텍사스 인스트루먼트 TMS1000
Texas Instruments TMS1000
TMS1000은 [1][2][3]Texas Instruments가 1974년에 도입한 마이크로 컨트롤러 패밀리입니다.
4비트의 중앙 프로세서 유닛, 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 입출력(I/O) 라인을 조합해, 완전한 「컴퓨터 온 칩」으로 했다.이것은 자동차, 가전제품, 게임 및 측정기기의 임베디드 시스템을 위한 것입니다.
그것은 최초의 대용량 상용 마이크로컨트롤러였다.1974년에는 이 제품군의 칩을 개당 [4]약 2달러에 대량으로 구입할 수 있었습니다.1979년까지 이 가족의 부품은 매년 [5]약 2,600만 개가 팔렸다.
TMS 1000은 Texas Instruments의 Speak & Spell 교육용 장난감,[4] Big Trak 프로그램 가능한 장난감 차량 및 전자 게임 [6]Simon에 사용되었습니다.
역사
TMS 0100 시리즈
스미스소니언 연구소는 TI 엔지니어 게리 분과 마이클 코크란이 1971년 최초의 마이크로컨트롤러(마이크로컴퓨터라고도 불린다)를 만드는 데 성공했다고 밝혔습니다.TMS1802NC는 1971년 9월 17일에 발표된 싱글 칩 마이크로 컨트롤러로 4함수 계산기를 구현했습니다.TMS1802NC는 명칭에도 불구하고 TMS 1000 시리즈의 일부가 아닙니다.나중에 TI Datamath 계산기와 Sinclair 이그제큐티브 계산기에 [7]사용된 TMS 0100 시리즈의 일부로 재설계되었습니다.
TMS 1000 시리즈
TMS 1000 시리즈는 1974년에 출시되었습니다.TI는 4비트 TMS 1000을 미리 프로그래밍된 임베디드 애플리케이션에서 사용하기 [8][9][10][11][12]위해 강조했습니다.
컴퓨터 온 어 칩은 마이크로프로세서 코어(CPU), 메모리 및 I/O(입출력) 라인을 하나의 칩에 결합합니다.당시 "마이크로컴퓨터 특허"로 불렸던 컴퓨터 온 칩 특허인 미국 특허 407만4351개가 TI의 게리 분과 마이클 J. 코크란에게 돌아갔다.이 특허와는 별도로 마이크로컴퓨터의 표준적인 의미는 1개 이상의 마이크로프로세서를 CPU로 사용하는 컴퓨터이며, 특허에 정의되어 있는 개념은 마이크로컨트롤러에 가깝습니다.
묘사
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TMS1000 패밀리는, 원래의 PMOS 로직과 NMOS 및 CMOS 양쪽 모두에 변형을 포함시켰습니다.제품의 종류에는, 개발용 또는 외장 ROM에서의 사용을 목적으로 한 다양한 크기의 ROM 및 RAM, I/O 카운트, ROM리스 버전이 포함됩니다.원래의 TMS1000은 1024 x 8비트의 ROM, 64 x 4비트의 RAM 및 23개의 입출력 회선을 갖추고 있었습니다.
TMS1000 패밀리는 마스크 프로그래밍된 ROM을 사용했습니다.사용자가 디버깅된 프로그램을 실가동할 준비가 되면 프로그램을 텍사스 인스트루먼트로 전송하고, 텍사스 인스트루먼트는 특수 마스크를 만들어 온칩 ROM을 프로그래밍합니다.현장에서는 ROM을 변경할 수 없었습니다.내용은 제조사가 칩에 기재한 패턴에 따라 수정되었습니다.이 공정은 초기 비용이 높았지만, 생산 비용은 매우 낮았기 때문에 대량 제품(예를 들어 연간 수천 개 이상의 품목이 판매됨)에 적합합니다.
프로세서의 모든 내부 데이터 패스의 폭은 4비트였습니다.프로그램 ROM과 데이터 RAM은 하버드 아키텍처에서와 같이 별도로 다루어졌습니다.이것은 다른 많은 제조원에 의해 마이크로 컨트롤러의 전형적인 특성이 되었습니다.
ALU에는 오버플로를 나타내며 다중 정밀 계산을 용이하게 하는 캐리어 플래그가 있습니다.온칩 RAM은 X 및 Y 레지스터에 의해 주소 지정되었습니다.여기서 Y에는 4비트가 있고 X에는 부품의 RAM 크기에 따라 2비트 또는 3비트가 있습니다.프로그램 카운터는 최대 2KB의 ROM 프로그램 메모리를 수신처로 하는 "페이지" 및 "챕터" 레지스터가 있는 6비트 폭이었습니다.
스택은 제공되지 않았지만 프로그램 카운터 및 반송 플래그를 저장하기 위한 레지스터가 제공되어 서브루틴의 1레벨이 허용됩니다(2레벨 또는 3레벨이 허용되는 패밀리도 있습니다.인터럽트 패실리티는 제공되지 않았습니다.
