Get best of the week

TMS1000: mikrokontroler pertama yang tersedia secara komersial



Kami menggunakan mikrokontroler tanpa berpikir tentang hal itu, dalam proyek-proyek seperti itu di mana sekali kita harus bekerja dengan sekelompok chip logika dari seri ke-74. Tapi siapa di antara kita yang pernah berpikir tentang evolusi mikrokontroler? Sudah waktunya untuk kembali beberapa dekade dan melihat mikrokontroler yang tersedia secara komersial pertama, Texas Instruments TMS1000.

Bayangkan dunia tanpa mikrokontroler



Texas Instruments 1978 Speak & Spell toy adalah contoh khas menggunakan TMS1000.

Tidak berlebihan jika dikatakan bahwa tanpa mikrokontroler, banyak proyek buatan rumah yang ditampilkan di situs-situs seperti Hackaday tidak akan pernah selesai. Kita yang ingat waktu sebelum mikrokontroler dapat diakses oleh publik dan mudah diprogram akan dapat mengonfirmasi bahwa kontrol komputer dalam proyek pembuatan perangkat kecil, meskipun pada prinsipnya mungkin, tetapi alih-alih menggunakan chip tunggal, Anda harus membuat keseluruhan sistem komputer. Saya ingat sistem yang dipasang di papan prototyping Veroboard (dari Vero Precision Engineering Ltd) berdasarkan prosesor Z80, dan selain Z80, ada EPROM, chip RAM, 7400 seri chip di papan tulis, dan chip periferal seperti 6402 UART atau port 8255 I / O. Untuk mengedipkan lampu LED atau mengikuti microswitches - tugas semacam itu membutuhkan biaya serius, baik dalam hal tenaga kerja dan biaya, oleh karena itu kami memutuskan ini hanya ketika diperlukan untuk proyek tersebut. Bagi saya, semuanya berubah pada awal 1990-an, ketika mikrokontroler pertama yang tersedia dengan EEPROM di papan memasuki pasar, tetapi pada saat itu chip itu sendiri sudah ada selama beberapa dekade.

Ini mungkin tampak aneh hari ini, tetapi bagi seorang insinyur dari tahun 1970-an, kalkulator desktop lebih menarik daripada komputer desktop. Namun demikian, banyak mikrokomputer pertama dirancang dengan memperhatikan kalkulator, seperti Intel 4004. Produsen kalkulator berkontribusi pada pengembangan chip silikon, dan di Texas Instruments ini mengarah pada penciptaan mikrokontroler all-on-one pertama yang dikembangkan pada tahun 1971 sebagai CPU yang telah diprogram, dengan dasar akan dimungkinkan untuk membuat kalkulator pada satu chip. Hanya beberapa tahun kemudian, pada tahun 1974, perusahaan akan merilis TMS1000, mikrokontroler pada satu chip untuk berbagai tugas, dan ini akan menjadi chip pertama yang dijual.

Adalah bermanfaat untuk memikirkan lebih rinci tentang terminologi yang digunakan, karena pada tahun 1974 tidak semua kata modern digunakan di mana-mana. TI disebut-sebut TMS1000 sebagai komputer mikro, karena bagi mereka tampaknya komputer all-in-one yang tidak memerlukan peripheral eksternal. Hari ini kita akan menyebut komputer mikro sebagai perangkat di mana Anda mungkin membaca artikel ini, turun dari leluhur jauh dari Altair 8800 yang muncul pada tahun yang sama, tetapi kemudian terminologi, seperti teknologi, masih dalam masa pertumbuhan. Kata "mikrokontroler" kemudian digunakan untuk merujuk ke komputer dengan built-in I / O - kutipan dari buletin teknis IBM 1971 disediakan dalam Oxford English Dictionary - tetapi, tampaknya definisi ini belum memperoleh universalitas. Bandingkan dengan definisi "sistem pada chip" yang lebih modern, SoC,yang berarti komputer serba guna lengkap yang memberikan akses ke busnya, dan bukan hanya seperangkat jalur I / O atau periferal, seperti mikrokontroler.

Seberapa sederhana seharusnya mikrokontroler?



