NEC V20

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NEC V20 y sucesores
Microprocesador
UPD70108C-8 01.jpg
NEC V20 (µPD70108) a 8 MHz
Producción 1982 — 1990
Fabricante(s) NEC Corporation
Frecuencia de reloj de CPU 8 MHz a 10 MHz
Conjunto de instrucciones x86
Código de producto μPD70108
Número de núcleos 1
Predecesor N/A
Sucesor ver abajo
[editar datos en Wikidata]
NEC V30 (μPD70116), 10 MHz
NEC V40 (μPD70208)
NEC V53A (µPD70236A)

El NEC V20 (μPD70108) es un microprocesador fabricado por NEC Corporation. Fue desarrollado utilizando ingeniería inversa y es compatible pin a pin con el microprocesador Intel 8088, con un conjunto de instrucciones compatible con el Intel 80186. El V20 fue lanzado en 1982,[1] y el V30 en 1983.[2] [3]

El chip tiene aproximadamente 29.000 transistores y la frecuencia de reloj se sitúa entre 8 Mhz y 10 MHz (16 en modelos posteriores). El diseño del NEC V20 fue más eficiente que el del 8088 gracias a lo cuál podía funcionar un 30% más rápido a la misma velocidad de reloj, dependiendo de la aplicación. La característica principal que hizo que funciona más rápido fue que tenía hardware para multiplicación, mientras que los chips de Intel realizaban la multiplicación por medio del software de microcódigo.

Sony también produjo este microprocesador bajo licencia de NEC como el V20H (Sony CXQ70108).[3]

Usos[editar]

El NEC V20 fue utilizado en versiones "turbo" de algunos clones de PC, como el Copam PC-401 TURBO, la serie de laptops Tandy 1110, el Epson PX-16, en la PDA Casio PV-S450 y en el palmtop Hewlett-Packard HP 95LX.

Características[editar]

Una característica inusual del NEC V20 es que añade un modo de emulación del Intel 8080, en el que puede ejecutar programas escritos para el procesador Intel 8080. Las instrucciones adicionales BRKEM en modo 8086 (NEC utiliza una notación diferente para las instrucciones que Intel y BRK en notación NEC = INT en notación Intel), y RETEM y CALLN en modo 8080 se utilizan para entrar y salir del modo de emulación. Algunos programas pueden ejecutar programas CP/M-80 (basados en código 8080) en una máquina MS-DOS: V2080 CPMulator (más tarde ZRUN) de Michael Day y 22nice de SYDEX.

Otra característica inusual es la existencia de varias familias de instrucciones únicas. Las instrucciones ADD4S, SUB4S, CMP4S son capaces de sumar, restar y comparar grandes números decimales codificados en binario almacenados en la memoria. Las instrucciones ROL4 y ROR4 giran nibbles. Otra familia consiste en las instrucciones TEST1, SET1, CLR1, NOT1. Estas instrucciones prueban, fijan, limpian e invierten los bits individuales, pero son mucho menos eficientes que los equivalentes posteriores del Intel 80386 BT, BTS, BTR y BTC, ni son compatibles sus codificaciones. Hay dos instrucciones para extraer e insertar campos de bits de longitudes arbitrarias (EXT, INS).Y, por último, dos prefijos de repetición adicionales, REPC y REPNC, que modifican las originales REPE y REPNE y preparan una cadena de bytes de palabras para ser escaneados (con instrucciones SCAS y CMPS) mientras menos o no menos.[4]

Patillaje[editar]

Pines del NEC V20. Las líneas del bus de direcciones se indican en rojo, las del bus de datos en azul y las del bus de control en verde. Las líneas del bus de energía se ven en negro. El procesador multiplexa en tiempo el bus de direcciones, con el bus de datos y de control.

Pines del NEC V20[editar]

                 +--\_/--+
           GND  1|       |40 Vcc (+5V)
       <-- A14  2|       |39 A15 -->
       <-- A13  3|       |38 A16 -->  PS0 -->
       <-- A12  4|       |37 A17 -->  PS1 -->
       <-- A11  5|       |36 A18 -->  PS2 -->
       <-- A10  6|       |35 A19 -->  PS3 -->
       <--  A9  7|       |34 LBS0     (HIGH)     -->
       <--  A8  8|       |33 S/!LG               <--
<-> D7 <--  A7  9|NEC V20|32 !RD                 -->
<-> D6 <--  A6 10|       |31 HLDRQ    (!RQ/!AKO) <->
<-> D5 <--  A5 11|       |30 HLDAK    (!RQ/!AK1) <->
<-> D4 <--  A4 12|       |29 !WR      (!BUSLOOK) -->
<-> D3 <--  A3 13|       |28 IO/!M    (BS2)      -->
<-> D2 <--  A2 14|       |27 BUF !R/W (BS1)      -->
<-> D1 <--  A1 15|       |26 !BUFEN   (BS0)      -->
<-> D0 <--  A0 16|       |25 ASTB     (QS0)      -->
       --> NMI 17|       |24 !INTAK   (QS1)      -->
       -->INTR 18|       |23 !POOL               <--
       --> CLK 19|       |22 READY               <--
           GND 20|       |21 RESET               <--
                 +-------+

Versiones[editar]

A partir del NEC V60, NEC abandona el diseño basado en x86, pero sigue licenciando su lógica a terceros, como Vadem (diseño hoy soportado por Amphus[6] )

  • El Vadem VG230 es una plataforma PC de un solo chip. Sus prestaciones son muy similares a las del Olivetti Quaderno original, por lo que es muy posible que sea un núcleo NEC V41. El VG230 contiene un núcleo del NEC V30HL a 16 MHz, lógica PC/XT, controlador LCD (compatible CGA/AT&T640x400) con soporte de pantalla táctil, lector de la matriz del teclado, controlador de dos PC Card 2.1, soporte de EMS 4.0 por hardware hasta 64 MB, y controladores de reloj, PIC, DMA, UART y RTC.[7] Fue utilizado en los HP OmniGo 100 y 120, y en el IBM Simon (para algunos, el primer smartphone).
  • El mejorado Vadem VG330 contiene un núcleo del NEC V30MX a 32 MHz y lógica compatible PC/AT con dos PICs, controlador LCD (640x480), lector de la matriz del teclado, controlador PC Card ExCA 2.1 y puerto de comunicaciones IrDA.

Referencias[editar]

  1. «NEC V20 uPD70108 CISC Application Processor» (en inglés). Consultado el 12 de septiembre de 2015. 
  2. «16bitマイクロプサッサV30の開発(NEC)» (en japonés). 23 de octubre de 2010. Consultado el 12 de septiembre de 2015. 
  3. a b «NEC V20 processor family» (en inglés). CPU-World. Consultado el 12 de septiembre de 2015. 
  4. «NEC User's Manual, 16-Bit V Series™, 16-/8- and 16-bit microprocessors, Instruction» (en inglés). Septiembre de 2000. Consultado el 12 de septiembre de 2015. 
  5. Korg M1 Service Manual
  6. Amphus Chips Product Overview
  7. Manual del Vadem VG230