intel 4004, 8008, 8080

Materia: Arquitectura de computadoras

Profesor: José Galván Chávez

Grupo: 6CV3

Integrantes:

Miguel Ángel Mendoza Martínez

Luis Eduardo Ramírez Cortes

Jorge Arturo Villanueva Mendoza

“Intel 4004,8008 y 8080“

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL “LA TECNICA AL SERVICIO DE LA PATRIA”

El 15 de Noviembre de 1971 Intel lanza su primer microprocesador: el Intel 4004. El Intel 4004 (i4004), un CPU de 4bits, fue el primer microprocesador en un sólo chip, así como el primero disponible comercialmente. Con el Intel 4004 se conseguía situar en placas de 0,25 centímetros cuadrados un circuito integrado que contenía 2300 transistores.

Microprocesador 4004

• Microprocesador de 4 bits

• 2.300 transistores

• Encapsulado CERDIP de 16 pines

• Máxima velocidad del reloj 740 KHz

• Usa Arquitectura Harvard, es decir, almacenamiento separado de programas y datos. Contrario a la mayoría de los diseños con arquitectura de Harvard, que utilizan buses separados, el 4004, con su necesidad de mantener baja a cuenta de pines, usaba un bus de 4 bits multiplexado para transferir:

• 12 bits de direcciones (direccionando hasta 4 KB)

• Instrucciones de 8 bits de ancho

• El conjunto de instrucciones está formado por 46 instrucciones (de las cuales 41 sonido de 8 bits de ancho y 5 de 16 bits de ancho)

• 16 registros de 4 bits cada uno

• Stack interno de llamadas a subrutinas de tres niveles de profundidad

• Chipset (circuitos auxiliar) para crear sistemas basados en el 4004

Especificaciones técnicas

Arquitectura 4004

PINES DEL INTEL 4004

FUNCIONES DE LOS PINES

El Intel 4004 tiene un conjunto de 46 instrucciones.

•Aritméticas (Suma, resta, incremento y decremento)

•Lógicas (Rotar)

•De Transferencia de Control (Condicionales limitadas por la ROM, subrutinas incondicionales, llamadas y retornos de subrutinas)

•De Entrada/Salida

•Otras (Operaciones con banderas, ajuste decimal, etc.)

La longitud de cada instrucción es de 1 o 2 bytes

REPERTORIO DE INSTRUCCIONES

INSTRUCCIONES DEL 4004

•Direccionamiento por Registros

•Direccionamiento Directo

•Direccionamiento Indirecto (Utilizado para acceder a los datos dentro solo de la ROM)

•Direccionamiento Inmediato

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO QUE UTILIZA EL INTEL 4004

El diseño de la i4004 era muy eficaz para ser empleado en calculadoras y dispositivos de control. Existen incluso unos pocos viejos sistemas de control de semáforos en uso construidos con la i4004.

Aplicaciones

El 1 de Abril de 1972, Intel anunció una versión mejorada de su procesador anterior. Era el 8008, y su principal ventaja frente a otros modelos, fue poder acceder a más memoria y procesar 8 bits. La velocidad de su reloj alcanzaba los 740KHz.

• Fue el primer microprocesador de 8 bits, implantado con tecnología PMOS, contaba con 48 instrucciones, podía ejecutar 300.000 operaciones por segundo y direccionaba 16 Kbytes de memoria.

Microprocesador Intel 8008

• El 8008 emplea direcciones de 14 bits, pudiendo direccionar hasta 16 KB de memoria. El circuito integrado del 8008, limitado por los 18 contactos de encapsulado DIP.

• Tiene un bus compartido de datos y direcciones de 8 bits, por lo que necesita una gran cantidad de circuitería externa para poder ser utilizado.

• Puede acceder a 8 puertos de entrada y 24 de salida.

• Tenia un reloj interno de 500 KHz.

• Tiene una pila interna de 8 posiciones para almacenar las direcciones de retorno en el caso de llamadas a subrutina.

• 3500 transistores, direccionaba 16 KBytes y la frecuencia máxima de reloj (clock) era de 108 KHz.

