Intersil 6100 — это однокристальная микропроцессорная реализация 12-битного набора инструкций PDP-8 , а также ряда периферийных ИС поддержки и памяти, разработанных Intersil в середине 1970-х годов. Иногда его называли CMOS-PDP8 . Поскольку он также производился Harris Corporation , он также был известен как Harris HM-6100 . Intersil 6100 был представлен во втором квартале 1975 года, [1] [2] , а версия Harris — в 1976 году. [2]
Семейство 6100 было произведено с использованием КМОП-технологий, а не биполярных и NMOS- технологий, используемых большинством его современников ( Z80 , 8080 , 6502 , 6800 , 9900 и т. д.). Благодаря своей КМОП-технологии и низким тактовым частотам, 8 МГц для Harris HM-6100A, он имел относительно низкое энергопотребление, менее 100 мВт при 10 В/2 МГц, и мог работать от одного источника питания в широком диапазоне 4–11 В. Таким образом, его можно было использовать во встраиваемых системах высокой надежности без необходимости какого-либо значительного управления температурой, если остальная часть системы также была КМОП.
Процессор 6100 был доступен для военных спецификаций, и поскольку он производился двумя компаниями — Intersil и Harris, — он использовался в некоторых военных изделиях в качестве маломощной альтернативы 8080, 6800 и т. д. Несмотря на то, что он имел очень простой набор инструкций и архитектуру, он был в высшей степени пригоден для использования во встраиваемых системах, в которых ранее использовались дискретные логические схемы и даже моторизованные поворотные переключатели Ledex или логические контроллеры на основе реле.
Семейство 6100 использовалось в ряде коммерческих продуктов, включая линейку DECmate , первую попытку DEC создать персональный компьютер . Intersil 6100 впервые был использован, согласно журналу Byte , в PCM-12 Pacific Cyber/Metrix в 1976 году. [3] Intersil продавала интегральные схемы на коммерческой основе до 1982 года как семейство IM6100. Оно не было конкурентоспособным по цене, и предложение провалилось. IBM PC в 1981 году закрепил гибель «CMOS-8».
6100 — это 12-разрядный ЦП, который очень точно эмулирует PDP-8 ( более подробное обсуждение см. в PDP-8 ). Он имеет три основных регистра: PC ( счетчик программ ), 12-разрядный AC ( аккумулятор ) и MQ (множитель частного). Все двухоперандные инструкции считывают AC и MQ и записывают обратно в AC.
Указателя стека нет; подпрограммы возвращаются к своим вызывающим, переходя обратно в основной код, обычно сохраняя адрес возврата в первом слове самой подпрограммы. Это затрудняет наличие подпрограмм в ПЗУ, они должны найти какое-то другое место для хранения адреса. Это не было проблемой для оригинального PDP-8, где вся основная память была ядром чтения/записи .
Условные операторы в 6100 позволяют пропускать только следующую инструкцию. Переходы строятся с условным оператором и последующим переходом. Существует только одно маскируемое прерывание. Когда прерывание срабатывает, ЦП сохраняет текущий PC в 0000, а затем начинает выполнение с 0001. Прерывание можно отключить или включить с помощью инструкций IOF и ION (или SKON).
6100 имеет 12-битную шину данных/адреса, ограничивающую ОЗУ только 4К словами или 6 КБ. Ссылки на память 7-битные, смещенные либо от адреса 0, либо от базового адреса страницы PC (полученного путем установки семи младших бит PC в ноль). Память можно было расширить с помощью дополнительной микросхемы поддержки 6102, которая добавляла три адресные линии и таким образом расширяла память до 32К слов (48 КБ) таким же образом, как PDP-8/E расширял PDP-8. 6102 имеет два внутренних регистра, IFR (регистр поля инструкций) и DFR (регистр поля данных), которые смещают страницу 4К, когда ЦП обращается к памяти.
Intersil предложила ряд связанных чипов [4] для поддержки систем 6100:
Intersil также предлагает совместимые размеры ОЗУ и ПЗУ :
Некоторые из этих компонентов предлагались в составе комплекта Intersil 6801 CMOS Family Sampler Kit, а также в составе платы 6960 Sampler PC Board — одноплатной системы, включающей ЦП IM6100, IM6101 PIE, ПЗУ монитора ODT (Octal Debugging Technique) IM6312, три ОЗУ CMOS 256×4 и UART IM6403 .
Базовая модель 6100 позднее была модернизирована до модели 6120 со встроенным контроллером памяти 6102.