Intel 8080

Ο 8080 ήταν ο δεύτερος μικροεπεξεργαστής 8-bit που σχεδίασε, παρήγαγε και παρουσίασε η εταιρεία ημιαγωγών Intel τον Απρίλιο του 1974.^[1] Ήταν μια επέκταση του προκατόχου του 8008. Η συχνότητα λειτουργίας του ήταν στα 2 MHz στις πρώτες εκδόσεις και έφτασε στα 3.1 MΗz στις μεταγενέστερες (όπως ο 8080A). Ο 8080 έχει χαρακτηριστεί ως ο πρώτος πραγματικός μικροεπεξεργαστής με την έννοια ότι χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε μικροϋπολογιστές και όχι σε αριθμομηχανές ή άλλες εφαρμογές.^[2] Τον διαδέχθηκε ο 8085 ενώ η παραγωγή του σταμάτησε το 1990.

Ο επεξεργαστής 8080A

Ιστορία

Ο σχεδιασμός του 8080 ξεκίνησε το 1972 και πραγματοποιήθηκε εν μέρει από την ίδια ομάδα που σχεδίασε και τον 4004 δηλαδή τους Αμερικανούς Federico Fagin ως επικεφαλής και Stanley Mazor και τον Ιάπωνα Masatoshi Shima . Ο Federico Fagin μετέπειτα ιδρυτής της εταιρείας κατασκευής μικροεπεξεργαστών Zilog χρησιμοποίησε ως βάση για την κατασκευή του Zilog Z80 τον 8080.

Εκδόσεις & Κλώνοι

Από την κατασκευάστρια εταιρεία Intel, ο 8080 κυκλοφόρησε στις εξής εκδόσεις:

• C8080A που κατασκευαζόταν στη Μαλαισία με έναρξη παραγωγής τον Ιούνιο του 1974 σε άσπρο κεραμικό κέλυφος.
• D8080A με μικρές αλλαγές μόνο στο κέλυφος που γίνεται μαύρο και έναρξη παραγωγής τον Αύγουστο του 1978.
• D8080A (variant) που κατασκευαζόταν στις Φιλιππίνες με μικρές αλλαγές στο κέλυφος και έναρξη παραγωγής τον Σεπτέμβριο του 1985.
• D8080A-1 που κατασκευαζόταν στις Φιλιππίνες σε μαύρο κέλυφος με συχνότητα στα 3.125 MHz και έναρξη παραγωγής τον Ιούλιο του 1984.

Κλώνος της AMD με τον κωδικό AM9080.

Λόγω της τεράστιας εμπορικής επιτυχίας του επεξεργαστή 8080 κυκλοφόρησαν από πληθώρα εταιρειών οι εξής κλώνοι:

• Από την AMD σε πλαστικό και κεραμικό κέλυφος με συχνότητα λειτουργίας μέχρι τα 4 MHz και κωδικό AMD C8080 ή AM9080.
• Από Ιαπωνικές εταιρείες όπως η Mitsubishi (με κωδικό M5L8080AP), η NEC με (κωδικό D8080A), η OKI (με κωδικό MSM8080A) και η Toshiba (με κωδικό TMP9080AP).
• Από άλλες αμερικανικές εταιρείες όπως η National Semiconductor (με κωδικό INS8080AD) και η Signetics με (κωδικό MP8080AI).
• Από ευρωπαϊκές εταιρείες όπως η νορβηγική ΝΤΕ και η γερμανική Siemens.
• Στις χώρες της ανατολικής Ευρώπης όπως στη Σοβιετική Ένωση (με κωδικό 580VM80), στην Πολωνία (με κωδικό MCY7880) και στην Τσεχοσλοβακία από την εταιρεία Tesla.

Τεχνικά χαρακτηριστικά

Ένα τυπικό σύστημα που χρησιμοποιεί τον 8080 απαιτούσε δύο ακόμη ολοκληρωμένα κυκλώματα: το τσιπ 8224 ως γεννήτρια ρολογιού και βαθμίδες οδηγήσεως και το τσιπ 8228 ως ρυθμιστή συστήματος και βαθμίδας οδηγήσεως αρτηριών. Τα βασικά χαρακτηριστικά του 8080 ήταν:

