Articulo de referencia

78K

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Placa 78K0/KX1+ con emulador en circuito ; MINICUBE
Placa 78K0S/KA1+ Do It
Placa Cool It 78K0R/KG3 con emulador en circuito ; IECUBE (anteriormente MINICUBE2 )

78K es el nombre comercial de la familia de microcontroladores de 16 y 8 bits [ 1 ] : 23-4–23-5 [ 2 ] : 78 fabricados por Renesas Electronics , desarrollados originalmente por NEC [ 3 ] [ 4 ] : 229 iniciados en 1986. [ 5 ] : 7, línea 2 La base de la familia 78K es una arquitectura CISC de banco de registros basada en acumulador . 78K es un microcontrolador de un solo chip, que generalmente integra: ROM de programa , RAM de datos , interfaces seriales , temporizadores , puertos de E/S , un convertidor A/D , un controlador de interrupciones y un núcleo de CPU , en un solo chip . [ 6 ] [ 7 ] : 412

Su área de aplicación se centra principalmente en el control de sistemas mecánicos simples y en las interfaces hombre-máquina . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

En cuanto a las herramientas de desarrollo de software , se encuentran disponibles compiladores C y macroensambladores . [ 11 ] : 99 En cuanto al hardware de herramientas de desarrollo, se encuentran disponibles emuladores en circuito de tipo pod de sondeo completo y de tipo puerto de depuración , [ 12 ] [ 13 ] y programadores de ROM flash [ 14 ] : 22–24 .

Históricamente, la familia cuenta con 11 series con 9 arquitecturas de conjunto de instrucciones . A partir de 2018, 3 arquitecturas de conjunto de instrucciones, que son 78K0 de 8 bits, 78K0S de 8 bits y 78K0R de 16/8 bits, todavía se promueven para los nuevos diseños de los clientes. [ 14 ] Pero en la mayoría de los casos, se recomienda la migración a la familia RL78 , [ 15 ] que es sucesora de 78K0R y casi compatible a nivel binario con 78K0R, [ 16 ] : 20. [ 17 ]

Variantes

Serie 78K0

La serie 78K0 (también conocida como 78K/0) es un microcontrolador de un solo chip de 8 bits de larga duración , [ 18 ] que es la base de las series 78K0S y 78K0R. Contiene 8 × 4 bancos de registros de 8 bits . Para las instrucciones de cálculo de 16 bits, realiza la operación ALU dos veces. Cada instrucción se ejecuta en serie sin segmentación de instrucciones . Tiene un espacio de direcciones de 16 bits y 64 KB . [ 19 ] Algunas variantes del 78K0 tienen un convertidor D/A R-2R de 8 bits asequible y compacto , que no tiene monotonicidad porque no está ajustado ni seguido por un amplificador operacional .

En su etapa inicial, la memoria de programa era una PROM de un solo uso (OTP) , una UV-EPROM o una ROM de máscara . [ 20 ] Pero con el tiempo, se convirtió en memoria flash . [ 21 ] [ 22 ]

Serie 78K0S

La serie 78K0S (también conocida como 78K/0S) es una versión de gama baja de la 78K0. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] Tiene 8 registros de 8 bits, pero sin bancos. Además, algunas instrucciones, como la multiplicación y la división , se eliminaron de la arquitectura del conjunto de instrucciones de la 78K0 . [ 26 ]

Serie 78K0R

La serie 78K0R es un microcontrolador de un solo chip de 16 bits con segmentación de instrucciones de 3 etapas . [ 27 ] Su conjunto de instrucciones es similar al del 78K0 y cubre operaciones de 16 y 8 bits. Tiene un espacio de direcciones de 20 bits y 1 M byte . [ 28 ] 75 de las 80 instrucciones son idénticas a las de la familia RL78 ; su sucesora. [ 16 ] : 20 [ 15 ] [ 29 ]