일부 모델에는 온칩 ROM이 없고 오프칩 프로그램 메모리에 액세스하기 위해 필요한 패키지 핀의 수가 제한되었기 때문에 I/O 라인이 4개밖에 없었습니다.한 버전은 진공 형광 디스플레이를 구동하기 위한 특별 출력과 7개의 세그먼트 디스플레이를 구동하는 데 유용한 프로그래머블 로직 어레이를 가지고 있었다.키보드 입력을 감지하는 등의 목적으로 4개의 입력 라인이 제공되었으며 외부 장치를 제어하거나 키보드의 열을 스캔하기 위해 다양한 수의 출력 라인이 제공되었습니다.
PMOS 버전은 -9 또는 -15V에서 실행되며 약 6mA를 소비하므로 출력 로직 레벨은 TTL 로직과 호환되지 않습니다.NMOS 및 CMOS 부품은 TTL 스타일의 +5V로 동작하며 5V 로직과 상호 운용할 수 있습니다.
명령어 세트는 모델에 따라 약간 달랐는데, 기본 세트의 명령어 43개와 일부 가족 구성원의 명령어 54개가 사용 가능했습니다. 명령어 길이는 8비트였습니다.BCD 연산 명령이 제공되었지만 레지스터의 논리적 AND 또는 OR에 대한 명령은 제공되지 않았습니다.서브루틴은 일부 부분에서 1레벨로 제한되었으며(서브루틴은 다른 서브루틴을 호출할 수 없음), 다른 부분에서는 2레벨 또는 3레벨을 사용할 수 있습니다.
각 명령어는 NMOS 및 PMOS 부품에서 실행하는 데 10~15마이크로초가 걸렸지만 일부 CMOS 부품은 6마이크로초의 속도로 실행할 수 있습니다.내부 발진기는 약 0.3메가헤르츠의 유효 클럭 속도를 제공했습니다.
TMS1000 부품은 28핀 또는 40핀의 스루홀 듀얼 인라인 패키지로 포장되어 있었지만 일부 시제품 모델은 64핀 패키지로 포장되어 있었습니다.모든 버전의 온도 범위는 0~70℃였습니다.
이들은 싱글칩 임베디드 시스템용이었기 때문에 TMS 1000 시리즈에서는 특별히 [13]UART 등의 서포트 칩은 제조되지 않았습니다.
레퍼런스
- ^ Texas Instruments (2006). "Texas Instruments History 1970's". Archived from the original on 18 January 2006.
1974: Introduces TMS1000 one-chip microcomputer.
- ^ Texas Instruments (2005). "TMS 1000 One-Chip Microcomputers". Archived from the original on 13 February 2005. 이것은 Texas Instruments가 1974년에 발표한 TMS1000 패밀리입니다.
- ^ Siewiorek, Daniel P.; Bell, C. Gordon; Newell, Allen, eds. (1982). "Part 3: Computer Classes, Section 1: Monolithic Microcomputers". Computer Structures: Principles and Examples. McGraw-Hill. p. 583. ISBN 0-07-057302-6. Retrieved 8 November 2017.
The TMS1000 was introduced in 1974 and used in the SR-16 calculator.
- ^ a b Zurawski, Richard (2009). Embedded Systems Handbook: Embedded Systems Design and Verification (2nd ed.). CRC Press. pp. 12–13. ISBN 978-1439807637.
- ^ Morton Jr., David L.; Gabriel, Joseph (2007). Electronics: The Life Story of a Technology. JHU Press. p. 113. ISBN 978-0801887734.
- ^ Austin, Michael (2016). "Ch. 1". Music Video Games: Performance, Politics, and Play. Bloomsbury Publishing. ISBN 978-1501308505.
- ^ '칩 위의 계산기'의 등장.
- ^ Seitz, Frederick; Einspruch, Norman G. (1998). Electronic Genie: The Tangled History of Silicon. University of Illinois Press. p. 229. ISBN 0252023838. "일렉트로닉 지니: '실리콘의 얽힌 역사', 프레드릭 세이츠, 노먼 G.일리노이 대학교 아이인스루치
- ^ 미국 특허번호 4,074,351 (TMS1802NC)
- ^ Shirriff, Ken (August 30, 2016). "The Surprising Story of the First Microprocessors". IEEE Spectrum. 53 (9): 48–54. doi:10.1109/MSPEC.2016.7551353. S2CID 32003640.
- ^ Augarten, Stan (1983). The Most Widely Used Computer on a Chip: The TMS 1000. State of the Art: A Photographic History of the Integrated Circuit. New Haven and New York: Ticknor & Fields. ISBN 0-89919-195-9. Archived from the original on 2010-02-17. Retrieved 2009-12-23.
- ^ "STANDARD CALCULATOR ON A CHIP ANNOUNCED BY TEXAS INSTRUMENTS" (Press release). Texas Instruments. September 19, 1971. Archived from the original on 2006-02-18.
- ^ Money, S. A. (2014). Microprocessor Data Book (2nd ed.). Academic Press. pp. 35–37. ISBN 978-1483268705.
추가 정보
- The Engineering Staff of Texas Instruments Incorporated, Semiconductor Group (1975). TMS 1000 Series MOS/LSI One-Chip Microcomputers (PDF).
- — (1975). TMS 1000 Series MOS/LSI One-Chip Microcomputers: Programmer's Reference Manual (PDF).
- — (December 1976). TMS 1000 Series Data Manual (PDF).
- Shirriff, Ken (November 2020). "Reverse engineering RAM storage in early Texas Instruments calculator chips".
- OpenCores (August 2021). "Verilog implementation of the TMS1000 chip".
