microcontroller

14/ 02/ 1978 | Computer-on-a-chip

ΣΑΝ ΣΗΜΕΡΑ 14 Φεβρουαρίου 1978, αποδίδεται στην Texas Instruments η ευρεσιτεχνία για την κατασκευή της πρώτης εφαρμογής computer-on-a-chip. Την οικογένεια microcontrollers δηλαδή, TMS100/1000, που υφίσταται ήδη επτά χρόνια. Η συγκεκριμένη, είναι η πρώτη από μία σειρά ευρεσιτεχνιών που αναγνωρίζονται στην TI το 1978 και αφορούν στην γέννηση των μικροεπεξεργαστών.

TMS 1802NC. Το πρώτο «όλα σε ένα» chip για το οποίο αποδόθηκε στην ΤΙ, η ευρεσιτεχνία του computer-on-a-chip.

Στα πρώτα χρόνια ανάπτυξης του μικροεπεξεργαστή, του οποίου η πρώτη υλοποίηση με τη σύγχρονη έννοια του όρου υπήρξε ο Intel 4004 (Νοέμβριος 1971), οι εφαρμογές των κατασκευαστών πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο διαφοροποιούνταν μεταξύ τους. Καθώς ο πρώτος τομέας εφαρμογής τέτοιων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ήταν οι ηλεκτρονικές αριθμομηχανές, η Texas Instruments και πιο συγκεκριμένα οι μηχανικοί Γκάρι Μπουν και Μάικλ Κόχραν, λίγους μήνες πριν τον Intel 4004 ολοκληρώνουν την κατασκευή του πρώτου «όλα σε ένα» chip, του TMS 1802NC (το πρώτο της ευρύτερης οικογένειας TMS100/1000) που ονομάστηκε microcomputer (μικροϋπολογιστής). Προφανώς ο ορισμός εκείνος διαφέρει σε σχέση με το τι ονομάζουμε σήμερα μικροϋπολογιστή. Με αυτήν της την υλοποίηση η Texas Instruments κατοχύρωσε την πατέντα υπ’ αριθμόν 4.074.351, επτά χρόνια αργότερα, τον Φεβρουάριο του 1978. Ήταν μία μόνο από τις πατέντες που αποδόθηκαν στους μηχανικούς της ΤΙ εκείνη τη χρονιά.

Πιο συγκεκριμένα, τον Ιούλιο του 1971 οι Μπουν και Κοχραν κατασκεύσαν το TMS 1802NC, το οποίο δικαίως ονομάστηκε computer-on-a-chip, καθώς περιλάμβανε όλα τα βασικά υποσυστήματα της καρδιάς ενός υπολογιστή σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Αν και ο ορθότερος όρος είναι microcontroller (μικροελεγκτής). Σε αντίθεση με τους μικροεπεξεργαστές, οι μικροελεγκτές ενσωματώνουν ένα πρόγραμμα, προκειμένου να εκτελούν συγκεκριμένες λειτουργίες και χρησιμοποιούνται ευρύτατα σε ηλεκτρονικές συσκευές, όπως για παράδειγμα οι τηλεοράσεις και οι φούρνοι μικροκυμμάτων, αλλά και τα συστήματα αυτοματισμού.

Το 4μπιτο TMS 1802NC ήταν ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα με 5.000 τρανζίστορ και 28 pins, το οποίο εκτελούσε προκαθορισμένες λειτουργίες αποθηκευμένες στη, μεγέθους 3.520 bits, ROM που ενσωμάτωνε. Μαζί με αυτήν, στο εσωτερικό του TMS 1802NC υπήρχαν μνήμη RAM μεγέθους 182 bits, μονάδα αριθμητικής λογικής (ALU) και τρεις αποκωδικοποιητές ελέγχου, χρονισμού και εξόδων, αντίστοιχα. Ήταν κατασκευασμένο για βασικούς αριθμητικούς υπολογισμούς δεκαδικών αριθμών, έως 8 ψηφίων. Τις τυπικές δηλαδή λειτουργίες μίας ηλεκτρονικής αριθμομηχανής. Το τσιπάκι μπήκε σε παραγωγή στα τέλη του 1971 και ήταν τεχνολογίας κατασκευής MOS και αρχιτεκτονικής LSI. Η λογική του εξελίχτηκε περαιτέρω με τη σειρά μικροελεγκτών TMS1000, όπου ενσωματώνονταν ο μικροεπεξεργαστής, η μνήμη και τα κυκλώματα ελέγχου εισόδων/εξόδων (Ι/Ο).