1801BMx

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 15 mars 2020; kontroller kräver 16 redigeringar .

1801ВМx  - en serie sovjetiska 16-bitars mikroprocessorer med ett chip .

Den utvecklades ursprungligen [1] som en enchipsdator ( mikrokontroller ) 1801BE1 (med sin egen arkitektur " Electronics NTs "), vilket i sin tur var en utveckling av K587-seriens mikroprocessorkit [2] med extra kringutrustning på chip ( RAM / ROM / timer). Senare, på begäran av ministeriet för elektronikindustri , övergavs denna arkitektur [3] till förmån för PDP-11- arkitekturen .

Det finns ingen direkt utländsk analog. Den närmaste analogen är DEC T-11 enkelchipsprocessor, men det finns ingen fullständig kompatibilitet; T-11 har en direkt klon av K1807BM1. En annan nära analog är LSI-11/03 ( Electronics-60 ), men till skillnad från den har K1801-processorerna en enkelchipsdesign.

Processorerna tillverkades på fabrikerna " Angstrem ", Zelenograd och " Exciton ", Pavlovsky Posad . Senare, för produktionen av ett komplett utbud av komponenter för UKNTs , behärskades produktionen av KM1801VM2 vid Solnechnogorsk Electromechanical Plant (SEMP) i Solnechnogorsk .

Mikrokretsar i serien

K1801VM1

• Antal kommandon - 64, PDP-11 basuppsättning och några EIS utökade kommandon: XOR, SOB(valfritt MULför 1801VM1G). Det finns också två ytterligare kommandon för att organisera konsolläget: START(000012 8 ) och STEP(000016 8 ).
• Åtta 16-bitars register för allmänna ändamål (betecknade R0 ... R7)
• Tillverkad med n-kanals MIS - teknik
• En 5 × 5 mm kristall innehåller cirka 50 tusen integrerade element (enligt tillverkarens dokumentation)
• Systemmotorväg: MPI -typ , med en kombinerad adress- och dataöverföringsbuss
• Klockfrekvens : 100 kHz - 5 MHz
• Hastighet: upp till 500 tusen op/s - för operationer som tillägg på register
• Matningsspänning +5V
• Strömförbrukning: upp till 1,2 W
• Hus 42-stift, plant, keramisk-metall typ 429.42-5 eller plast för version KR1801VM1

Mikroprocessorn har några rudiment av en K1801BE1 mikrodator, i synnerhet en programmerbar timer (177706-177712 8 ) [4] och interprocessorkommunikationsregister (177700-177704 8 ) [5] [6] . Den interna timern kan även klockas av en extern frekvenskälla på stift 6 [7] .

Mikroprocessorn stöder konfiguration av flera processorer (upp till 4 processorer). Processornumret ställs in av ingångarna PA0 och PA1 (stift 27 och 26) [8] .

Under produktionen, efter testning, märktes processorn:

• A (eller en punkt) - frekvens upp till 5 MHz, 16632 transistorer [9]
• B  - frekvens upp till 4 MHz
• B  - frekvens upp till 3 MHz

Bokstaven G (eller två punkter) markerade en speciell version av processorn med multiplikationsstöd MULför FFT- applikationer: frekvens upp till 5 MHz, 16646 transistorer [10] , skiljer sig i mikrokod i PLA [11] .

K1801VM2

Utvecklad 1982 på NIITT , producerad på Angstrem och SEMZ fabrikerna. Chefsdesigner - V.L. Dshhunyan, huvudutvecklare – V.R. Naumenkov.

• Antal lag: 72
• Tillverkad med n-kanals MOS-teknik
• En kristall som mäter 5,3 × 5,45 mm innehåller cirka 18,5 tusen transistorer [12] (120 tusen element, enligt tillverkarens dokumentation)
• Klockfrekvens: upp till 10 MHz
• Prestanda vid en frekvens på 10 MHz: cirka 1000 tusen op / s - för operationer som addition på register, 100 tusen op / s - för multiplikationsoperationen, cirka 83,3 tusen op / s - för divisionsoperationen
• Matningsspänning: +5V
• Strömförbrukning: upp till 1,7 W
• Hus: 40-stift, keramisk metall typ 2123.40-6 (CERDIP) för KM1801VM2 eller plast ( PDIP ) för KR1801VM2

