Texas Instruments TMS1000

El TMS1000 es una familia de microcontroladores introducida por Texas Instruments en 1974. Combinaba una unidad de procesamiento Central de 4 bits, memoria de solo lectura (ROM), memoria de lectura / escritura (RAM) y líneas de entrada / salida (e / s) como un "ordenador en un chip" completo. Fue diseñado para sistemas integrados en automóviles, Electrodomésticos, juegos e instrumentos de medición. Fue el primer microcontrolador comercial masivo. En 1974, las fichas de esta familia se podían comprar en grandes lotes por alrededor de 2 2 cada uno. En 1979 se vendían anualmente unos 26 millones de fichas de esta familia. El TMS 1000 se ha utilizado en el juguete educativo Speak & Spell de Texas Instruments, el vehículo de juguete programable Big Trak y el juego electrónico Simon.

El Instituto Smithsonian dice que los ingenieros de TI Gary Boone y Michael Cochran lograron crear el primer microcontrolador (también llamado microordenador) en 1971. El TMS1802NC fue un microcontrolador de un solo chip anunciado el 17 de septiembre de 1971 que implementó una calculadora de cuatro funciones. El TMS1802NC, a pesar de su designación, no era parte de la serie TMS 1000; más tarde fue reasignado como parte de la serie TMS 0100. Fue utilizado en la calculadora TI Datamath y en la calculadora Ejecutiva de Sinclair. La siguiente serie TMS 1000 fue lanzada al mercado en 1974. Recomendó encarecidamente el TMS 1000 de 4 bits para su uso en aplicaciones integradas preprogramadas. Una computadora con chip combina el núcleo del microprocesador (CPU), la memoria y las líneas de E/S (entrada/salida) en un solo chip. La patente de computadora en un chip, llamada en ese momento "patente de microordenador" , (en) US4074351, Oficina de Patentes y marcas de los Estados Unidos, Estados Unidos de América. , fue concedido a Gary Boone y Michael J. Cochran de TI. Aparte de esta patente, el significado estándar de microordenador es un ordenador que utiliza uno o más microprocesadores como CPU, mientras que el concepto definido en la patente es más como un microcontrolador.

La familia TMS1000 incluía variantes tanto en la lógica PMOS original como en NMOS y CMOS. Las variantes del producto incluían diferentes tamaños de ROMs y RAM, diferentes números de puertos de E/S, y versiones sin ROMs destinadas a desarrollo/prueba o uso con ROMs externas. El TMS1000 original tenía 1024 x 8 bits de ROM, 64 x 4 bits de RAM y 23 líneas de entrada/salida. La familia TMS1000 usaba ROMs programadas con máscara. Una vez que el usuario tenía un programa de depuración listo para ser utilizado en producción, enviaba el programa a Texas Instruments, que luego creaba una máscara especial para programar la ROM en el chip. La ROM no se puede cambiar posteriormente; el contenido fue fijado por los esquemas establecidos en el chip por el fabricante. Aunque este proceso tenía un alto costo inicial, el costo de producción era muy bajo, lo que lo hacía adecuado para productos vendidos en grandes cantidades (digamos, más de unos pocos miles de artículos vendidos por año). Todas las rutas de datos internas del procesador eran de 4 bits de ancho. La ROM del programa y la RAM de datos se abordaron por separado como en una arquitectura de Harvard; esto se ha convertido en una característica típica de los microcontroladores de muchos otros fabricantes. Los conjuntos de instrucciones variaban ligeramente según el modelo, con 43 instrucciones en el conjunto base y 54 disponibles en algunos miembros de la familia; las instrucciones eran de 8 bits de largo. Se proporcionaron instrucciones aritméticas de la DCB,pero no se disponía de instrucciones para los registros lógicos y / O. Las subrutinas estaban limitadas a 1 nivel en algunas versiones (una subrutina no podía llamar a otra subrutina), con 2 o 3 niveles disponibles en otras. Cada instrucción tarda entre 10 y 15 microsegundos en ejecutarse en las versiones NMOS y PMOS, pero algunas de las versiones CMOS podrían ejecutar las instrucciones a una velocidad de 6 microsegundos. El oscilador interno proporcionó una velocidad de reloj efectiva de aproximadamente 0.3 megahertz. Las diferentes versiones del TMS1000 estaban empaquetadas en paquetes de doble orificio pasante en línea (PTH) con 28 o 40 pines, pero algunos modelos para la creación de prototipos estaban en paquetes de 64 pines. Todas las versiones tenían un rango de temperatura de funcionamiento de 0 a 70 grados C.

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