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種子一旦萌芽了,便會爆發(fā)式的生長,新技術(shù)也是如此,由于微處理器可用來完成很多以前需要用較大設(shè)備完成的計算任務(wù),價格又便宜,于是各半導(dǎo)體公司開始競相開發(fā)設(shè)計并生產(chǎn)微處理器芯片。從此,處理器的發(fā)展開啟了新的篇章,進(jìn)入了百花齊放的時代。
雖然是百家爭鳴,但畢竟術(shù)業(yè)有專攻,入道有先后,由于 Intel 創(chuàng)造了出第一款商用微處理器,所以順理成章地榮登處理器的霸主寶座。
1. 處理器的霸主—Intel 和 8080
穩(wěn)坐霸主寶座之后, Intel 更加以雷霆之勢,創(chuàng)造了第二個微處理器的世界第一記錄:Intel 8080,世界上第一種 8 位的微處理器。
1972 年 4 月,由霍夫與費金研制的世界上最早的 8 位微處理器英特爾 8008 芯片問世。在 13.8 平方毫米的芯片上做出了能執(zhí)行 45 種指令的中央處理器,它能同時對 8 個二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行傳送和運算。
1973 年 8 月,霍夫等人又研制出英特爾 8080 型微處理器,它的運算速度比 4004 型要快 20 倍。研制 8080 型芯片最初只是為了對 8008 型芯片進(jìn)行改進(jìn),但當(dāng)時速度較快的新型 MOS 金屬氧化物半導(dǎo)體電路出現(xiàn)了,霍夫和費金把 MOS 電路應(yīng)用到 8080 型芯片上,一舉成功,成為第二代微處理器,它是有史以來最為成功的微處理器之一。
Intel 8080,于 1974 年 4 月發(fā)布,時鐘頻率為 2MHz。怎么樣,看起來不錯吧?與它的前輩比起來,更加精致、大氣!
人不可貌相,芯片也是如此。
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8080 的華服之下,更是金玉其中:集成 6000 只晶體管,幾乎是 4004 的三倍,每秒運算 29 萬次,擁有 16 位地址總線和八位數(shù)據(jù)總線,包含 7 個八位寄存器,支持 16 位內(nèi)存,同時它也包含一些輸入輸出端口,這也是一個相當(dāng)成功的設(shè)計,有效解決了外部設(shè)備在內(nèi)存尋址能力不足的問題。
與第一代微處理器相比,集成度提高了 1~4 倍,運算速度提高了近 20 倍,指令系統(tǒng)相對比較完善,已具備典型的計算機體系結(jié)構(gòu)及中斷、直接存儲器存取等功能。
雖然最初 8080 主要應(yīng)用于控制交通信號燈,但是,很快便被應(yīng)用到了新的領(lǐng)域—個人電腦。
當(dāng) EdRoberts 宣布 Altair8800(牽牛星,這個名字來源于當(dāng)時電視節(jié)目里一個流行的科幻?。﹤€人電腦的誕生時,Intel 8080 實現(xiàn)了華麗麗地轉(zhuǎn)身。Altair8800 的核心是 8080 芯片,有 256K 存儲器,沒有鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,也沒有軟件,輸入數(shù)據(jù)是通過觸發(fā)器的開關(guān)來記錄代碼的,輸入是用閃爍的紅燈給出二進(jìn)制代碼的答案。
這是有史以來第一個廣為人知的個人電腦。 電腦迷當(dāng)時可用 395 美元買到一組 Altair 的套件。它在數(shù)個月內(nèi)賣出數(shù)萬套,成為史上第一款下訂單后制造的機種。
下面見識一下 Altair8800 的真面目吧:
大家不禁要問:顯示器呢?鍵盤呢?鼠標(biāo)在哪里?
答案是:沒有。
沒錯,沒有鍵盤,沒有顯示器,沒有鼠標(biāo)。在今天看來,它其實更像一個主機,但是不用質(zhì)疑,這就是世界上第一臺個人電腦!
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那么你知道它怎么使用嗎?
看到開關(guān)和指示燈了嗎?程序的輸入輸出全靠他們來實現(xiàn),而且這項工作必須在遵照操作手冊,才能完成。
哈哈,現(xiàn)在看起來,今天的程序猿哥哥們的工作,簡直是美翻了。
千萬別提操作手冊,在 Altair 8800 面前,一提操作手冊,估計很多人會當(dāng)場暈倒。那是一本 100 頁不到的小冊子,其貌不揚,里面滿紙都是二進(jìn)制之類的技術(shù)術(shù)語,幾乎就是一本計算機系學(xué)生必讀的《計算機原理》教程。但是對普通用戶而言,簡直就是天書。(編外語:如果你學(xué)過計算機原理,如果你了解一點計算機編程,你就是它就是一堆 0 和 1 的組合。)
天書?有沒有搞錯,讓用戶在使用個人電腦前,讀這么一大通天書呢?