Till skillnad från K1801VM1 har VM2 ett fullfjädrat "fjärrläge" (HALT-läge) [13] . I fjärrläge, när en adress bildas på bussen, ställs SEL-signalen in, vilket gör det möjligt att använda ett separat adressutrymme i detta läge - således ökades det totala minnesfältet som är tillgängligt för processorn till 128 KB. På DVK i fjärrläge aktiverades ett speciellt "skuggsystem" ROM , innehållande en monitor och startrutiner från externa enheter. När du växlade till användarläget stängdes den av.

Jämfört med K1801BM1 har utökade aritmetiska instruktioner [14] ( MUL, DIV, ASH, ASHC ingår i EIS-instruktionsuppsättningen), samt flyttalsoperationer (FIS-instruktioner) lagts till. FIS-kommandona ( FADD, FSUB, FMUL, FDIV) implementeras semi-programmatiskt - när dessa kommandon exekveras inträffar en speciell typ av avbrott och en mjukvaruhanterare exekveras i konsollägesminnet.

Minskat stöd för multiprocessorkonfiguration [15] .

KM1801VM3

Den har en större mängd adresserbart minne (upp till 4 MB), högre prestanda (register-/registertillägg - 1,5 miljoner op/s, multiplikation - 100 tusen op/s, division - 50 tusen op/s), samt förmåga att ansluta en samprocessor för flyttalsaritmetik. Minneshanteraren är inte helt kompatibel med DEC-motsvararen. Vid användning av endast en 18-bitars adressbuss (upp till 256 KB) var kompatibiliteten hos minneshanteraren tillräcklig för att använda programvaran utan ändringar, men när du använder den fullständiga 22-bitars adressbussen (4 MB), anpassning av programkoden krävdes.

Antalet instruktioner är 72, när en samprocessor är ansluten, ytterligare 46 flyttalsinstruktioner. Kommandosystemet har utökats med verktyg för att arbeta med minneshanteraren: MFPD, MFPI, MTPD, MTPI.

Det finns en uppsättning av sex allmänna register R0-R5, två stackpekarregister R6 (användarläge och systemläge) och ett PC-instruktionsräknarregister (R7). Ett annat extra stackregister R6 används i stoppläge. Processorstatusregistret PSW är också tillgängligt i mjukvara på 17777776.

• Tillverkad med n-kanals MIS-teknik
• Kristallen innehåller cirka 200 tusen integrerade element, cirka 28900 transistorer [16] , storlek 6,65 × 8 mm.
• Klockfrekvenser: 6, 5, 4 MHz (A, B, C)
• Hus 2136.64-2 (64-stifts CERDIP)

För närvarande[ när? ] producerar Angstrem-anläggningen sin CMOS -version under beteckningen 1806VM3U med en klockfrekvens på 8 MHz och 1806VM5U med en klockfrekvens på 16 MHz. Kroppen är av keramisk metall H18.64-1B. Båda moderna motsvarigheterna är hårdvarukompatibla med sin föregångare.

KA1801VM4, KN1801VM4

Matematiska samprocessorer för KM1801VM3 och KN1801VM3. 32/64 bitar, ursprungligen 6 MHz, efter 1991 upp till 8 MHz. Helt sovjetisk utveckling. Förbättrar prestandan när du arbetar med flyttal med nästan två storleksordningar. För närvarande[ när? ] Angstrem-fabriken producerar sin CMOS-version under beteckningen 1806VM4U med en klockfrekvens på 16 MHz, designad för att fungera tillsammans med 1806VM3U- respektive 1806VM5U-processorer. Höljet är detsamma som för KN1801VM4 (N18.64-1V).

