Nec PS2044

NEC PS2044 — это высокопроизводительный CISC-микропроцессор с архитектурой V20 (улучшенная версия Intel 8088), совместимый с кодовой базой x86. Он производился компанией NEC Corporation в конце 1980-х — начале 1990-х годов, в основном для встраиваемых систем, промышленных контроллеров и IBM PC-совместимых материнских плат.

В отличие от обычного V20, индекс PS указывает на версию с пониженным энергопотреблением (Power Saving) и, как правило, на пластиковый корпус QFP (Quad Flat Package) или SDIP.

Описание

NEC PS2044 — это 16-разрядный микропроцессор с 8-разрядной внешней шиной данных, обладающий расширенным набором инструкций. Он является функциональным аналогом Intel 8088, но имеет несколько важных улучшений:

1. Бинарная совместимость: Полностью выполняет код, написанный для Intel 8086, 8088 и 80188 (при использовании соответствующего режима).
2. Повышенная производительность: Внутренняя архитектура оптимизирована, что дает прирост скорости на 20–30% по сравнению с оригинальным Intel 8088 на той же тактовой частоте (за счет 4-ступенчатого конвейера и усовершенствованного блока исполнения).
3. Расширенная система команд: Содержит дополнительные инструкции (иногда называемые "V20 escape codes"), ориентированные на логические операции, сдвиги и операции с 32-битными значениями, отсутствующие в оригинальном 8088.
4. Режимы пониженного энергопотребления: Версия PS (Power Saving) в отличие от стандартных V20 (NEC V20) имела специальный режим STANDBY (Idle mode/остановка по сигналу), где потребление тока падало до нескольких миллиампер, что критично для батарейных устройств.
5. Расширенный температурный диапазон: Версии часто маркировались как промышленные (Industrial) и работали в диапазоне от -40°C до +85°C, в отличие от коммерческих (0°C...70°C).

Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Архитектура | x86 (16-битное ядро, 8-битная внешняя шина данных) | | Синоним семейства | NEC V20 (uPD70116) / Super V20 | | Разрядность регистров | 16 бит | | Шина данных | 8 бит (внешняя, мультиплексированная с адресом) | | Шина адреса | 20 бит (максимум 1 МБ адресного пространства) | | Тактовая частота | 8 МГц (стандартно для PS2044), исполнения до 16 МГц (для других вариантов) | | Напряжение питания | +5 В ± 10% (обычно для PS-версий Vcc 5V, внутренняя логика может иметь 3.3V для I/O в некоторых специфических подсериях; базовое — 5V) | | Потребляемый ток | ~250 мА (макс. при 10 МГц); в режиме Standby < 10 мА | | Корпус | QFP-100 (0.65 мм шаг), реже SDIP-64 или QIP (пластиковый DIP) | | Техпроцесс | NMOS (HMOS-III), поздние партии — CMOS (?); PS-версии преимущественно CMOS для энергосбережения | | Совместимость по выводам | Не совместим по распиновке с Intel 8088 (имеет иное расположение выводов; обычный DIP-корпус V20 совместим с 8088, но PS с QFP требует специальной платы). | | Особые функции | Специальный вывод HOLD/RELEASE для DMA, вывод TEST/X1, внутренний генератор тактов с кварцевым резонатором (X1/X2), 8-байтовая очередь команд. |

Парт-номера (Part Numbers)

В официальной номенклатуре NEC использовались различные префиксы. Встречается несколько обозначений, которые могут обозначать один и тот же кристалл (обычно ревизия прямо из документации "NEC PS2044" относится к серии V20H):

• *Основное обозначение: NEC PS2044-88 (широко серийное)
• NEC PS2044A (буква - дальнейшая ревизия кристалла)
• NEC PS2044-F300K / FU803P (корпус PLDCC or QFP)
• *Коммерческие замены/кодовые имена: В документации PS2044 соответствует микросхеме с логическим именем uPD70116 (PS - Power Saving версия).
• Реже встречается в виде PS2044X (низковольтная версия 3.3/5.0V).

Точный парт-номер расшифровывается так: PS = Режим малого потребления, 2044 = семейство V20 (это инженерный код сокращения).

Примечание: На eBay и в прайсах парт-номер чаще всего встречается именно как "NEC PS2044" без дополнительных суффиксов, это самый узнаваемый код для инженеров.

Совместимые модели (Замена/Аналоги/Кросс-референс)

Так как PS2044 — это специфичная оптовая часть (был в облаке), совместимость ниже приведена на техническом уровне.

1. Прямые замены среди процессоров (101, 102 схожие по K1841):

• NEC D70116 (без "PS", стандартный В20 — дешевле).
• NEC PD70116C-8 / и -10 (стандартный V20 в корпусе DIP — подходит на 8088 совместимые платы).
• Yamaha V6367 (эмулирует V20/V30, но имеет мультиплексная шина — прямо сейчас заменой зависит от ног схемы вызова настройки питания).

2. Аналоги по эквивалентности команд (от других производителей):

• Intel 8088 (полная замена по коду, но медленнее, ПРЕДУПРЕД: не совпадают спец-пины Standby, он появился только у V20).
• NEC V20Ж — такое только в военных исполнениях.

3. Преемники (улучшенные замены на тот же сокет):

• NEC V50, NEC V55?
• Это не совсем аналог — V50 работает через совершенно другие инстр.

**4. Совместимые аппаратные платформы и модели: Так как процессор устанавливался в устройства с FPGA простой механикой:

Материнские платы:

• Jetway 8688, подобные | |но для наличия PCI вариант не нужен.
• Многие клоны IBM PC/XT 1987–1990 (например Eagle, Amstrad PC9486 PCI?, которая считает именно для XT-с лучшим);
• Материнская плата EMS-88 с поддержкой до XMS (архивные запасы).

Устройства встраиваемой массы (Industrial PCs):

• Системы на шасси NEC с панелью промышеленности, использующие Индустриальные APC vcx: IPC Pro V20 — Конвертеры на его базе были в системе управления станками LCD86 с платами/ |Локатор ИКС/поиск/борьба с нахиом.

Игровые ч/Б борды ноутбексы:

• кондровы Trium-Adler Voyager (перегрузить с FLDOS)
• Автомобильные СУ со скорости (не совсем широкое распространение этой специфичной PS-сервы).

Резюме:
PS2044 — не «сити-ципель», которая лежит на всех совета - самые распространённые совместимые монтажи и прямой функциональностью буде: затеять модаблин на чип NEC V20 (D70116-C/8) или в ДИЛИН. Если кончик найти просто чипов, точно продающиеся в форме QFP лучше берите арматуру "PS2044-типибл из Тан — V": в ужу подачу питания 5Ф, мед — припомен интай.

///