Serie 178K0

La serie 178K0 (también conocida como 178K/0) es la sucesora del microcontrolador de 4 bits de la familia 17K de NEC para DTS (sistemas de sintonización digital) y controles remotos . [ 30 ] Integra las funciones periféricas de la familia 17K con el núcleo de CPU de 8 bits 78K0 en un chip. [ 31 ]

Serie 178K0S

La serie 178K0S (también conocida como 178K/0S) es también una sucesora de la familia 17K con el núcleo de CPU 78K0S. [ 32 ]

Serie 78K4

La serie 78K4 (también conocida como 78K/4) es un microcontrolador de un solo chip de 16 bits con operaciones de 16 y 8 bits. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] Tiene 16 registros de 8 bits × 4 bancos, que también se pueden usar para 8 registros de 16 bits × 4 bancos. Algunos de estos registros también se pueden usar como extensión de 24 bits para modos de direccionamiento . [ 37 ] Tiene un espacio de direcciones de 24 bits y 16 MB . Tiene operaciones basadas en microcódigo llamadas Servicio de Macro con funciones de interrupción . [ 38 ] : §23.8, 560–593

Serie 78K7

La serie 78K7 (también conocida como 78K/7) es un microcontrolador de un solo chip de 32 bits con operaciones de 32, 16 y 8 bits. Tiene 8 registros de 32 bits × 16 bancos, que también se pueden usar para 16 registros de 16 bits × 16 bancos y 16 registros de 8 bits × 16 bancos. Tiene operaciones basadas en microcódigo llamadas Macro Service con funciones de interrupción . Tiene un espacio de direcciones lineal de 24 bits y 16 M bytes. Se usó en algunos productos Quantum Fireball , [ 39 ] : Foto 2 pero fue reemplazado poco después por los microcontroladores RISC de 32 bits de la familia V850 .

Serie 78K6

La serie 78K6 (también conocida como 78K/6) es un microcontrolador de un solo chip de 16 bits. Su vida útil fue corta y tuvo pocas variantes.

Serie 78K1

La serie 78K1 (también conocida como 78K/1) es un microcontrolador de un solo chip de 8 bits. Cuenta con 8 registros de 8 bits distribuidos en 4 bancos. La serie 78K1 está diseñada para el control servo de grabadoras de videocasetes . La subserie μPD78148 integra 2 amplificadores operacionales . [ 40 ]

Serie 78K3

La serie 78K3 (también conocida como 78K/3) es un microcontrolador de un solo chip de 16 bits con operaciones de 16 y 8 bits. Cuenta con 16 bancos de 8 bits, que también pueden utilizarse para 8 bancos de registros de 16 bits. Su espacio de direcciones es de 16 bits y 64 KB. Se desarrolló como la serie de gama alta de la familia 78K. Dispone de operaciones basadas en microcódigo denominadas Macro Service con funciones de interrupción . [ 41 ] : §13.4, 261–280

Esta serie se utiliza para unidades de disco duro , especialmente la serie Quantum Fireball . [ 42 ] La subserie μPD78364 se utiliza para controles de compresores inversores . [ 43 ] También se utiliza para sistemas de control de tracción de algunos automóviles.

Serie 78K2

La serie 78K2 (también conocida como 78K/2) es un microcontrolador de un solo chip de 8 bits. Cuenta con 8 registros de 8 bits distribuidos en 4 bancos. Fue desarrollada como una serie de propósito general de la familia 78K. [ 44 ]

Antecesores

Familia del año 87 d.C.

Familia 87AD [ 4 ] : 229 es un microcontrolador de un solo chip de 8 bits. Tiene 8 registros de 8 bits × 4 bancos. Su arquitectura de conjunto de instrucciones se convirtió en la base del 78K. [ 45 ]

Familia 17K

Familia 17K [ 4 ] : 229 es un microcontrolador de un solo chip de 4 bits, especialmente dedicado a DTS (Sistemas de Sintonización Digital) y controles remotos . Tiene 2 planos de 128 archivos de registro de 4 bits y un sofisticado conjunto de instrucciones totalmente ortogonal . Este conjunto de instrucciones es completamente diferente al de la familia 78K. [ 30 ]