• Tillverkad enligt n-kanals MIS-teknik, designstandard - 3 mikron, 1 metalliseringsskikt.
• Kristallen innehåller 52 000 transistorer [17] , storleken är 6,65 × 8,4 mm.
• Klockfrekvens 8, 6, 4 MHz (A, B, C)
• Matningsspänning +5V
• Strömförbrukning: upp till 2 W
• Hus H18.64-1V (för KN1801VM4)
• Antal kommandon - 46, exekverar alla DEC PDP-11 FP11-instruktioner förutom LDUB, LDSC, STA0, STB0och STQ0.
• drifttid [17] :
  • addition av tal med dubbel precision 10 µs
  • multiplikation av tal med dubbel precision 11 µs

1806VM2, H1806VM2

Denna mikroprocessor motsvarar funktionellt K1801VM2, men är gjord med CMOS-teknik.

• Kommandosystem enligt OST 11 305.909-82
• Antal lag - 77
• Klockfrekvens - 0 - 5,0 MHz
• Matningsspänning - 4,5 - 5,5 V

1806VM2 levererades i ett 42-stifts keramiskt paket med plana stift 4138.42-10.01, H1806VM2 i en 64-stifts keramisk kristallbärare H18.64-1B (C QFP ).

Т36ВМ1-2 (КА1013ВМ1)

Används i mikroräknaren Elektronika MK-85 . Utvecklad på basis av 1806VM2-kärnan och BMK 1515XM1- celler , på vilka kontroller är implementerade: tangentbord, seriellt gränssnitt, parallellt gränssnitt, minne, programmerbar klockgenerator, standby-strömhanteringskrets. Enligt kommandosystemet motsvarar det 1806VM2.

KR1801VP1

KR1801VP1-chippet är en grundläggande matriskristall (BMC), på grundval av vilken det var möjligt att producera en mängd olika digitala enheter. Mikrokretsen innehåller cirka 5000 transistorer (cirka 600 grindar). Tekniska standarder - 3 mikron enligt n-MDP-teknik, kristallstorlek 4,2 × 4,2 mm. Det sista lagret gjordes enligt kundens specifikation och betecknades med ett digitalt index efter namnet: KR1801VP1-(firmware-nummer). De tillverkades på Angstrem-fabrikerna och senare (för BK -datorn ) på Exciton-fabriken, samt i Ungern (Ungern) på Intermos-företaget. [arton]

• K1801VP1-001 Ingångssignalbehandlare
• K1801VP1-002 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-003 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-004 Styrenhet
• K1801VP1-005 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-006 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-007 Styrkrets med två räknare och frekvensdelare
• K1801VP1-008 Styrkrets
• K1801VP1-009 VKO styrkrets med fyra räknare
• K1801VP1-010 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-011 Tre oberoende styrkretsar
• K1801VP1-012 Signalbehandlingskrets
• K1801VP1-013 Dynamisk RAM -styrenhet 64K [19] baserad på 565RU6 (565RU3) eller 565RU5 mikrokretsar med fjärrlägesstöd för 1801VM2 (systemminne på adresserna 0160000..0177777, system-ROM-valsignal 07.7401) 07.7401
• K1801VP1-014 Tangentbordskontroll BK [20]
• K1801VP1-015 Kommunikationsenhet med fotopulslägessensorer
• K1801VP1-016 Enhet för lagring och överföring av styrsignaler till utrustningens elektroautomatik
• K1801VP1-025 Styrenhet
• K1801VP1-026 Dubbelriktad transceiver för 16 kanaler
• K1801VP1-027 Enhet för att ta emot kommandon från motorvägen och organisera, tillsammans med 1801VP1-032, arbetscykler med ett CMD-minne
• K1801VP1-028 Felkorrigeringskrets för hammarkod
• K1801VP1-030 64K DRAM-styrenhet baserad på 565RU6- eller 565RU3-mikrokretsar med fjärrlägesstöd för 1801VM1 (systemminne på adresserna 0177600..0177677, system-ROM-valsignal 0160000..017377, implementering av 017377, 7-bitars 12 och 7-bitars 12 system ) [21]
• K1801VP1-031 Avbrottsregulator
• K1801VP1-032 Enhet för att distribuera pulser och bilda ett tidsdiagram TsMD ZU
• K1801VP1-033 Multifunktionskontroll för externa enheter
• K1801VP1-034 Multifunktionell styrenhet för externa enheter (avbrottsvektorgenerator, buffertregister, bussomkopplare)
• K1801VP1-035 Seriellt gränssnitt upp till 57 kbaud
• K1801VP1-036 Gränssnittskontrollschema
• K1801VP1-037 Styrenhet för hushålls-TV-mottagare BK [22]
• K1801VP1-038 Programmerbar timer
• K1801VP1-039 Codec med felkorrigering
• K1801VP1-041 NGMD-styrenhet
• K1801VP1-054 Q-BUS och U-BUS trunkadapter
• K1801VP1-055 Dubbelriktat buffertregister för interbussbrygga Q16↔Q16, frånkoppling med kapacitiv belastning i KTLK och UKNTs dator
• K1801VP1-057 Schema för lagring och överföring av styrsignaler
• K1801VP1-061 Omvandlare av binär kod till tidsintervall
• K1801VP1-065 Seriellt gränssnitt upp till 115200 baud [23]
• K1801VP1-069 Minneshanteringskrets
• K1801VP1-095 NGMD- kontrollergränssnitt
• K1801VP1-096 NGMD- kontrollergränssnitt
• K1801VP1-097 NGMD- gränssnitt (MY:)
• K1801VP1-105 Korrelatorkrets
• K1801VP1-106 Korrelatorkrets
• K1801VP1-114 CNC kommunikationskanaldiagram
• K1801VP1-116 Minneshanteringskrets
• K1801VP1-119 Dynamisk RAM-kontroller (upp till 4 MB ) för 1801VM3 )
• K1801VP1-120 Parallell asynkron interbuskommunikationsport (anslutning av CPU- och PP-kanaler i UKNC -datorn )
• K1801VP1-124 Experimentellt schema för bullerbeständig Fibonacci-processor för speciella applikationer
• K1801VP1-128 NGMD-styrenhet av typen "Electronics 6022" (skivtyp - MFM , används i styrenheter MY:, MZ: och några för BK [25] ; med ytterligare mjukvarustöd kan den fungera med IBM PC-format disketter)