道理很簡單,不懂得二進(jìn)制和機器語言,面前這臺 Altair 8800 就是一堆廢鐵。那么如何讓“廢鐵”實現(xiàn)計算機的功能?
看到前面板中央每個開關(guān)代表一個二進(jìn)制位,撥到上面是 1,撥到下面是 0。輸入程序其實就是用手連續(xù)撥動開關(guān)。一段最簡單的算數(shù)程序,就要撥動幾十次開關(guān)。要是做個復(fù)雜的統(tǒng)計計算,幾百次的開關(guān)撥動是必須的。程序運行后,前面板最上面的 8 個紅色指示燈就會顯示運行結(jié)果——當(dāng)然,那也是一個二進(jìn)制數(shù)字。(編外語:如果中間某一個環(huán)節(jié)出錯了那就好玩了,因為你要重新再來一次 O(∩_∩)O)
天哪,一定有人瞪圓了眼睛。這么個用電腦的方法,豈不要累死個人!這不是計算機,這整個是臺彈指神通練習(xí)器呀!
而且估計讀完這邊操作手冊,用戶就會升級為工程師了!
神器,果然是神器!
由此神器在手,霸主地位便江上永固了。
但是“霸主”,這個含金量極高的頭銜,哪個人不動心呢?
心動不如行動,看看這兩位與“霸主”比肩的兩個王國和他們的利器:Zilog 公司的 Z80 和 Motorola 公司的 MC6800。
下面,請看各巨頭們之間的江湖恩怨和爭奪戰(zhàn):
摩托羅拉公司生產(chǎn)了 6800;
Zilog 公司生產(chǎn)了 8080 的增強型 Z80;
英特爾公司于 1976 年又生產(chǎn)了增強型 8085。
……
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2. 霸主的勁敵 --Motorola 公司的 MC6800
Motorola Inc,原名:Galvin Manufacturing Corporation,成立于 1928 年。1947 年,改名為 Motorola,從 1930 年代開始作為商標(biāo)使用。總部設(shè)在美國伊利諾伊州紹姆堡,位于芝加哥市郊。世界財富百強企業(yè)之一,是全球芯片制造、電子通訊的領(lǐng)導(dǎo)者。
1974 年,摩托羅拉推出它的第一個 MC6800 型微處理器,也是著名的 MCU 之一,因為它后來成為了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?估計當(dāng)時的摩托羅拉公司也沒有想到,MC6800 的接口會成為全球的標(biāo)準(zhǔn)之一。
下面以 LCD 的并行接口方式為例,對比一下 6800 和 8080,在接口方面的區(qū)別:
LCD 的并行接口方式顯示模塊的外部接口一般采用并行方式,并行接口外接口線的讀寫時序常見以下兩種模式。
(1)8080 模式
這類模式通常有下列接口信號:
- ?Vcc(工作主電源)、Vss(公共端)、Vee(偏置負(fù)電源,常用于調(diào)整顯示對比度)、RES(復(fù)位線)。
- ?DB0~DB7:雙向數(shù)據(jù)線。
- ?D/I:數(shù)據(jù) / 指令選擇線(1:數(shù)據(jù)讀寫,0:命令讀寫)。
- ?CS:片選信號線(如果有多片組合,可有多條片選信號線)。
- ?WR:MPU 向 LCD 寫入數(shù)據(jù)控制線。
- ?RD:MPU 從 LCD 讀入數(shù)據(jù)控制線。
(2)6800 模式
在這種模式下,Vcc、Vss、Vee、RES、DB0~DB7、I/O 的功能同模式(1),其他信號線為:
- ?R/W:讀寫控制(1:MPU 讀,0:MPU 寫)。
- ?E:允許信號(多片組合時,可有多條允許信號線)。
通俗一點來講,51 系列的單片機屬于 8080 系列接口,而 Motorola 的 68 系列單片機屬于 6800 系列接口。
8080 系列讀、寫信號是 2 個引腳,而 68 系列讀、寫是 1 根口線(高電平讀、低電平寫)。
寫到這里,處理器歷史上的前五名已經(jīng)有兩大巨頭出列,他們之間的紛紛擾擾促成了如今個人電腦以及平板電腦的繁榮,當(dāng)然這時候最精彩的喬布斯還沒有出現(xiàn),他改變世界的偉大計劃還在醞釀中。是誰給了蘋果機會?是什么原因促使他改變了世界?我們下回繼續(xù)吧。
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,謝絕轉(zhuǎn)載!
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