Listado de tablas de la familia 78K

Véase también

Referencias

  1. Oklobdzija, Vojin G. (2001). Manual de ingeniería informática . CRC Press. ISBN 9780849308857.
  2. Edwards, Lewin ARW (2006). Así que quieres ser ingeniero de sistemas embebidos: La guía para la ingeniería de sistemas embebidos, desde la consultoría hasta la carrera corporativa . Newnes. pág . 78. ISBN  9780750679534. NEC 78K.
  3. "78k | El Museo CPU Shack" . www.cpushack.com .
  4. 1 2 3 Parai, Manas Kumar; Das, Banasree; Das, Gautam (enero de 2013). "Una visión general de la unidad de microcontrolador: desde la selección adecuada hasta la aplicación específica". Revista internacional de computación blanda e ingeniería . 2 (6): 228– 231. ISSN 2231-2307 . S2CID 11529467 .  
  5. ^ NECエレクトロニクス 8ビットマイコンのあゆみ[ Historia de los microcontroladores de 8 bits de NEC Electronics ] (PDF) (en japonés). Sunhayato Corp.
  6. "microcontrolador" . The Free Dictionary .
  7. Oklobdzija, Vojin G. (2017). Sistemas y aplicaciones digitales . CRC Press. ISBN 9781351838108.
  8. "NEC Electronics presenta 12 nuevos microcontroladores de 16 bits totalmente flash con circuito controlador/controlador LCD" . Business Wire. 16 de enero de 2009.
  9. García, Pedro Castillo; Lozano, Rogelio; Dzul, Alejandro Enrique (2006). Modelado y control de minimáquinas voladoras . Springer Science & Business Media. ISBN 9781846281792.
  10. Archivado: "MPU y MCU | Renesas Electronics" . 7 de octubre de 2012. Archivado del original el 7 de octubre de 2012.
  11. Emilio, Maurizio Di Paolo (2014). Diseño de sistemas embebidos para la adquisición y el control de datos de alta velocidad . Springer. ISBN 9783319068657.
  12. Electronic Specifier (19 de abril de 2009). "Nuevo kit de introducción al 78K de NEC Electronics" . www.electronicspecifier.com .
  13. Bender, Klaus; Jack, Pedro; Koç, Ali; Peter, Istvan; Megyeri, Gergely (2001). Qualitätssicherung eingebetteter Software : Methoden und Best-Practices : [ FUSIM ] (en alemán). Múnich: Herbert Utz Verlag. ISBN   9783831600243.
  14. 1 2 Renesas oficial: MPU y MCU de Renesas Guía de selección de MCU de 78K . Renesas Electronics.
  15. 1 2 Dean, Alexander G.; Conrad, James M. (2012). Creación de sistemas embebidos rápidos, receptivos y energéticamente eficientes mediante el microcontrolador Renesas RL78 (PDF) . Weston, FL: Micrium Press. ISBN 9781935772989.
  16. 1 2 Renesas oficial: Guía de portabilidad de 78K0R/FC3 a RL78/F14 . Renesas Electronics.
  17. "Renesas Electronics presenta la nueva familia de microcontroladores RL78 para ofrecer soluciones para aplicaciones integradas de 8/16 bits de próxima generación" . Renesas Electronics .
  18. Hausmann, G.; Gebing, E. (1997). "Realización de aplicaciones automotrices específicas con funcionalidad CAN "completa" al costo de CAN "básico" en un microcontrolador de 8 bits altamente integrado de la familia 78K/0 de NEC" (PDF) . 4.ª Conferencia Internacional CAN, ICC . 97 : 4-02–11.
  19. 1 2 3 Renesas oficial: Serie 78K/0 para instrucciones . Renesas Electronics.
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  21. "NEC lanza 14 nuevos microcontroladores de 8 bits para aplicaciones de paneles de control automotrices | EE Times" . EETimes .
  22. Renesas oficial: Manual de usuario 78K0/Dx2: Hardware . Renesas Electronics.
