Las CPU de la serie 1801 eran una familia de microprocesadores soviéticos de 16 bits basados en los núcleos de microarquitectura Elektronika NC [ru] autóctonos , pero compatibles a nivel binario con las máquinas PDP-11 de DEC . Lanzados por primera vez en 1980, varios modelos y variantes de la serie estaban entre los microprocesadores soviéticos más populares y dominaron los sistemas integrados y las aplicaciones militares de la década de 1980. También se usaron en áreas muy diferentes, como calculadoras gráficas (Elektronika MK-85 [ru] ) y CNC industriales (serie Elektronika NC), pero podría decirse que su uso más conocido fue en varios diseños de minicomputadoras y microcomputadoras de propósito general soviéticas como las familias SM EVM , DVK , UKNC y BK . Debido a que fue la CPU de la popular computadora doméstica Elektronika BK , utilizada en sus últimos años como máquina de demostración , así como de los micros DVK que a menudo ofrecían una primera mirada al mundo UNIX , este procesador alcanzó una especie de estatus de culto entre los programadores soviéticos y luego rusos y, en menor medida, entre los programadores internacionales.
Desarrollo
La historia de esta CPU se remonta a principios de la década de 1970, cuando el grupo de ingenieros del Centro de Computación Especial de Zelenograd , dirigido por DI Yuditsky, desarrolló su primer miniordenador de 16 bits , llamado Elektronika NC-1. Esta máquina, destinada a competir directamente con la serie SM EVM , se lanzó por primera vez en 1973 y utilizaba la CPU 587 de 4 bits con rebanada de bits , a veces llamada el primer microprocesador soviético de la historia. Sus descendientes demostraron ser populares y se utilizaron ampliamente en varios sistemas de control y equipos de telecomunicaciones. Sin embargo, la naturaleza de rebanada de bits de sus CPU hizo que estas máquinas fueran algo difíciles de manejar, especialmente en aplicaciones militares, y se identificó la necesidad de un microprocesador de un solo chip.
En 1980 entró en producción la primera CPU 1801 destinada a llenar este nicho, K1801VE1 . Era esencialmente un microcontrolador con 256 bytes de RAM en chip , 2K ROM y otros circuitos periféricos, todavía basado en el conjunto de instrucciones NC de Elektronika , pero compatible con un clon soviético del Q-Bus de DEC que ya se había adoptado como estándar de la industria, una primera señal de lo que vendría. Sus circuitos periféricos fueron infrautilizados por la industria, ya que se usaba principalmente como una CPU de propósito general, en lugar de un microcontrolador, por lo que se decidió simplificar el chip, eliminando dispositivos innecesarios del chip . Pero en ese momento su organización matriz, la SCC, ya había perdido en los juegos de poder que plagaron la industria soviética.
Por su naturaleza, la industria soviética era una estructura extremadamente burocrática , de modo que el proceso de toma de decisiones a menudo no estaba impulsado por consideraciones técnicas o económicas, sino por los resultados de los juegos de influencia entre diversas organizaciones y funcionarios. El SCC, a pesar de sus éxitos técnicos y la popularidad de sus diseños, no estaba exento de oponentes e incluso enemigos. Si bien su personal tenía aversión a copiar y aplicar ingeniería inversa a la tecnología occidental, muchos grupos dentro del Ministerio de Industria Electrónica defendían esta idea como una forma más rápida y segura de satisfacer las necesidades. Estos grupos finalmente prevalecieron y en 1976 el SCC fue esencialmente disuelto; su base técnica pasó a la planta de Angstrem , mientras que algunos de sus laboratorios de investigación se unieron al Instituto de Investigación de Tecnología de Precisión (que realmente no los necesitaba) y otros formaron un brazo de investigación del recién formado Centro Científico NPO.
