В отличие от больших ИМС микропроцессоров однокристальные микро-ЭВМ содержат на кристалле помимо процессорного элемента (арифмстическо-логического устройства со схемами управления) ОЗУ емкостью до 2 Кбит, ПЗУ микропрограмм емкостью до 32 Кбит, устройства ввода-вывода, счетчик-таймер, генератор тактовых импульсов, логику прерываний. Отличительной особенностью микро-ЭВМ моделей 8748 и 8741 фирмы Intel и TMS9940E фирмы Texas Instr. является наличие встроенного перепрограммируемого ЗУ со стиранием информации ультрафиолетовыми лучами, которое обеспечивает возможность многократного изменения программы в процессе отладки системы или при ее применении.
Следует отметить, что наиболее правильным методом сравнения характеристик микро-ЭВМ является подсчет общего числа программных циклов и числа байтов памяти, необходимых для выполнения нескольких наиболее распространенных операций. Число программных циклов отражает возможности системы команд. Малая емкость памяти, требуемая для решения конкретной задачи, особенно ценна в системах с ограниченной емкостью, к которым относятся однокристальные микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ типа TMS9940 по этим показателям превосходит модели 8048 и 3870. Вопросы программной совместимости различными фирмами решаются по-разному. Так, например, семейство микро-ЭВМ фирмы Intel не обладает программной совместимостью с микропроцессорным семейством 8080/ 8085. По данным фирмы сделано это как по экономическим соображениям, так и по соображениям оптимальности конструкции для решения специализированных задач управления. Микро-ЭВМ TMS9940 фирмы Texas Instr. программно совместима с более мощной многокристальной серией 990 и при построении вычислителей с ограниченной емкостью памяти позволяет разработчикам, применяющим многокристальные системы, перейти на однокристальные микро-ЭВМ с использованием отработанного программного обеспечения.
В последней модели 8-разрядной микро-ЭВМ 8051 фирмы Intel в дополнение к системе команд микро-ЭВМ типа 8048 предусмотрены команды умножения, деления, сравнения. Предусматривается возможность обработки 4-, 8-, 16-разрядных слов и отдельных битов. Адресуемая внешняя память увеличена до 128 Кбайт. Имеются два 16-разрядных счетчика-таймера. При тактовой частоте 12 МГц большинство команд выполняется за 1 мкс, на операцию умножения требуется 4 мкс. Программное обеспечение включает микроассемблер, преобразователь кодов, интерпретатор языка Бейсик. Современной тенденцией в разработках однокристальных микро-ЭВМ является интеграция функций аналого-цифрового преобразования, последовательного ввода-вывода, увеличение информационной емко сти встроенных ОЗУ и ПЗУ, в программном обеспечении — использование языков высокого уровня. Снижение потребляемой мощности достигается использованием логических элементов на основе КМОП-структур.
Параметры однокристальных микро-ЭВМ представлены в табл. 3.15.