  23. ^ Suzuki, Tetsuya (22 de junio de 2007). Google Translate - Sitio de introducción de: Cコンパイラで遊ぶ78K0Sマイコン[ Juega con la microcomputadora C compilador 78K0S ] (en japonés). Tokio, Japón: Socym Co,.Ltd. ISBN 9784883375394.
  24. Skorobogatov, Sergei (17 de agosto de 2010). "Ataques de 'bumping' de memoria flash". Hardware criptográfico y sistemas embebidos, CHES 2010 (PDF) . Notas de clase en informática. Vol. 6225. Springer, Berlín, Heidelberg. págs. 158–172 . doi : 10.1007/978-3-642-15031-9_11 . ISBN   9783642150319.
  25. 1 2 3 Renesas oficial: Serie 78K/0S para instrucciones . Renesas Electronics.
  26. Renesas oficial: "Diferencias entre 78K0 y 78K0S en microcontroladores de 8 bits totalmente flash" . Renesas Electronics - Base de conocimientos . 28 de junio de 2016.
  27. Kim, Dahoo; Hida, Itaru; Fukuda, Eric S.; Asai, Tetsuya; Motomura, Masato (noviembre de 2014). Un estudio de la caché de instrucciones en chip transparente para microcontroladores NV . Séptima Conferencia Internacional sobre Avances en Circuitos, Electrónica y Microelectrónica. págs. 26–29 . CiteSeerX 10.1.1.676.6935 . ISBN   978-1-61208-379-7ISSN 2308-426X 
  28. 1 2 Renesas oficial: Manual de usuario de los microcontroladores 78K0R: Instrucciones . Renesas Electronics.
  29. 1 2 Renesas oficial: Manual del usuario de la familia RL78: Software . Renesas Electronics.
  30. 1 2 3 17K Manual de datos de microcontroladores de 4 bits (1992) . NEC.
  31. 1 2 Renesas oficial: Manual del usuario de la subserie UPD178024 . Renesas Electronics.
  32. 1 2 Renesas oficial: Manual del usuario de la subserie UPD179327 . Renesas Electronics.
  33. Informe JPRS: Ciencia y tecnología. Japón . Servicio de Información de Radiodifusión Extranjera . 1994. pág. 25. El 78K/IV tiene compatibilidad ascendente con respecto a los conjuntos de instrucciones de los existentes 78K/0, 78K/II y 78K/III. Las características principales del 78K/IV son: 1) direccionamiento lineal de 16 M bytes, 2) amplio voltaje operativo = 2,7-6,0 V, 3) administración de energía eficiente, 4) conjuntos de instrucciones para compilador C. NEC ha desarrollado el primer producto "subserie puPD784026" que tiene funciones periféricas compatibles ascendentes de la serie 78K/II. 
  34. Ohuchi, Mitsurou; Kawata, Kazuhide; Akiyama, Shin-ichiro; Imamura, Hirohisa; Fukushima, Kiyoshi; Ishizaki, Norihiko; Imamizu, Jun-ichi; Mori, Takehiko; Ono, Hirohihiko; Nakata, Shigeru (1994). "16ビットシングルチップマイクロコンピュ-タ78K/4シリ-ズ (半導体デバイス)" [ Microcomputadora de un solo chip de 16 bits Serie 78K/IV. ] . Revista técnica de NEC . 47 (3): 122-127 .
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  46. 787012 Manual del usuario Edición de hardware (1994) . NEC.
  47. Renesas oficial: Instrucciones UPD78356 . Renesas Electronics.
  • Documentos técnicos
    • Nota de aplicación: Serie 78K/0 Básica (I) | Renesas Electronics
    • Nota de aplicación: Conceptos básicos de la serie 78K/0 (II) | Renesas Electronics
    • Nota de aplicación: Serie 78K/0 Básica (III) | Renesas Electronics
  • sitios web
    • Familia 78K | Renesas Electronics
    • Software y herramientas para la familia 78K | Renesas Electronics
    • CPU del día: Muestra NEC 78C11 y la familia 78K | El Museo CPU Shack
    • TECNOLOGÍA TESSERA, Inc.