Discontinuación
Esta repentina reorganización resultó en el abandono de la arquitectura NC de Elektronika (continuó solo en CNC basados en una máquina NC-1, algunos de los cuales se usan hasta el día de hoy) y la adopción de la compatibilidad PDP-11 como estándar MEI, un proceso a veces llamado revuelta PDP en la literatura rusa. Por lo tanto, el microcódigo para la nueva CPU simplificada fue rediseñado y hecho compatible con el conjunto de instrucciones LSI-11 . El nuevo procesador fue lanzado en 1982, designado K1801VM1 . Se complementó con la matriz de puertas KR1801VP1 ( en ruso : КР1801ВП1 ) de 600 puertas , que se usó para implementar varios circuitos de soporte, el chip ROM KR1801RE2 de 64 Kib y la EPROM K573RF3 de 64 Kib . Juntos constituyeron la primera generación ampliamente utilizada de la familia 1801. El conjunto de puertas KR18101VP1 fue fabricado posteriormente por varias segundas fuentes: Exiton Pavlovsky Posad , SEMZ Solnechnogorsk e Intermos en Hungría. [1]
Características técnicas
Todas las CPU de la familia eran microprocesadores de un solo chip de 16 bits basados en la microarquitectura Elektronika NC [ru] , sin embargo, solo el primero, el microcontrolador K1801VE1 , utilizó el conjunto de instrucciones Electronica NC . Otros tienen un microcódigo actualizado que implementa la arquitectura LSI-11 . Varios modelos diferían en velocidad de reloj, conjunto de instrucciones (los primeros modelos carecían de los comandos y , por ejemplo), paquete y ancho de bus de direcciones (los últimos modelos admitían direccionamiento de 22 bits). En términos de potencia de procesamiento bruta, es aproximadamente comparable al Intel 286 fabricado en EE. UU. [ cita requerida ] . MULDIV
Tiene dos espacios de direcciones diferentes y la capacidad de cambiar rápidamente entre ellos. Se utilizaron para implementar el subconjunto de instrucciones FIS, con instrucciones procesadas no en microcódigo, sino como controladores de interrupciones en la ROM oculta.
KM1801VM3, un chip de modelo posterior en un montaje CERDIP .Muestra de ingeniería KN1801VM4.Muestra de ingeniería KA1801VM4.
K1801VM3
Conjunto de instrucciones: LSI-11 ; EIS y MMU ( MTPD, MTPI, MFPD, MFPI) incluidos
Tecnología: nMOS de 4 μm (las versiones posteriores de CMOS se designaron 1806VM3U, 1806VM5U y N1836VM3)
Tamaño de la matriz: 6,65 x 8 mm, 28900 transistores [6]
Paquete: Planar de plástico de 64 pines (KA1801VM4) o CQFP de 64 pines (KN1801VM4)
Desarrollo adicional
N1806VM2.
Serie 1806
Todos los dispositivos de la serie 1806 están fabricados en tecnología CMOS y requieren una fuente de alimentación de +5 V.
1806VM2 : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM2; velocidad de reloj de 5 MHz; paquete plano cerámico de 42 pines; 134636 transistores [8] [9] [10] [11]
N1806VM2 : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM2; velocidad de reloj de 5 MHz; QFP C de 64 pines ; 134636 transistores; fabricado por Fizika Moscú como segunda fuente [8] [9] [10] [11]
1806VM3U : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM3; velocidad de reloj de 8 MHz; QFP C de 64 pines [10]
1806VM4U : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM4; velocidad de reloj de 8 MHz; QFP C de 64 pines [10]
1806VM5U : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM3; velocidad de reloj de 16 MHz; QFP C de 64 pines [10]
De manera similar al 1801VP1 para la serie 1801, las funciones periféricas para la serie 1806 se implementan utilizando las matrices de puertas 1806VP1 ( en ruso : 1806ВП1 ), 1806KhM1 ( en ruso : 1806ХМ1 , posteriormente renombrada como 1806BTs1, en ruso : 1806БЦ1 ), [8] y 1582VZh3 ( en ruso : 1582ВЖ3 ). [9]
Microcontrolador . Utiliza un núcleo 1806VM2 con lógica de soporte implementada en ULAs colocadas en el mismo chip. Incluye controlador de teclado , UART , interfaz paralela, MMU , temporizador watchdog y PMU . La memoria es externa. La versión de desarrollo se denominó T36VM1-2.
Serie 1836
Todos los dispositivos de la serie 1836 están fabricados con tecnología CMOS y requieren una fuente de alimentación de +5 V. Son fabricados por Fizika Moscow como segunda fuente.
N1836VM3 : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM3; velocidad de reloj de 25 MHz; QFP C de 64 pines [1] [9] [13]
N1836VM4 : funcionalmente equivalente al nMOS K1801VM4; velocidad de reloj de 16 MHz; QFP C de 64 pines [9] [13]
Las fotos
K1801VM1
KM1801VM2
KM1801VM3
N1806VM2
Usar
Estas CPU se utilizaron en:
Soyuz-Neon PC-11/16 PC, aproximadamente similar al AT en rendimiento (N1806VM2)
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^ "CIENCIA Y TECNOLOGÍA - EUROPA Y AMÉRICA LATINA" (PDF) . Centro de Información Técnica de Defensa. 22 de junio de 1987. pp. 66–75. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2016 . Consultado el 12 de febrero de 2018 .
Enlaces externos
1801BM1 (15 de enero de 2023). "CPU PDP-11 antiguas rediseñadas, originales y clones". GitHub .{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
