1801BMx

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1801ВМx  : una serie de microprocesadores soviéticos de un solo chip de 16 bits .

Originalmente se desarrolló [1] como una computadora de un solo chip ( microcontrolador ) 1801BE1 (con su propia arquitectura " Electrónica NT "), que a su vez fue un desarrollo del kit de microprocesador de la serie K587 [2] con periféricos en chip agregados ( RAM/ROM/temporizador). Más tarde, a petición del Ministerio de Industria Electrónica , esta arquitectura fue abandonada [3] en favor de la arquitectura PDP-11 .

No hay un análogo extranjero directo. El análogo más cercano es el procesador de un solo chip DEC T-11, pero no existe una compatibilidad completa; T-11 tiene un clon directo de K1807BM1. Otro análogo cercano es LSI-11/03 ( Electronics-60 ), pero a diferencia de él, los procesadores K1801 tienen un diseño de un solo chip.

Los procesadores se produjeron en las fábricas " Angstrem ", Zelenograd y " Exciton ", Pavlovsky Posad . Posteriormente, para la producción de una gama completa de componentes para UKNT , se dominó la producción de KM1801VM2 en la planta electromecánica de Solnechnogorsk (SEMP) en Solnechnogorsk .

Microcircuitos de la serie

K1801VM1

• Número de comandos: 64, conjunto base PDP-11 y algunos comandos de conjunto extendido EIS: XOR, SOB(opcional MULpara 1801VM1G). También hay dos comandos adicionales para organizar el modo de consola: START(000012 8 ) y STEP(000016 8 ).
• Ocho registros de propósito general de 16 bits (indicados R0 ... R7)
• Fabricado con tecnología MIS de canal n
• Un cristal de 5 × 5 mm contiene unos 50 mil elementos integrados (según la documentación del fabricante)
• Autopista del sistema: tipo MPI , con un bus combinado de dirección y transferencia de datos
• Frecuencia de reloj : 100 kHz - 5 MHz
• Velocidad: hasta 500 mil op/s - para operaciones como adición en registros
• Tensión de alimentación +5V
• Consumo de energía: hasta 1,2 W
• Carcasa de 42 pines, plana, cerámica-metal tipo 429.42-5 o plástico para la versión KR1801VM1

El microprocesador tiene algunos rudimentos de una microcomputadora K1801BE1, en particular, un temporizador programable (177706-177712 8 ) [4] y registros de comunicación entre procesadores (177700-177704 8 ) [5] [6] . El temporizador interno también puede sincronizarse con una fuente de frecuencia externa en el pin 6 [7] .

El microprocesador admite la configuración multiprocesador (hasta 4 procesadores). El número de procesador se establece mediante las entradas PA0 y PA1 (pines 27 y 26) [8] .

Durante la producción, después de la prueba, el procesador se marcó:

• A (o un punto) - frecuencia hasta 5 MHz, 16632 transistores [9]
• B  - frecuencia hasta 4 MHz
• B  - frecuencia hasta 3 MHz

La letra G (o dos puntos) marcaba una versión especial del procesador con soporte de multiplicación MULpara aplicaciones FFT : frecuencia hasta 5 MHz, 16646 transistores [10] , difiere en microcódigo en el PLA [11] .

K1801VM2

Desarrollado en 1982 en NIITT , producido en las fábricas de Angstrem y SEMZ. Jefe de diseño - V.L. Dshhunyan, desarrollador principal — V.R. Naúmenkov.