Användning

På grundval av mikroprocessorer i denna serie byggdes:

• Datorer i DVK- familjen  - Enkelkorts mikrodatorer MC1201, MC1201.01, MC1201.02, MC1201.03, MC1201.04 (K1801VM1, KM1801VM2, KM1801VM3)
• BK-0010, BK-0011M  - 1985 (KM1801VM1A)
• Skrivmaskin "Romashka" PELP-305-02 eller PELP-U1-01 (KM1801VM2)
• Soyuz-Neon PK-11/16 (N1806VM2)
• Mikroräknare Electronics MK-85
• CNC-system " Electronics NTs-31 "
• CNC-system " 2M43 " - (enkelkorts mikrodatorer, MS1201.02)
• CNC-system " 2S42-65 "
• Elektronik MS 0511 "UKNTS"  - 1987 (KM1801VM2)
• Schackdatorelektronik IM-01 , IM-01T (KR1801VM1)
• Schackdator Electronics IM-05 (KM1801VM2)
• Kassa OKA-500 (K1801VM1) [26]
• Grafplotter MS6501-01 (KM1801VM2)
• Telefon med nummerpresentation Phone MASTER (Т36ВМ1) utan strömförsörjning från Zelenograd- företaget "Telesystems" [27] (1993 - den första modellen [28] , 1995 - den andra modellen med en ny tvåraders LCD med bakgrundsbelysning [29] ) .
• Automatiserad all-wave radiomottagare (RPU) "Brigantine" [30] (utveckling av ONIP 1986-1988 [31] ).
• TSEVM för hydroakustiska helikopterstationer vid Kiev Research Institute of Hydraulic Instruments (1801VM1G) [32] .
• BTsVK rymdfarkost "Buran" [33] (N1806VM3, 1801VM4 [34] )