Таблица 3.13. Однокристальные микропроцессоры общего применения
| Тип | Разрядность | Адресуемая емкость памяти, бит | Число РОН | Тактовая частота, МГц | Напряжение питания, В | PПОТ мВт | Число команд | Тип корпуса и число выводов | Технология | Дополнительные сведения | |||||||||||
| MC68A09EL (ЕР, L, Р) | 8 | 64 К | — | 1,5 | +5 | — | 100 | КД-40, ПД-40 | n-МОП | ] Керамический корпус для модификаций L, EL, CL; | |||||||||||
| MC68BO9EL (ЕР, L, P) | 8 | 64 К | — | 2 | +5 | — | 100 | КД-40, ПД-40 | n-МОП | ||||||||||||
| MC6809EL (ЕР, L, P) | 8 | 64 К | 1 | +5 | — | 100 | КД-40, ПД-40 | n-МОП | пластмассовый корпус для модификаций Р, ЕР, СР | ||||||||||||
| МС68АООС | 8 | 64 К | — | 1,5 | +5 | 1000 | 72 | КД-40, | n -МОП | ||||||||||||
| (СР, L, P) MC68BOOL(P) | 8 | 64 К | — | 2 | +5 | 1000 | 72 | ПД-40 КД-40, ПД-40 | n -МОП | ||||||||||||
| MC6800CL (СР, L, P) | 8 | 64 К | — | 1 | +5 | 1200 | 72 | TU КД-40, ПД-40 | n-МОП | ||||||||||||
| 2650 2650A-1J 2650AJ | 8 8 8 | 32 К 32 К 32 К | 14 14 14 | 1,25 6,6 4,1 | +5 +5 +5 | 525 750 750 | 75 75 75 | КД-40 КД-40 КД-40 | n-МОП n -МОП n -МОП | Фирма Sig- netics | |||||||||||
| P8080AI С8080А1 | 8 8 | 64 К 64 К | 8 8 | 3,12 3,12 | 12, ±5 12, ±5 | 1200 1200 | 78 78 | КД-40 ПД-40 | n-МОП n-МОП | Типы Р. С имеют корпус КД-40, тип D — ПД-40 | |||||||||||
| Р8080А2 | 8 | 64 К | 8 | 2,63 | 12, ±5 | 1200 | 78 | КД-40, ПД-40 | n-МОП | Типы Р, С имеют корпус КД-40, тип D — ПД-40 | |||||||||||
| D8080A2 | |||||||||||||||||||||
| С8080А2 | ) | ||||||||||||||||||||
| Р8080А D8080A С8080А | 1 8 Г | 64 К | 8 | 2,08 | 12, ±5 | 1200 | 78 | КД-40, ПД-40 | n-МОП | ||||||||||||
| Р8085А2 С8085А2 | 1 8 I | 64 К | 8 | 5 | +5 | 850 | 80 | КД-40 | n-МОП | Ч Встроенный тактовый генератор | |||||||||||
| Р8085А С8085А | }* | 64 К | 8 | 3 | +5 | 850 | 80 | КД-40 | п-МОП | ||||||||||||
| CDP1802CD | 8 | 64 К | 16 | 3,2 | 3 — 15 | 10 | 91 | КД-40 | кмоп | ||||||||||||
| CDP1802D | 8 | С4К | 16 | 6,4 | 3 — 15 | 100 | 91 | КД-40 | кмоп | ||||||||||||
| Z80-CPUCS(PS) (СМ) | 8 | 64, К | 14 | 2,5 | +5 | 750 | 158 | КД-40 | п-МОП | ||||||||||||
| Z80A-CPUCS(PS) | S | 64 К | 14 | 4 | +5 | 1000 | 158 | КД-40 | п-МОП | ||||||||||||
| IM6100-I1PL | 12 | 4К | 0 | 3,33 | 4 — 11 | 12 | 67 | ПД-40 | кмоп | ||||||||||||
| IM6100-IMDL | 12 | 4К | 0 | 2,5 | 4 — 11 | 12 | 67 | КД-40 | кмоп | ||||||||||||
| IM6100A-IDL | 12 | 4К | 0 | 5,71 | 4 — 11 | 100 | 67 | КД-40 | кмоп | ||||||||||||
Продолжение табл. 3.13
| Тип | Разрядность | Адресуемая емкость памяти, бит | Число РПН | Тактовая частота, МГц | Напряжение питания, В | н о н Gffl a, s | Число команд | Тип корпуса и число выводов | Технология | Дополнительные сведения |
| MC68000 SBP9900ACJ (AEJ, AMJ, ANJ) | 16 16 | 16МХ8 32 К | 16 16 | 8 3 | +5 5 | 500 | 61 69 | КД-64 | нмоп И2Л | |
| MN1610 | 16 | 64 К | 5 | 2 | +5;+12;-3 | 1200 | 33 | КД-40 | n-МОП | Фирма Panafa- |