• Número de equipos: 72
• Fabricado con tecnología MOS de canal n
• Un cristal de 5,3 × 5,45 mm contiene unos 18,5 mil transistores [12] (120 mil elementos, según la documentación del fabricante)
• Frecuencia de reloj: hasta 10 MHz
• Rendimiento a una frecuencia de 10 MHz: aproximadamente 1000 mil op / s - para operaciones como la suma de registros, 100 mil op / s - para la operación de multiplicación, aproximadamente 83,3 mil op / s - para la operación de división
• Tensión de alimentación: +5V
• Consumo de energía: hasta 1,7 W
• Carcasa: 40 pines, cerámica-metal tipo 2123.40-6 (CERDIP) para KM1801VM2 o plástico ( PDIP ) para KR1801VM2

A diferencia de K1801VM1, VM2 tiene un modo "remoto" completo (modo HALT) [13] . En el modo remoto, cuando se forma una dirección en el bus, se establece la señal SEL, lo que permite usar un espacio de direcciones separado en este modo; por lo tanto, el campo de memoria total disponible para el procesador aumentó a 128 KB. En DVK en modo remoto, se activó una ROM especial del sistema "sombra" , que contiene un monitor y rutinas de arranque desde dispositivos externos. Al cambiar al modo de usuario, se apagó.

En comparación con el K1801BM1, se han agregado instrucciones aritméticas extendidas [14] ( MUL, DIV, ASH, ASHC forman parte del conjunto de instrucciones EIS), así como operaciones de coma flotante (instrucciones FIS). Los comandos FIS ( FADD, FSUB, FMUL, FDIV) se implementan semiprogramadamente; cuando se ejecutan estos comandos, se produce un tipo especial de interrupción y se ejecuta un controlador de software en la memoria del modo de consola.

Soporte reducido para la configuración de multiprocesador [15] .

KM1801VM3

Cuenta con una mayor cantidad de memoria direccionable (hasta 4 MB), mayor rendimiento (registro/suma de registro - 1,5 millones de op/s, multiplicación - 100 mil op/s, división - 50 mil op/s), así como la posibilidad de conexión de un coprocesador para aritmética de punto flotante. El administrador de memoria no es totalmente compatible con la contraparte de DEC. En el caso de usar solo un bus de direcciones de 18 bits (hasta 256 KB), la compatibilidad del administrador de memoria fue suficiente para usar el software sin modificaciones, pero cuando se usa el bus de direcciones completo de 22 bits (4 MB), se requirió la adaptación del código del programa.

El número de instrucciones es 72, cuando se conecta un coprocesador, 46 instrucciones adicionales de coma flotante. El sistema de comandos se ha ampliado con herramientas para trabajar con el administrador de memoria: MFPD, MFPI, MTPD, MTPI.

Hay un conjunto de seis registros de propósito general R0-R5, dos registros de puntero de pila R6 (modo de usuario y modo de sistema) y un registro de contador de instrucciones de PC (R7). Otro registro de pila adicional R6 se usa en el modo de parada. El registro de estado del procesador PSW también está disponible en software en 17777776.

• Fabricado con tecnología MIS de canal n
• El cristal contiene unos 200 mil elementos integrados, unos 28900 transistores [16] , tamaño 6,65 × 8 mm.
• Frecuencias de reloj: 6, 5, 4 MHz (A, B, C)
• Carcasa 2136.64-2 (CERDIP de 64 pines)

Corrientemente[ ¿cuándo? ] , la planta de Angstrem produce su versión CMOS con la designación 1806VM3U con una frecuencia de reloj de 8 MHz y 1806VM5U con una frecuencia de reloj de 16 MHz. El cuerpo es de cerámica-metal H18.64-1V. Ambas contrapartes modernas son compatibles con el hardware de su predecesor.

KA1801VM4, KN1801VM4

Coprocesadores matemáticos para KM1801VM3 y KN1801VM3. 32/64 bits, originalmente 6 MHz, después de 1991 hasta 8 MHz. Desarrollo completamente soviético. Mejora el rendimiento cuando se trabaja con números de punto flotante en casi dos órdenes de magnitud. Corrientemente[ ¿cuándo? ] la planta de Angstrem produce su versión CMOS bajo la designación 1806VM4U con una frecuencia de reloj de 16 MHz, diseñada para trabajar junto con los procesadores 1806VM3U o 1806VM5U, respectivamente. El caso es el mismo que el de KN1801VM4 (N18.64-1V).