Anteckningar

1. ↑ Ångström. Historia - 1980-1989 (otillgänglig länk) . OJSC Angstrem . Hämtad 22 juni 2011. Arkiverad från originalet 23 juni 2008. (ryska) 
2. ↑ Electronic Rarities Museum - Active - Series 587 . Hämtad 3 januari 2010. Arkiverad från originalet 9 maj 2008. (obestämd)
3. ↑ B. M. Malasjevitj. Zelenograd mikroprocessorer, mini- och mikrodatorer med arkitekturen "Electronics NTs" . Tillträdesdatum: 18 januari 2009. Arkiverad från originalet 16 februari 2008. (obestämd)
4. ↑ BESKRIVNING BK-11M . Tillträdesdatum: 4 januari 2010. Arkiverad från originalet den 16 september 2014. (obestämd)
5. ↑ Tunn och tjocklek på VM1 - Forum - Electronics BK-0010/0011M (otillgänglig länk) . Hämtad 14 juli 2012. Arkiverad från originalet 31 maj 2011. (obestämd) 
6. ↑ Hamnar - bkbtl - Hamnar (register) BC. — B.K. Tillbaka till livet! - BK0010 / BK0011 emulator - Google Project Hosting . Datum för åtkomst: 15 juli 2012. Arkiverad från originalet den 29 juli 2010. (obestämd)
7. ↑ Speccy är vårt val! - Visa meddelande separat - Digital arkeologi: 1801 och allt-allt-alla . Hämtad 22 augusti 2015. Arkiverad från originalet 4 oktober 2015. (obestämd)
8. ↑ [https://web.archive.org/web/20140416182158/http://vak.ru/doku.php/proj/bk/1801vm-series Arkiverad 16 april 2014 på Wayback Machine proj: bk:1801vm- serie [vak.ru]]
9. ↑ Speccy är vårt val! - Digital arkeologi: 1801 och allt-allt-alla - Meddelande 103
10. ↑ Speccy är vårt val! - Digital arkeologi: 1801 och allt-allt-alla - Meddelande 593 . Hämtad 17 augusti 2015. Arkiverad från originalet 25 september 2015. (obestämd)
11. ↑ cpu11/vm1 på master 1801BM1/cpu11 GitHub . Hämtad 21 maj 2019. Arkiverad från originalet 1 september 2019. (obestämd)
12. ↑ Digital arkeologi: 1801 och allt-allt-allt. Meddelande #725 . Hämtad 3 oktober 2015. Arkiverad från originalet 5 oktober 2015. (obestämd)
13. ↑ VM1vsVM2 - bkbtl - Skillnader mellan 1801VM1 och 1801VM2. — B.K. Tillbaka till livet! - BK0010 / BK0011 emulator - Google Project Hosting . Datum för åtkomst: 15 juli 2012. Arkiverad från originalet den 29 juli 2010. (obestämd)
14. ↑ cpu11/vm2 på master 1801BM1/cpu11 GitHub
15. ↑ Digital arkeologi: 1801 och allt-allt-allt - Sida 105 . Hämtad 21 maj 2019. Arkiverad från originalet 13 september 2019. (obestämd)
16. ↑ Digital arkeologi: 1801 och All-All-All #1066 . Hämtad 22 juni 2016. Arkiverad från originalet 13 augusti 2016. (obestämd)
17. ↑ 1 2 Nefedov A.V. Integrerade kretsar och deras främmande analoger: en handbok .. - M . : IP RadioSoft, 2001. - T. 11. - S. 248. - 512 sid. — ISBN 5-93037-049-4 .
18. ↑ W. E. Schlegel (1989). "Leipziger Frühjahrsmesse 1989, Teil 1, Bauteile" [Leipzigs vårmässa 1989, del 1, Radiodelar]. Radio Fernsehen Elektronik [ tyska ] ]. Berlin: VEB Verlag Technik. 38 (6): 349. ISSN  0033-7900 .
19. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: triskaidekaphobia 013 . Datum för åtkomst: 16 mars 2014. Arkiverad från originalet den 28 november 2014. (obestämd)
20. ↑ Gör-det-själv-retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: enkelknapp 014 . Hämtad 8 mars 2015. Arkiverad från originalet 2 april 2015. (obestämd)
21. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: kristallens mysterium 030 . Hämtad 4 oktober 2013. Arkiverad från originalet 4 oktober 2013. (obestämd)
22. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: hem 037 . Datum för åtkomst: 16 mars 2014. Arkiverad från originalet den 28 november 2014. (obestämd)
23. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: Citrus 065 skulle leva i snåren i söder . Hämtad 30 augusti 2015. Arkiverad från originalet 30 augusti 2015. (obestämd)
24. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: Northbridge 119 . Hämtad 31 oktober 2017. Arkiverad från originalet 7 november 2017. (obestämd)
25. ↑ Gör-det-själv retro hemdator - Visa ämne - Digital arkeologi 1801: Unstoppable Disco 128 . Datum för åtkomst: 16 mars 2014. Arkiverad från originalet den 28 november 2014. (obestämd)
26. ↑ nedoPC.org - Visa ämne - Felsökningsmodul på K1801VM1 . www.nedopc.org . Hämtad 31 juli 2020. Arkiverad från originalet 30 oktober 2021. (obestämd)
27. ↑ "Computerra" nr 23 av 30 juni 2004 (otillgänglig länk) . Hämtad 25 augusti 2016. Arkiverad från originalet 1 november 2021. (obestämd) 
28. ↑ E. Belevtsov, Igor Korshun. Multifunktionell telefon "Phone Master" // Radio: tidning. Nr 1994. Nr 7. S. 32-34.
29. ↑ Beskrivning av den andra modellen av nummerpresentation "Phone master": 1 sida 2 sida 3 sida 4 sida
30. ↑ Brigantine: Betyg
31. ↑ Historia. 80-tal . Hämtad 13 juni 2012. Arkiverad från originalet 1 augusti 2015. (obestämd)
32. ↑ Malinovsky Boris Nikolaevich. Det finns inget mer värdefullt. Cybernetisk teknik . Hämtad 17 juli 2012. Arkiverad från originalet 15 april 2010. (obestämd)
33. ↑ Ryska datorer på Buran-skytteln | CPU Shack Museum . Hämtad 5 juni 2021. Arkiverad från originalet 5 juni 2021. (obestämd)
34. ↑ Vilket operativsystem fanns på Buran? - Sida 2 . Hämtad 5 juni 2021. Arkiverad från originalet 5 juni 2021. (obestämd)

