a motorvezérlési feladatok, 80 oszlopos nyomtatók vezérlése és folyamatvezérlő alkalmazások.

Az UPI-41-nek több mint 90 utasítása van, amelyek 70%-a egybájtos.

Áttekintő táblázat: eszköz RAM (bájt) ROM sebesség ADC-k Timers portok 8041 128 1024 6 MHz 1 ? 2 3x8 8042 256 2048 12.5 MHz 1 ? 2 ? Forrás:

Felhasználása A Microvision kézi videójáték-konzol egyes korai játékkazettái a 8021-est használták, később TMS 1100-assal váltották azokat.

A 8048-as vezérlőt a Magnavox Odyssey² videójáték-konzolban, a Korg Trident szintetizátorokban, a Korg Poly-61-ben, Roland Jupiter-4 és Roland ProMars analóg szintetizátorokban használták.

Az eredeti IBM PC billentyűzet egy 8048-ast használt belső mikrovezérlőként. Az PC AT-ban a PC 0x60–63 I/O port címeken elérhető Intel 8255 periféria-interfész csipjét lecserélték egy 8042-re, amely a 0x60 és 0x64 portcímeken kommunikál. A billentyűzet-interfész kezelése mellett a 8042 vezérli az AT Intel 80286 CPU-jának A20-as címvonalát is és szoftverből utasítható a 80286 resetelésére (a 80386-ossal és a későbbi processzorokkal ellentétben a 80286-ost nem lehet szoftveresen visszaváltani védett módból valós módba, ezt csak egy resettel lehet elérni). A későbbi PC kompatibilis gépek a 8042 funkcióit már Super I/O periféria-eszközeikbe integrálták.

Jegyzetek

Irodalom MCS-48 MCS-48 Single Component Microcomputer, Applications Seminar Notebook, 1978, Intel Corporation. MCS-48 MICROCOMPUTER USER'S MANUAL, 1978, Intel Corporation. Lionel Smith, Cecil Moore: Serial I/O and Math Utilities for the 8049 Microcomputer, Application Note AP-49, January 1979, Intel Corporation. A High-Speed Emulator for Intel MCS-48 Microcomputers, Application Note AP-55A, August 1979, Intel Corporation. Phil Dahm, Stuart Rosenberg: Intel MCS-48 and UPI-41A Microcontrollers, Reliability Report RR-25, December 1979, Intel Corporation. Microcontroller Handbook, Intel 1984, Order number 210918-002. 8-Bit Embedded Controllers, Intel 1991, Order number 270645-003.

UPI-41 UPI-41A User's Manual, Intel 1980, Order number 9800504-02 Rev. B. Microprocessor Peripherals UPI-41A/41AH/42/42AH User's Manual, October 1993, Order number 231318-006, Intel Corporation. Johan Beaston, Jim Kahn: An 8741A/8041A Digital Cassette Controller, Application Note AP-90, May 1980, Intel Corporation.

Fordítás

Források További információk MCS-48 family architecture Coprolite 8048 Projects Computer History Museum, Intel 8048 Microcontroller Oral History Panel Microcontroller NEC 8741 (image of the Silicium-Chip) Kapcsolódó szócikkek HSE-49 Emulator

Kategória:Intel mikroprocesszorok Kategória:Mikrovezérlők

Intel MCS-48

Źródło i licencja