• Fabricado según tecnología MIS de canal n, estándar de diseño - 3 micras, 1 capa de metalización.
• El cristal contiene 52.000 transistores [17] , el tamaño es de 6,65 × 8,4 mm.
• Frecuencia de reloj 8, 6, 4 MHz (A, B, C)
• Tensión de alimentación +5V
• Consumo de energía: hasta 2 W
• Carcasa H18.64-1V (para KN1801VM4)
• Número de comandos: 46, ejecuta todas las instrucciones DEC PDP - 11 FP11 excepto LDUB, LDSC, STA0y .STB0STQ0
• tiempo de operación [17] :
  • suma de números con doble precisión 10 µs
  • multiplicación de números con doble precisión 11 µs

1806VM2, H1806VM2

Este microprocesador corresponde funcionalmente al K1801VM2, pero está hecho con tecnología CMOS.

• Sistema de mando según OST 11 305.909-82
• Número de equipos - 77
• Frecuencia de reloj - 0 - 5,0 MHz
• Tensión de alimentación - 4,5 - 5,5 V

1806VM2 se suministró en un paquete cerámico de 42 pines con pines planos 4138.42-10.01, H1806VM2 en un soporte de cristal cerámico de 64 pines H18.64-1B (C QFP ).

Т36ВМ1-2 (КА1013ВМ1)

Utilizado en la microcalculadora Elektronika MK-85 . Desarrollado sobre la base del núcleo 1806VM2 y las celdas BMK 1515XM1 , en las que se implementan los controladores: teclado, interfaz serial, interfaz paralela, memoria, generador de reloj programable, circuito de administración de energía en espera. Según el sistema de comando, corresponde a 1806VM2.

KR1801VP1

El chip KR1801VP1 es un cristal de matriz básico (BMC), en base al cual fue posible producir una variedad de dispositivos digitales. El microcircuito contiene alrededor de 5000 transistores (alrededor de 600 puertas). Estándares tecnológicos - 3 micras según tecnología n-MDP, tamaño de cristal 4,2 × 4,2 mm. La última capa se hizo de acuerdo con las especificaciones del cliente y se designó mediante un índice digital después del nombre: KR1801VP1-(número de firmware). Fueron producidos en las fábricas de Angstrem y más tarde (para la computadora BK ) en la fábrica de Exciton, así como en Hungría (Hungría) en la empresa Intermos. [Dieciocho]

