Интел 8061

Микроконтроллер Intel 8061 блоке наиболее примечателен тем, что используется в двигателем Ford EEC-IV автомобильным управления . Близкий родственник 8096 , Intel 8061 производится Toshiba (под номерами модели 6127 и 6126) и Motorola (теперь Freescale Semiconductor ).

Введение

Семейство MCS-96 возникло как коммерческая производная от Intel 8061, первого процессора в семействе контроллеров двигателя Ford EEC-IV . Различия между 8061 и 8096 включают шину интерфейса памяти, причем M-Bus 8061 является шиной «пакетного режима», требующей счетчика программ отслеживания в устройствах памяти. Существовали также значительные различия в периферийных устройствах ввода-вывода двух частей - 8061 имел 8 входов HSI (измерение импульсов), 10 выходов HSO (генерация импульсов), полностью отделенных от контактов HSI, и 10-контактный вход без выборки. битовый АЦП с большим количеством каналов, чем было у 8096. Многие различия между EEC-IV и 8096 возникли из-за попытки разделить контакты для уменьшения количества контактов ввода-вывода в пользу использования контактов для более традиционной шины интерфейса памяти.

Модель 8061 и ее производные использовались почти во всех автомобилях Ford , выпущенных с 1983 года до конца 20 века. Этот процессор управлял топливной смесью и моментом впрыска, опережением зажигания (часто совместно с отдельным искровым модулем), рециркуляцией выхлопных газов и другими функциями двигателя.

М-автобус

У 8061 была 11-проводная 8-битная шина интерфейса памяти с прерываемым пакетным режимом, называемая M-Bus. Для этой шины требовался счетчик программ и регистр адреса данных в каждом устройстве памяти. Каждая команда сброса микросхемы или команды ветвления будет обновлять счетчик программ в устройствах памяти, после чего данные потока команд будут считываться последовательно. Поток команд может быть прерван для чтения или записи байтов и слов данных с использованием регистра адреса данных памяти, сохраняя при этом копию счетчика программ памяти, что позволяет возобновить чтение потока команд без необходимости повторной отправки адреса программы после каждого доступа к данным.

Карта адресов

У 8061 был внутренний файл регистров размером 240 байт с адресами от 0010H до 00FFH. Адреса ввода-вывода были от 0002H до 000FH. Во всем семействе 8061 адрес 0000H был зарезервирован для регистра постоянного нуля . Это позволило использовать относительную адресацию для доступа к абсолютным адресам. Указатель стека находился в положении 00010H. 8061 может адресовать 64 КБ памяти. Сброс был на 2000H. Векторы прерываний находились в 2010H.

Процесс, упаковка

8061 был построен по 3-микрометровой технологии N-MOS с кремниевым затвором. Использовались пластиковые 68-контактные плоские корпуса, керамические корпуса и 40-контактные DIP-корпусы, в зависимости от требований к количеству контактов ввода-вывода конкретной конструкции модуля.

Производные

Форд создал предприятие Ford Microelectronics в Колорадо-Спрингс в 1982 году для распространения семейства EEC-IV, разработки других нестандартных схем для использования в автомобилях и изучения рынка интегральных схем на основе арсенида галлия. Детали этого семейства включали модель 8063, которая так и не поступила в производство. В семейство также входил процессор 8065, выпускавшийся в больших объемах, который имел контроллер памяти, позволяющий адресовать 1-мегабайтную память, что значительно больше, чем 64 КБ у 8061 и 8096.

8063, 8065 и более поздние версии EPIC были производными КМОП, способными снизить энергопотребление.

У 8065 был расширенный набор команд, дополнительное регистровое пространство и значительно улучшенный ввод-вывод. В результате у 8065 был файл регистров с адресами от 0020H до 03FFH, адресуемый в 4 банках. Адреса ввода-вывода были от 0002H до 001FH. Указатель стека находился в положении 00020H.

HSI

Модель 8061 имела 8-канальную систему регистрации событий для измерения и синхронизации импульсных входов. 16-битное значение таймера фиксировалось в FIFO вместе с новым состоянием всех 8 выводов всякий раз, когда на включенном выводе обнаруживался переход. FIFO был реализован в небольшой динамической оперативной памяти.

HSI использовался, например, для регистрации времени событий датчика положения коленчатого вала, которые использовались для определения частоты вращения двигателя.

HSO

8061 имел 10-канальную систему вывода генератора импульсов для генерации синхронизированных выходных сигналов. По сути, это была небольшая память с адресацией по содержимому (CAM), которая сравнивала время событий с тем же 16-битным таймером, который использовался в системе HSI. Время каждого события записывалось в CAM вместе с командой. Когда было обнаружено совпадение местоположения CAM с таймером, событие выполнялось, и местоположение CAM возвращалось в пустой пул. САМ моделировалась с помощью динамического ОЗУ и компаратора. HSO использовался для различных целей, включая определение времени импульса впрыска топлива.

АЦП

8061 и его производные имели многоканальный аналого-цифровой преобразователь на чипе процессора. Он использовался для таких целей, как измерение температуры двигателя и угла дроссельной заслонки, а также для считывания показаний датчика кислорода в выхлопных газах.

Прерывания

Модель 8061 имела 8-канальную систему прерываний с векторным приоритетом. Более поздний 8065 обеспечивал 40 каналов, из которых 32 были связаны с системой событий HSI/HSO.

Последовательный порт

Различные члены семейства 8061 имели собственный последовательный порт на кристалле. Он был задуман как расширитель портов, а не как UART общего назначения.

Сопутствующая память

8061 использовался с семейством других устройств, включая 8361 — дополнительную память, имеющую ПЗУ и некоторую часть ОЗУ. В более поздних модулях исходная память, программируемая по маске, была заменена одноразовой памятью EPROM (OTP) - это значительно упростило логистику, учитывая большое разнообразие кодов ПЗУ, необходимых в каждом модельном году.

Внешние ссылки