Διάγραμμα αρχιτεκτονικής του 8080

• Ο 8080 είχε στην κεραμική ή πλαστική του βάση, τύπου DIP (Dual in-line package), 40 ακροδέκτες (20 σε κάθε πλευρά) ενώ το κέλυφος του ολοκληρωμένου είχε σχήμα παραλληλεπίπεδου.
• Η συχνότητα λειτουργίας του (χρονισμός ρολογιού) ξεκινούσε από 2 ΜHz και έφτανε στα 3,1 MHz στην έκδοση D8080A-1 και στα 4 MHz στον κλώνο της AMD.
• Ενσωμάτωνε 6.000 τρανζίστορς, δηλαδή τουλάχιστον 100.000 φορές λιγότερα από ότι περιέχει ένας σημερινός μικροεπεξεργαστής.
• Είχε δυνατότητα διευθυνσιοδότησης στα 16 bit (δίαυλος διευθύνσεων, address bus), δηλαδή διαχειριζόταν 2¹⁶ byte μνήμης, ήτοι 65.536 byte ή 64 Kb.
• Με τα εξωτερικά κυκλώματα επικοινωνούσε με 8 bit (δίαυλος δεδομένων, data bus).
• Είχε 256 πόρτες εισόδου / εξόδου (I/Ο ports).
• Είχε επτά 8-bit καταχωρητές περιλαμβανομένου και του συσσωρευτή (accumulator), ενώ έξι από αυτούς σε συνδυασμένη μορφή μπορούσαν να μετατραπούν σε τρεις 16-bit, έναν 16-bit δείκτη στοίβας μνήμης (stack pointer), και έναν 16-bit απαριθμητή προγράμματος (program counter).
• Τροφοδοτείτο με τρεις τάσεις στα 5V, -5V και 12V.
• Η υπολογιστική του ισχύς προσέγγιζε τα 0,64 MIPS (εκατομμύρια εντολές το δευτερόλεπτο, Million Instructions Per Second).

Χρήση σε προσωπικούς υπολογιστές

Σε σχέση με τους προηγούμενους επεξεργαστές της Intel η χρήση του 8080 ήταν πολυπληθέστερη στους πρώτους μικροϋπολογιστές της εποχής. Ποτέ όμως δεν συνέδεσε το όνομα του με ένα από τα διάσημα μοντέλα της εποχής(από το 1976 έως και το 1981) όπως ο Apple I και II αφενός γιατί επισκιάστηκε από τον καλύτερο Z80 της Zilog και τον 6502 της MOS Technology και αφετέρου γιατί ήταν το τελευταίο στάδιο μιας εποχής που ανέδειξε την επόμενη γενιά του 8086 που ήταν σταθμός στην ιστορία των υπολογιστών. Από τους 40 περίπου μικροϋπολογιστές που τον χρησιμοποίησαν, οι σημαντικότεροι ήταν οι εξής:^[3] :

Altair 8800 με Intel 8080Α.

• Altair 8800 & 8800B ο πρώτοι μικροϋπολογιστές όλων των εποχών, για ερασιτέχνες από την αμερικανική εταιρεία χωρίς πληκτρολόγιο με μοναδική μονάδα εισόδου τον χειρισμό διακοπτών. Παρουσιάστηκαν το 1975.
• Bull TTX 80 / 85 / 90 ειδικά σχεδιασμένος για επεξεργασία κειμένου με ειδική οθόνη σε σχήμα σελίδας Α4. Παρουσιάστηκε το 1980.
• Olivetti P6040, εξελιγμένη γραφομηχανή και ηλεκτρονικός υπολογιστής μαζί.
• Philips P/330 για εφαρμογές γραφείου. Παρουσιάστηκε το Μάρτιο του 1978 με πρώτη τιμή περίπου 15.000 ευρώ.
• Philips P5000 series, από τους πρώτους υπολογιστές για χρήση επεξεργασίας κειμένου
• Tesla Mato, ο αντίστοιχος του ZX Spectrum στην ανατολική Ευρώπη από την Τσεχοσλοβακία με παιχνίδια και γλώσσα προγραμματισμού BASIC
• Triumph Adler TA-1100, κυρίως για εμπορικές εφαρμογές.

Πηγές

• Εισαγωγή στους μικροεπεξεργαστές και στον προγραμματισμό τους, ΤΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΒΟΥΛΓΑΡΗ (ΞΑΝΘΗ 1985) - Εκδόσεις: N.ΑΙΒΑΖΗΣ-Σ. ΖΟΥΜΠΟΥΛΗΣ.
• ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ του Paul E. Ceruzzi, Εκδόσεις Κάτοπτρο, σελίδες 248 έως 252, ISBN 960-7778-92-8

Παραπομπές

1. Intel (April 15, 1974). «From CPU to software, the 8080 Microcomputer is here». Electronic News (New York: Fairchild Publications): σελ. 44–45. Electronic News was a weekly trade newspaper. The same advertisement appeared in the May 2, 1974 issue of Electronics magazine.
2. The 8008 of 1972 was used for interpolation and control in ASEA's (now ABB) first line of general industrial robots, introduced October 1973.
3. «Λίστα Η/Υ με χρήση του 8080 στα αγγλικά, ανακτήθηκε 12/10/11». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 27 Απριλίου 2002. Ανακτήθηκε στις 10 Οκτωβρίου 2011.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Commons logo

Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα    Intel 8080

• Ιστοσελίδα με χαρακτηριστικά όλων των επεξεργαστών (Αγγλικά)
• Ιστοσελίδα με παλιούς επεξεργαστές (Αγγλικά)