• Acondicionador de señal de entrada K1801VP1-001
• K1801VP1-002 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-003 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-004 Unidad de control
• K1801VP1-005 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-006 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-007 Circuito de control con dos contadores y divisores de frecuencia
• Circuito de control K1801VP1-008
• K1801VP1-009 Circuito de control VKO con cuatro contadores
• K1801VP1-010 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-011 Tres circuitos de control independientes
• K1801VP1-012 Circuito de procesamiento de señal
• K1801VP1-013 Controlador dinámico de RAM 64K [19] basado en microcircuitos 565RU6 (565RU3) o 565RU5 con soporte de modo remoto para 1801VM2 (memoria del sistema en direcciones 0160000..0177777, señal de selección de ROM del sistema 0140000..0157777)
• K1801VP1-014 Controlador de teclado BK [20]
• K1801VP1-015 Dispositivo de comunicación con sensores de posición de fotopulso
• K1801VP1-016 Dispositivo para almacenar y transmitir señales de control a los equipos electroautomáticos
• K1801VP1-025 Unidad de control
• K1801VP1-026 Transceptor bidireccional para 16 canales
• K1801VP1-027 Dispositivo para recibir comandos de la carretera y organizar, junto con 1801VP1-032, ciclos de trabajo con una memoria CMD
• K1801VP1-028 Circuito de corrección de errores de código Hamming
• K1801VP1-030 Controlador DRAM de 64K basado en microcircuitos 565RU6 o 565RU3 con soporte de modo remoto para 1801VM1 (memoria del sistema en las direcciones 0177600..0177677, señal de selección de ROM del sistema 0160000..0173777, implementación de los bits 02 y 03 del registro del sistema SEL1 (0177716 ) [21]
• Controlador de interrupción K1801VP1-031
• K1801VP1-032 Dispositivo para distribuir pulsos y formar un diagrama de tiempo TsMD ZU
• K1801VP1-033 Controlador multifunción para dispositivos externos
• K1801VP1-034 Controlador multifuncional de dispositivos externos (generador de vector de interrupción, registro de búfer, interruptor de bus)
• K1801VP1-035 Interfaz serie hasta 57 kbaudios
• Esquema de control de interfaz K1801VP1-036
• K1801VP1-037 Controlador para receptor de TV doméstico BK [22]
• K1801VP1-038 Temporizador programable
• Códec K1801VP1-039 con corrección de errores
• Controlador NGMD K1801VP1-041
• Adaptador troncal K1801VP1-054 Q-BUS y U-BUS
• K1801VP1-055 Registro buffer bidireccional para puente interbus Q16↔Q16, desacoplamiento por carga capacitiva en computador KTLK y UKNTs
• K1801VP1-057 Esquema de almacenamiento y transmisión de señales de control
• K1801VP1-061 Convertidor de código binario a intervalo de tiempo
• K1801VP1-065 Interfaz serial hasta 115200 baudios [23]
• Circuito de gestión de memoria K1801VP1-069
• Interfaz de controlador K1801VP1-095 NGMD
• Interfaz de controlador K1801VP1-096 NGMD
• K1801VP1-097 Interfaz NGMD (MY:)
• Circuito correlador K1801VP1-105
• Circuito correlador K1801VP1-106
• Diagrama de canal de comunicación CNC K1801VP1-114
• Circuito de gestión de memoria K1801VP1-116
• K1801VP1-119 Controlador de RAM dinámico ( hasta 4 MB ) para 1801VM3 )
• K1801VP1-120 Puerto de comunicación interbus asíncrono paralelo (conexión de canales CPU y PP en la computadora UKNC )
• K1801VP1-124 Esquema experimental de procesador Fibonacci resistente al ruido para aplicaciones especiales
• K1801VP1-128 Controlador NGMD del tipo "Electronics 6022" (tipo de registro - MFM , utilizado en controladores MY:, MZ: y algunos para BK [25] ; con soporte de software adicional, puede trabajar con disquetes de formato IBM PC)

Uso

Sobre la base de los microprocesadores de esta serie se construyeron:

• Computadoras de la familia DVK  - Microcomputadoras de placa única MC1201, MC1201.01, MC1201.02, MC1201.03, MC1201.04 (K1801VM1, KM1801VM2, KM1801VM3)
• BK-0010, BK-0011M  - 1985 (KM1801VM1A)
• Máquina de escribir "Romashka" PELP-305-02 o PELP-U1-01 (KM1801VM2)
• Soyuz-Neón PK-11/16 (N1806VM2)
• Microcalculadora Electrónica MK-85
• Sistema CNC " Electrónica NTs-31 "
• Sistema CNC " 2M43 " - (Microcomputadoras de placa única, MS1201.02)
• Sistema CNC " 2S42-65 "
• Electrónica MS 0511 "UKNTS"  - 1987 (KM1801VM2)
• Ordenador de ajedrez Electrónica IM-01 , IM-01T (KR1801VM1)
• Ordenador de ajedrez Electrónica IM-05 (KM1801VM2)
• Caja registradora OKA-500 (K1801VM1) [26]
• Trazador gráfico MS6501-01 (KM1801VM2)
• Teléfono con identificador de llamadas Phone MASTER (Т36ВМ1) sin suministro de red de la empresa Zelenograd "Telesystems" [27] (1993 - el primer modelo [28] , 1995 - el segundo modelo con una nueva pantalla LCD de dos líneas con retroiluminación [29] ) .
• Receptor de radio todo onda automatizado (RPU) "Brigantine" [30] (desarrollo de ONIP 1986-1988 [31] ).
• TSEVM para estaciones hidroacústicas de helicópteros del Instituto de Investigación de Instrumentos Hidráulicos de Kiev (1801VM1G) [32] .
• Nave espacial BTsVK "Buran" [33] (N1806VM3, 1801VM4 [34] )

