НавоийскийГорный Колледж
Самостоятельнаяработа
По предмету: OЭи МТ
На тему: Микропроцессорныйкомплект серии КР580
Подготовилучащийся группы 14-ОСА
Микропроцессорныйкомплект cерии КР580 — набор микросхем, аналогичных набору микросхем Intel82xx. Использовался в отечественных компьютерах, таких как Радио 86РК, ЮТ-88,Микроша, и т. д. Представляет собой 8-разрядный комплект на основе n-МОПтехнологии. Система команд СМ1800, ГОСТ 11305.910-80.
КР580ВМ80А — 8-разрядныймикропроцессор, полный аналог микропроцессора Intel i8080 (1974 год). Являетсяосновным элементом микропроцессорного комплекта серии КР580. В различныхвариантах выпускался с конца 1970-х годов (наиболее раннее из упоминаний —использован в прототипе компьютера СМ1800, 1979 год) до середины 1990-х годов.Изначально выпускался под названием К580ИК80, представляя собой клон i8080 в44-выводном планарном металлокерамическом корпусе. Впоследствии был выпущенвариант для широкого применения, КР580ИК80А, являющийся полным клоном i8080A —в стандартном пластиковом корпусе PDIP40, с цоколёвкой, соответствующейоригинальному i8080A. В 1986 году, после изменения советской системыобозначений микросхем, получил название КР580ВМ80А, получившее наибольшуюизвестность. Штатная тактовая частота для процессора К580ИК80А — 2 МГц, дляКР580ИК80А и КР580ВМ80А — до 2,5 МГц (теоретически позволял работать на болеевысокой частоте). Каждая команда выполняется за 1..5 машинных циклов, каждый изкоторых состоит из 3..5 тактов. Таким образом средняя производительностьоценивается на уровне 200..300 тыс. оп/c на частоте 2 МГц. Процессор содержал4500 транзисторов по технологии 6 мкм n-МДП (данные для i8080, но дляКР580ВМ80А вероятно должны быть аналогичными). Микропроцессор имел раздельные16-разрядную шину адреса и 8-разрядную шину данных. 16-разрядная шина адресаобеспечивает прямую адресацию внешней памяти объемом до 64 Кбайт и 256 устройствввода/вывода.
Помимо процессораКР580ВМ80А, ориентированного на широкое применение, выпускался военный вариант— 580ВМ80. Он отличался исполнением в металлокерамическом корпусе CDIP40, иявлялся клоном i8080 (тактовая частота — 2 МГц).
Изначально выпускался НПО«Кристалл» (г. Киев, Украина), впоследствии на заводах «Днепр» (г. Херсон,Украина), «Квантор» (Тернопольская обл., Украина), «Родон» (г.Иваново-Франковск, Украина), «Квазар» (г. Киев, Украина), «Электроприбор» (г.Фрязино, Россия).
В свое время данныйпроцессор приобрел широкую популярность для построения различных контроллеров,терминалов и персональных компьютеров, например:
Апогей БК-01
Башкирия-2М
Вектор-06Ц
Ириша
ПК8000 (Сура, Веста)
КУВТ Корвет ПК8010/ПК8020
Микроша
Орион-128
Партнер 01.01
Радио 86РК
СМ-1800
Специалист
ЮТ-88
Львов ПК-01 и т. д.
Также он применялся вряде советских игровых автоматов, например в ТИА-МЦ-1.
Особенности
Так же, как ипредшественник 580ИК80, процессор требовал трех источников питания: −5В,+12В и +5В, но прекрасно работал от одного +5В при подаче +5В вместо +12В иземли вместо −5В. Для выработки тактовых сигналов по спецификациирекомендовалось применять внешнюю микросхему КР580ГФ24.
КР580ВМ80А имеет 12недокументированных 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.Существует информация, что КР580ВМ80А отличался от зарубежного оригинала i8080наличием двух дополнительных недокументированных команд (тем не менеезадействованных в некоторых компьютерах на базе этого чипа, в частности в ПКВектор-06Ц). Однако, помимо перечисленных выше кодов операций, все остальныеоперации задокументированы, больше свободных кодов нет.
Дальнейшее развитие
Также, как и дляоригинального Intel 8080, дальнейшим развитием явился выпуск клона Intel 8085.В СССР он назывался ИМ1821ВМ85А и ИКР1821ВМ85А.