Litteratur och publikationer

• Mikroprocessorer och mikroprocessoruppsättningar av integrerade kretsar. Volym 2. , redigerad av Shakhnov V. A. - M .: "Radio and Communication", 1988. s. 7-20.
• G.G. Grishin, A.A. Moshkov, O.V. Olshansky, Yu.A. Ovechkin. Microprocessors: A Handbook for Developers of Marine Electronic Equipment / redigerad av Cand. tech. Sciences Yu.A. Ovechkin. - L . : Skeppsbyggnad, 1988. - S. 122-180. — 520 s. — 33 500 exemplar.  - ISBN 5-7355-0306-5 .
• V. L. Dshkhunyan , Yu . I. Borshchenko , V. R. Naumenkov , A. A. Ryzhov , Yu . Solovyov . Enkelchipsmikroprocessorer i LSI-uppsättningen i K1801-serien // Mikroprocessorverktyg och -system. - 1984. - Nr 4 . - S. 12-18 . — ISSN 0233-4844 .
• R. I. Volkov , V. P. Gorsky , V. L. Dshkhunyan , S. S. Kovalenko , P. R. Mashevich Enkelchips mikroprocessor KM1801VM3 // Mikroprocessorverktyg och system. - 1986. - Nr 4 . - S. 37-41 . — ISSN 0233-4844 .
• Branschstandard OST11-348.918-83. Mikrokretsar integrerade serie K1801. Applikationsguide.

Länkar

• Museum of Electronic Rarities - 1801-serien
• Museum of Digital Archaeology - 1801BM1 Command System Reference
• Webbplats tillägnad Brigantin radiomottagare
• Arkiv med program och dokumentation för datorerna UK-NTs, DVK och BK.
• Beskrivning av syftet med "firmware" 1801RE och 1801VP

Chips typ K1801
Mikroprocessorer	K1801VM1 K1801VM2 K1801VM3
Arbeta med RAM	K1801VP1-013 K1801VP1-030
Jobbar med GMD	K1801VP1-033
?	K1801VP1-034
Arbeta med externa enheter	K1801VP1-035
ROM	K1801RE2
Flash ROM	K573RF3