Notas

1. ↑ Angström. Historia - 1980-1989 (enlace inaccesible) . OJSC Angstrem . Consultado el 22 de junio de 2011. Archivado desde el original el 23 de junio de 2008. (Ruso) 
2. ↑ Electronic Rarities Museum - Active - Serie 587 . Consultado el 3 de enero de 2010. Archivado desde el original el 9 de mayo de 2008. (indefinido)
3. ↑ BM Malashevich. Microprocesadores, mini y microcomputadoras Zelenograd con la arquitectura "Electronics NTs" . Fecha de acceso: 18 de enero de 2009. Archivado desde el original el 16 de febrero de 2008. (indefinido)
4. ↑ DESCRIPCIÓN BK-11M . Fecha de acceso: 4 de enero de 2010. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2014. (indefinido)
5. ↑ Delgadez y espesor de VM1 - Foro - Electrónica BK-0010/0011M (enlace inaccesible) . Consultado el 14 de julio de 2012. Archivado desde el original el 31 de mayo de 2011. (indefinido) 
6. ↑ Puertos - bkbtl - Puertos (registros) BC. - BK ¡De vuelta a la vida! - Emulador BK0010/BK0011 - Google Project Hosting . Fecha de acceso: 15 de julio de 2012. Archivado desde el original el 29 de julio de 2010. (indefinido)
7. ↑ ¡Speccy es nuestra elección! - Mostrar mensaje por separado - Arqueología digital: 1801 y todo-todo-todo . Consultado el 22 de agosto de 2015. Archivado desde el original el 4 de octubre de 2015. (indefinido)
8. ↑ [https://web.archive.org/web/20140416182158/http://vak.ru/doku.php/proj/bk/1801vm-series Archivado el 16 de abril de 2014 en el proyecto Wayback Machine : bk:1801vm- serie [vak.ru]]
9. ↑ ¡Speccy es nuestra elección! - Arqueología digital: 1801 y todo-todo-todo - Mensaje 103
10. ↑ ¡Speccy es nuestra elección! - Arqueología digital: 1801 y todo-todo-todo - Mensaje 593 . Consultado el 17 de agosto de 2015. Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2015. (indefinido)
11. ↑ cpu11/vm1 en maestro 1801BM1/cpu11 GitHub . Consultado el 21 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2019. (indefinido)
12. ↑ Arqueología digital: 1801 y todo-todo-todo. Mensaje #725 . Consultado el 3 de octubre de 2015. Archivado desde el original el 5 de octubre de 2015. (indefinido)
13. ↑ VM1vsVM2 - bkbtl - Diferencias entre 1801VM1 y 1801VM2. - BK ¡De vuelta a la vida! - Emulador BK0010/BK0011 - Google Project Hosting . Fecha de acceso: 15 de julio de 2012. Archivado desde el original el 29 de julio de 2010. (indefinido)
14. ↑ cpu11/vm2 en maestro 1801BM1/cpu11 GitHub
15. ↑ Arqueología digital: 1801 y todo-todo-todo - Página 105 . Consultado el 21 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2019. (indefinido)
16. ↑ Arqueología digital: 1801 y All-All-All #1066 . Consultado el 22 de junio de 2016. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2016. (indefinido)
17. ↑ 1 2 Nefedov AV Circuitos integrados y sus análogos extranjeros: Manual .. - M . : IP RadioSoft, 2001. - T. 11. - S. 248. - 512 p. — ISBN 5-93037-049-4 .
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19. ↑ Computadora doméstica retro de bricolaje - Ver tema - Arqueología digital 1801: triskaidekaphobia 013 . Fecha de acceso: 16 de marzo de 2014. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2014. (indefinido)
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26. ↑ nedoPC.org - Ver tema - Módulo de depuración en K1801VM1 . www.nedopc.org . Consultado el 31 de julio de 2020. Archivado desde el original el 30 de octubre de 2021. (indefinido)
27. ↑ "Computerra" No. 23 del 30 de junio de 2004 (enlace inaccesible) . Consultado el 25 de agosto de 2016. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2021. (indefinido) 
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29. ↑ Descripción del segundo modelo de Caller ID "Phone master": 1 página 2 página 3 página 4 página
30. ↑ Bergantín: Valoración
31. ↑ Historia. años 80 Consultado el 13 de junio de 2012. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2015. (indefinido)
32. ↑ Malinovsky Boris Nikolaevich. No hay nada más valioso. Ingeniería Cibernética . Consultado el 17 de julio de 2012. Archivado desde el original el 15 de abril de 2010. (indefinido)
33. ↑ Computadoras rusas en el transbordador Buran | El museo de la choza de la CPU . Consultado el 5 de junio de 2021. Archivado desde el original el 5 de junio de 2021. (indefinido)
34. ↑ ¿Qué sistema operativo había en Buran? - Página 2 . Consultado el 5 de junio de 2021. Archivado desde el original el 5 de junio de 2021. (indefinido)

