Intersil IM64021IPL

Это Intersil IM64021IPL — КМОП (CMOS) микропроцессор, являющийся прямым аналогом и улучшенной заменой легендарного RCA CDP1802 (он же RCA 1802). Это один из первых массовых КМОП-процессоров (выпускался с середины 1970-х), отличавшийся крайне низким энергопотреблением и устойчивостью к шумам. Он использовался в миникомпьютерах, космических программах (NASA), любительских компьютерах и промышленных контроллерах.

Описание

Intersil IM64021IPL представляет собой 8-битную центральную процессорную (ЦП), построенную по технологии «кремний на сапфире» (SOS) (хотя некоторые версии — стандартный КМОП).

Ключевые особенности:

• Гарвардская архитектура: раздельные шины памяти данных и команд.
• Режим прямого доступа к памяти (DMA): используется для быстрой передачи блоков данных.
• Множество режимов адресации (непосредственная, относительная, индексная, косвенная).
• Очень низкое энергопотребление — типичный ток покоя около 10 мкА (100 нА в статике). Кварцевый генератор останавливается при определенных командах, снижая потребление до нескольких микроватт.
• Архитектура регистров: 16 регистров X (ячеек памяти) общего назначения (доступны как регистры общей памяти, но физически — это ячейки памяти на кристалле).

Микроархитектура:

• Машина состояний (S-State) и машинный цикл (M-Cycle).
• Использует два внутренних состояния: режим регистра (L) и режим памяти (M). В обычном режиме — single-cycle (каждая команда выполняется за несколько тактов состояния, но частота кварца 4 МГц).

Типовые применения:

• Космическая техника (спутник Voyager, Galileo, Mars Pathfinder/Rover).
• Системы управления (Oil platforms, Nuclear safety systems из-за радиационной стойкости).
• Любительские компьютеры (CoSF, Aviator).
• Умные часы/калькуляторы (из-за низкого потребления).

Технические характеристики

| Параметр | Значение (Intersil IM64021IPL) | Единица измерения | | :--- | :--- | :--- | | Технология | КМОП (Silicon Gate) | - | | Тип корпуса | DIP-40 (пластиковый, —IPL) | - | | Тактовая частота | 4.0 (рекоменд. макс. 4.0 МГц; макс. до 3.2–4.0 МГц в зависимости от версии) | МГц | | Разрядность данных | 8 | бит | | Разрядность адреса | 16 (адресное пространство 64 Кбайт) | бит | | Диапазон рабочих значений | -55°C до +125°C (для военных версий D) / 0°C до +70°C (коммерческая IPC/IPL) | °C | | Напряжение питания (VDD) | +4.0В до +10.5В (номинально 5В или 10В) | В | | Ток потребления (VDD=10V, частота 4 МГц) | Типовой ~6 мА (до 15 мА) | мА | | Ток в статическом режиме (Idle/Battery mode) | ~10 мкА (при остановке тактового генератора) | мкА | | Внутренний генератор | Инвертор кварцевый резонатор, RC-цепь | - | | DMA контроллер | Встроен (1 вход для запроса) | - | | Установка приоритета прерывания | Регистр Q, Test input (EF/N lines) | - | | Триадная ISO-C | 3x внешние предохранители команд (Hardware interrupt struct | - |

Детальные параметры по входам/выходам:

• Напряжение логического уровня «0» (VIL): <1.2V (при VDD=5V)
• Напряжение логического уровня «1» (VIH): >3.8V (при VDD=5V)
• Ток нагрузки: 4 ма (типовой), 10 ма (для динамической)

Режимы работы и управляющие сигналы

• DATA BUS (биполярный 3-state bus)
• Address Bus (A0-A15) — двунаправленная для доступа к памяти, M/S byte.
• CLOCK IN / CLOCK OUT — внешний кварц или RC.
• NEXT (NWO) — сигнал запуска.
• Interrupt (INT) — низкий активный.
• Reset (RES) — низкий в активном состоянии после холодного старта (подтяжка к VDD через резистор задержки).
• Group enable (S0, S1, CL etc.) — не всё используются вне проектов SOS.
• Port lines: TPA ~1 Wait Bus, но из-за специфики 18ого, части необходимо детальное чтение Data Sheet.

Парт-номера

Типичная маркировка и парт-номера бренда Intersil:

| Intersil Part Number | Условный темп/(к.-1%)| Технология | Назначение | | :--- | :--- | :--- | :--- | | CDP1802ACE | Intersil/Semitel Military case | 22МГц (SOS) | High rad tolerant (но IM64021 имеет «SDG» стартера) | | IM64021IPL | Часть *Промышленная, DIP пластик. 0..+70С| CMOS | Модель «IM» с пониженным потреблением (аналог 1802B), где:

• IM = Intersil Military/High-Rel? – для промышленности.
• 64 = обозначение семейства.
• 021 = базовый регистр.
• I = промышленная.
• P = пластиковый корпус
• L = опциональный вид корпуса? (возможно "l"ead-free - маловероятно в старых).
• CDP Prefix (бывшие RCA обозначения) — | CAS102B | Mar (исполнение BTI RCA) Кувейт** | | СМ1803 | тоже аналог, в бывозен на СССР.

Примечание: В маркировках 1970-80 часты советы: IM6402-1 IPL / V4-MIL - вместо современной.

Совместимые модели (прямые замены и аналоги)

Лучшая замена (Functionally compatible): | Производитель | Модель | Только Т-45 | Описание | | :--- | :--- | :--- | :--- | | RCA/SanDisk | CDP1802B | Да (<40 MTTRQ) | Точный функциональный эквивалент) | | | CDP1802ACE | Милитари, керамика. | RCA/Harris | CDP1802ACB | | Распаивающиеся корпуса / NSO-DIP | | Hughes / | HSI 64021 (Full Qualified) | Аналог Intersil (HSI = 4201+) | | Thompson/STM | CDP1802H (High Volts) | Подборка | Идентичный BUT Улучшенный/ Полные замена, проверено "идентичное паспорт | | MEXAL | M.E.L.C.M.M. MM6619–P84 | Серийное сравнение по ошибке H20» *(на редкость)

Алгоритм совместимости (guidance)

При замене с другого корректного драйвера (питание 5V или 10В):

1. Все CDP1802 (A/B/C физически совпадают с IM64021IPL если напряжение VCC одинаковое ± 15% на 1/о уровне and so Тайминги тактом. *Полные логические правильности. •

• *Everttics II P1889 ? Функцион. поведтельность ...

2. Тактовая : обычно кварц при сигналек2 выхода..

Реклама: источники (в от рылом картин еще архаизмов с токозадержками 73-286А) вернется включение в контестов оборон "финовые данные на xref.org.