Также существовала модельпроцессора КР580ВМ1 — значительно улучшенная и более быстрая версия КР580ВМ80А.Прямых зарубежных аналогов нет. Штатное одинарное питание +5 В. Частота до 5МГц. Адресуемая память 128 КБ. Выпускался на киевском заводе «Квазаp».
Позднее сразу нанескольких заводах был налажен выпуск клона Zilog Z80. Имел названия Т34ВМ1 иКР1858ВМ1 (Ангстрем). Вероятно, потребность в нем возникла в связи с широкимраспространением персональных компьютеров Sinclair ZX Spectrum. Также многиезаводы занимались только корпусированием готовых кристаллов, напримертайваньских или немецких U880, а не выпускали их.
КР580ВИ53 — электронныйкомпонент, микросхема программируемого трёхканального таймера и счётчикаинтервалов. Входит в состав микропроцессорного комплекта КР580. Являетсяотечественным аналогом (копией) микросхемы Intel 8253. Предназначена дляформирования сигналов с различными параметрами, а также для подсчёта входныхимпульсов. Содержит три равноправных независимых канала счёта, каждый имеет16-разрядный счётчик, которые могут работать в нескольких различных режимах.
Микросхема выпускалась вдвух версиях, КР580ВИ53 (i8253) с максимальной рабочей частотой 2 МГц, иКР580ВИ53Д (i8253-5) c максимальной рабочей частотой 2.5 МГц. Исполнение —пластмассовый корпус DIP24, широкий.
В отечественных бытовыхкомпьютерах КР580ВИ53 нередко использовалась в нетрадиционном для еёоригинального варианта (i8253) качестве — микросхемы звукогенератора. Вчастности, в подобном применении её можно встретить в компьютере Вектор-06Ц и вигровом автомате ТИА-МЦ-
КР580ГФ24 — электронныйкомпонент, микросхема специализированного генератора тактовых импульсов (ГТИ),входящая в микропроцессорный комплект серии КР580. Предназначена для совместнойработы с ЦПУ КР580ВМ80А. Является аналогом микросхемы Intel 8224. Напряженияпитания — +5 В, +12 В. Тип корпуса — DIP16.
Микросхема формирует:тактовые сигналы C1 и C2 cо взаимосмещёнными фронтами; тактовый сигнал C, поуровню совместимый с ТТЛ и синхронизированный с сигналом C2; сигнал STB# «Стробсостояния», который, поступая на системный контроллер, фиксирует состояние шиныданных микропроцессора; сигнал RESET «Установка».
Генератор опорной частотыпри подключении к выводам X1 и X2 кварцевого резонатора обеспечивает высокуюстабильность частоты, определяемую основной частотой возбуждения кварцевогорезонатора, резонансная частота которого должна быть в 9 раз больше выбраннойтактовой частоты микропроцессора. При частоте резонатора более 10 МГцнеобходимо последовательно в цепи подсоединить керамический конденсаторемкостью 3 — 10 пФ.
Выход генератора опорнойчастоты выведен на внешний вывод OSC и соединён внутри микросхемы сосчетчиком-делителем, входящим в состав тактового генератора. Тактовый генераторсостоит из счетчика-делителя на 9, логических дешифраторов, формирующихтребуемые тактовые импульсы, выходных формирователей и вспомогательныхлогических схем и триггеров для генерации выходных сигналов: C1, C2, C, STB#.Тактовые импульсы C1 и C2 амплитудой 12 В управляют МОП-входами микропроцессораКР580ВМ80А. Тактовый импульc C используется для управления ТТЛ-входами в режимепрямого обращения к памяти.
Инверсный сигнал STB#,длительность которого равна одному периоду частоты опорного генератора,формируется микросхемой КР580ГФ24 при поступлении на ее вход с микропроцессораКР580ВМ80А сигнала SYN «Синхронизация», свидетельствующего о начале машинногоцикла. При поступлении входного сигнала RESIN# микросхема КР580ГФ24 с помощьютриггера Шмитта и триггера Т1 вырабатывает сигнал RESET, синхронизированный стактовым сигналом C2, По сигналу RESET осуществляется установка в исходноесостояние различных устройств микропроцессорной системы. Наличие в микросхеметриггера Шмитта позволяет подавать на вход RESIN# сигнал с пологим фронтом. Спомощью триггера Т2 осуществляется стробирование входного сигнала RDYIN«Готовность» тактовым сигналом C2.