Literatura y publicaciones

• Microprocesadores y conjuntos de microprocesadores de circuitos integrados. Volumen 2. , editado por Shakhnov V. A. - M .: "Radio and Communication", 1988. pp. 7-20.
• G.G. Grishin, A.A. Moshkov, V.O. Olshansky, Yu.A. Ovechkin. Microprocesadores: manual para desarrolladores de equipos electrónicos marinos / editado por Cand. tecnología Ciencias Yu.A. Ovechkin. - L. : Construcción naval, 1988. - S. 122-180. — 520 s. — 33.500 copias.  - ISBN 5-7355-0306-5 .
• V. L. Dshkhunyan , Yu . I. Borshchenko , V. R. Naumenkov , A. A. Ryzhov , Yu . Soloviov . Microprocesadores de un solo chip del conjunto LSI de la serie K1801 // Herramientas y sistemas de microprocesador. - 1984. - Nº 4 . - S. 12-18 . — ISSN 0233-4844 .
• R. I. Volkov , V. P. Gorsky , V. L. Dshkhunyan , S. S. Kovalenko , P. R. Mashevich Microprocesador de un solo chip KM1801VM3 // Herramientas y sistemas de microprocesador. - 1986. - Nº 4 . - S. 37-41 . — ISSN 0233-4844 .
• Estándar de la industria OST11-348.918-83. Microcircuitos integrados serie K1801. Guia de APLICACION.

Enlaces

• Museo de rarezas electrónicas - Serie 1801
• Museo de Arqueología Digital - Referencia del sistema de comando 1801BM1
• Sitio web dedicado al receptor de radio Brigantin
• Archivo de programas y documentación para los ordenadores UK-NTs, DVK y BK.
• Descripción del propósito del "firmware" 1801RE y 1801VP

Fichas tipo K1801
microprocesadores	K1801VM1 K1801VM2 K1801VM3
Trabajando con RAM	K1801VP1-013 K1801VP1-030
Trabajando con GMD	K1801VP1-033
?	K1801VP1-034
Trabajar con dispositivos externos	K1801VP1-035
ROM	K1801RE2
memoria flash	K573RF3