| com | ||||||||||
| MN601 | 16 | 32 К | 4 | 8,33 | 5; 10; 14 | 1100 | 41 | ПД-16 | n-МОП | Фирйа Data Ge- |
| Z8000 | 14 | 48МХ8 | 16 | 8 | +5 | 41 | n-МОП | neral | ||
| INS8900D | 16 | 64 К | 4 | 2 | 5; 12; — 8 | 1300 | 45 | КД-40 | n-МОП | |
| 9440DC(DM, PC) TMS9900 | 16 16 | 64 К 32 К | 4 16 | 12 3 | +5 12; ±5 | 1000 1200 | 64 67 | КД-40 ПД-64 | И2Л n-МОП | Фирма Fairchild |
| TMS9980JL(NL) | 16 | 8К | 16 | 2,5 | 12; ±5 | 855 | 70 | КД-40, | n-МОП | JL — керамиче- |
| ПД-40 | ский корпус, | |||||||||
| TMS9980A | 16 | — | 16 | 10 | 12; 2=5 | 1200 | 70 | — | n-МОП | NL — пласт- |
| TMS9985 | 16 | — | 16 | 5 | +5 | — | — | — | n-МОП | массовый |
| СР1600 СР1600А D8086 | 16 16 16 | 64 К 64 К 1МХ8 | 8 8 8 | 3,3 5 5 | 12; 5; — 3 12; 5; — 3 +5 | 900 900 1400 | 87 87 111 | КД-40 КД-40 | n-МОП n-МОП НМОП | Фирма Ge-j neral Inst |
Таблица 3.14. Микропроцессорные секции
| Тип | Разрядность | о 3§ ГГйн | Тактовая частота, МГц | Напряжение питания, В | Pпот,мВт | Число микрокоманд | Тип корпуса и количество ВЫВОДОВ | Тип управляющей памяти | Технология |
| MCI 0800 (М) | 4 | — | 100 | — 5; 2; — 2 | 1600 | 16 | ПД-48 | МС 10801 | эсл |
| 9405АДС | 4 | 8 | 13 | +5 | 800 | 64 | ПД-24 | 9406 | И2Л |
| (АДМ, АРС) | SN54LS482 | ||||||||
| SBP0400ACJ | 4 | 10 | 5 | +5 | 1000 | 76 | КД-40 | SN54LS482 | И2Л |
| SBP0401ACJ | 4 | 10 | 5 | +5 | 1500 | 76 | КД-40 | SN54LS482 | И2Л |
| SBP0400ACN | 4 | 10 | 5 | +5 | 1000 | 76 | ПД-40 | SN74LS482 | И2Л |
| SBP0401ACN | 4 | 10 | 5 | +5 | 1500 | 76 | ПД-40 | SN54LS482 | И2Л |
| SBP0400AMJ | 4 | 10 | 5 | +5 | 1000 | 76 | КД-40 | SN74LS482 | И2Л |
| SBP0401AMJ | 3 | 10 | 5 | +5 | 1500 | 76 | КД-40 | SN54LS482 | И2Л |
| SN54LS481J | 4 | — | 10 | +5 | 1000 | 210 | ПД-48 | SN74LS482 | ттлш |
| SN74LS481J(N) 2901 АРС | 4 4 | 10 16 | 10 25 | +5 +5 | 1000 2400 | 210 512 | ПД-48 ПД-40 | АМ2929 АМ2911 | ттлш ттлш |
| АМ2901АДМ | 4 | 16 | 15 | +5 | 1,3- 103 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | ттлш |
| АМ2901АДС | 4 | 16 | 12 | +5 | 1.4.103 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | ттлш |
| AM2901AFM | 4 | 16 | 12 | 4-5 | 1,4-Ю3 | 512 | КП-42 | АМ2909, АМ2911 | ттлш |
| AM2901FM | 4 | 16 | 8,3 | +5 | 1,4- 10* | 512 | КП-42 | АМ2909, АМ2911 | ттлш |
| IDM2901ADM | 4 | 16 | 16 | +5 | 1,4-103 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | эсл |
| IDM2901ANC | 4 | 16 | 16 | +5 | 1,3- 103 | 512 | ПД-40 | АМ2909, АМ2911 | эсл |
| IDM2901ADC | 4 | 16 | 16 | +5 | 1,3- 103 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | эсл |
| IDM2901ADM | 4 | 16 | 15 | +5 | 1,4-Ю3 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | эсл |
| IDM2901AFM | 4 | 16 | 15 | +5 | 1,4-Ю3 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2911 | эсл |
| N2901-11 | 4 | 16 | 25 | +5 | 1,3- 103 | 512 | КД-40 | АМ2909, АМ2Э11 | ТТЛ |
Таблица 3.15. Однокристальные микро-ЭВМ