Arsitektur internal TMS1000

TMS1000 adalah mikrokontroler pertama yang tersedia secara komersial. Tapi apa chip itu? Pada baris aslinya, ia memiliki empat opsi, semuanya dengan prosesor 4-bit yang sama dari arsitektur Harvard , tetapi dengan jumlah garis I / O yang berbeda dan ukuran ROM dan RAM. Keluarga TMS1000 dan TMS1200 memiliki 8192 bit program dalam RM dan 256 bit RAM, sedangkan TMS1100 dan 1300 memiliki dua kali lebih banyak. Ada versi dengan dukungan untuk tegangan output tinggi untuk mengendalikan indikator fluorescent vakum, di rumah dengan 28 dan 40 kontak. Arsitektur internal mereka dengan standar saat ini sangat sederhana - tidak ada bank register atau perpipaan yang dapat diharapkan dari skema modern. Dia tidak memiliki berbagai macam periferal yang tersedia untuk mikrokontroler modern, dan elemen relay I / O dilengkapi dengan matriks logika yang dapat diprogram sederhana. Ini dapat digunakan sebagai encoder atau decoder, misalnya, dalam spesifikasi ini digunakan sebagai decoder untuk tampilan 7-segmen. Proses pengembangan perangkat lunak yang canggih untuk TMS1000




Tetapi para peneliti tidak dapat membeli chip semacam itu secara individual, karena topeng ROM-nya hanya dapat diprogram pada saat produksi. Semua pemrograman berjalan pada simulator mainframe dengan berbagi akses yang didukung oleh TI. Sebagai hasil dari simulasi, komputer menghasilkan setumpuk kartu punch, yang, setelah proses debugging dan pengujian yang sangat kompleks, dapat digunakan untuk membuat topeng untuk encoding ROM. Berdasarkan permintaan, bahkan kode mikro dapat diubah, setelah menerima perpanjangan kemampuan untuk 43 instruksi perangkat. Pemrograman topeng juga berarti bahwa semua TMS1000 yang Anda temukan saat ini masih berisi program yang Anda buat; dan tanpa konteks dalam bentuk besi asli, mereka tidak akan berguna, kecuali dalam bentuk keingintahuan historis. Namun, ini tidak menghentikan beberapa penjualuntuk memasang label harga yang memilukan pada mereka, tapi tetap saja, jika Anda benar-benar membutuhkan TMS1000 untuk koleksi, Anda dapat membelinya dengan harga yang tidak terlalu tinggi.

1970- , ?



CMOS TMS1000

Pada 1980-an, dunia ditangkap oleh mikroprosesor dan mikrokontroler 8 dan 16 bit, oleh karena itu, terlepas dari pekerjaan yang tak terlihat di dalam perut kalkulator TI, jalur TMS1000 akhirnya pensiun dan perlahan-lahan memasuki sejarah elektronik. Sangat menarik untuk dicatat bahwa beberapa orang sezamannya masih bekerja hari ini - Anda masih dapat membeli turunan dari PIC, 8051, Z80 dan bahkan 6502, terlepas dari kenyataan bahwa tidak ada lagi keturunan langsung dari prosesor TI 4-bit. Salah satu alasannya adalah perkembangan teknologi yang pesat, tetapi kesulitan dalam mengembangkan perangkat lunak untuk mereka juga memainkan peran. CPU 8-bit yang terdaftar masih populer karena semua orang dapat mengambil papan prototyping, seorang programmer EPROM dan mulai menulis sebuah program, itulah sebabnya mereka menelurkan tulang punggung pengembang yang berpengalaman dalam arsitektur mereka.Pengembang untuk TMS1000 harus melihat pada siang hari dengan api, dan mereka jelas tidak cukup untuk membutuhkan pengembangan keturunan chip 4-bit. Pada suatu waktu, beberapa versi prosesor dengan dukungan untuk ROM eksternal dikembangkan, tetapi sejak itu kemajuan telah maju dan telah tumbuh 4 bit.

Hari ini, Anda mungkin mengalami TMS1000 terutama karena mainan elektronik dari tahun 70-an, seperti Speak & Spell dari TI sendiri, atau Simon dari Milton Bradley. Bahkan game-game ini selamat dari prosesor mereka sendiri; hari ini Anda dapat membeli versi modern dari permainan Simon dari Mattel, dan garis TI mainan pidato pendidikan dari TI berlanjut hingga tahun 1990-an. Namun, prosesor ini telah meninggalkan warisan yang luar biasa, dan masih dapat ditemukan hari ini di perangkat elektronik dengan mikrokontroler. Jika Anda memiliki perangkat seperti itu, ketahuilah - Anda memiliki sedikit sejarah!

More articles:


All Articles