Especificaciones técnicas

Arquitectura del Intel 8008

PINES DEL INTEL 8008

D0-D7 Bus de datos Bi-Direccionales

INTERRUPT Solicitud de interrupción es generada por dispositivos I / O.

READY Sincroniza la CPU y la memoria si alguna de las dos esta lenta

PHASE 1 Fases de entrada del reloj

PHASE 2 Fases de entrada del reloj

SYNC Indica el comiendo de un ciclo de instrucción

S0-S2 Estados se las señales de la maquina

VDD Alimentación positiva, recomendada +5V

VCC Alimentación negativa, recomendada -9V

FUNCION DE LOS PINES

El Intel 8008 consta de 48 instrucciones:

•Instrucciones de Movimiento de Datos

•Aritméticas (Suma, resta, incremento y decremento)

•Lógicas (AND, OR, XOR, comparación y rotar)

• Instrucciones de Transferencia de Control

•Instrucciones de Entrada/Salida

La longitud de cada instrucción puede ser de 1 a 3 bytes

REPERTORIO DE INSTRUCCIONES

INSTRUCCIONES DEL INTEL 8008

INSTRUCCIONES DEL INTEL 8008

•Direccionamiento por Registros

•Direccionamiento Indirecto por Registros

•Direccionamiento Inmediato

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

Calculadoras y máquinas embotelladoras generales.

Aplicaciones

En Abril del 1974 lanzaron el Intel 8080, con una velocidad de reloj que alcanzaba los 2 Mhz. Al año siguiente, aparece en el mercado el primer ordenador personal, de nombre Altair, basado en la microarquitectura del Intel 8080.. El procesador de este computador suponía multiplicar por 10 el rendimiento del anterior, gracias a sus 2 Mhz de velocidad.

Microprocesador 8080

• Realizado a través de puertas nMOS con unos 6000 transistores.

• Encapsulado de 40 pines.

• Este microprocesador también direccionaba 8 bits.

• Tenía 78 instrucciones.

• Su velocidad de operaciones era 10 veces mayor que la del 8008 y podía direccionar hasta 64 Kbytes de memoria.

• Utilizaba el mismo juego de instrucciones que el Intel 8008, por lo tanto los programas escritos eran también compatibles.

• Funcionalidades extras operaciones e instrucciones de 16 bits .

• Lenguaje ensamblador.

Especificaciones técnicas

Arquitectura del Intel 8080

PINES DEL INTEL 8080

FUNCIONAMIENTO DE LOS PINES

FUNCIONAMIENTO DE LOS PINES

FUNCIONAMIENTO DE LOS PINES

•Instrucciones de Movimiento de Datos

•Aritméticas (Suma, resta, incremento y decremento)

•Lógicas (AND, OR, XOR, comparación y rotar)

• Instrucciones de Transferencia de Control

•Instrucciones de Entrada/Salida

•Otros (Ajuste/Borrado de las banderas, activar/desactivar interrupciones, operaciones de pila, etc.)

REPOSITORIO DE INSTRUCCIONES

INSTRUCCIONES DEL INTEL 8080

•Direccionamiento por Registros

•Direccionamiento Indirecto por Registros

•Direccionamiento Directo

•Direccionamiento Inmediato

MODOS DE DIRECCIONAMIENTO

El 8080 fue usado en muchos de los primeros microcomputadores, tales como la Altair 8800 de MITS y el IMSAI 8080, formando la base para las máquinas que corrían el sistema operativo CP/M.

Aplicaciones

http://www.electronicaamg.eshost.com.ar/evo_procesadores.pdf

http://www.intel.com/support/sp/processors/sb/cs-017346.htm

http://www.electronicaamg.eshost.com.ar/evo_procesadores.pdf

http://www.cpu-world.com/Arch/4004.html

http://www.alpertron.com.ar/8008.HTM

http://www.cpu-world.com/Arch/8008.html

http://www.alpertron.com.ar/8080.HTM

http://www.cpu-world.com/Arch/8080.html

Bibliografía