Die Bausteine des TI 99/4A - Teil 3

Nachdem wir in der letzten Folge dieser Serie den TMS 9900 unter die Lupe genommen haben, wollen wir uns heute mit dem TMS 9995 beschäftigen. Dieser Prozessor ist zwar im TI 99/4A nicht enthalten, verhilft dafür aber dem neuen TI-Rechner Geneve zu seinen erstaunlichen Fähigkeiten.

Schon rein äußerlich sieht der TMS 9995 anders aus als sein großer Bruder. Das Gehäuse weist nur 40 Anschlüsse auf, während der TMS 9900 bekanntlicherweise stolze 64 Beine besitzt. Dennoch ist der kleinere in diesem Falle leistungsfähiger. Wichtigster Unterschied ist ein externer 8-Bit-Datenbus, der innerhalb des Prozessors auf 16 Bit aufgeweitet ist. Hier kann man eine starke Ähnlichkeit zum TI 99/4A-Konzept erkennen, da in beiden Fällen ein Speicherzugriff in zwei Abschnitten erfolgt, bei dem zwei 8-Bit-Worte zu einem 16-Bit-Wort zusammengefaßt werden. Während das beim TI 99/4A durch eine externe Elektronik erfolgt, erledigt der TMS 9995 dies intern ohne Hilfselektronik. Der Speicheradreßbereich umfaßt wie beim TMS 9900 genau 64 KByte.

Als weitere Besonderheit besitzt der TMS 9995 ein kleines RAM, das am internen 16-Bit-Datenbus angeschlossen ist und eine Größe von 256 Byte aufweist. Auch hier besteht wieder eine Parallele zum TI 99/4A. Man kann sich des Eindrucks nicht erwehren, daß der Prozessor dieses Rechners als Vorbild gedient hat. Durch das Chip-interne RAM wird der Geschwindigkeitsnachteil ausgeglichen, der durch den doppelten Zugriff auf externe Speicher entsteht. Die Zugriffszeiten auf dieses RAM sind nämlich um vieles kürzer, so daß in diesem Bereich oft benötigte Variablen und Workspaces untergebracht werden sollten.

Die ausgeklügelten Interrupt-Möglichkeiten des TMS 9900 wurden beim TMS 9995, auf drei verschiedene Interrupt-Eingänge mit unterschiedlicher Priorität reduziert. Stattdessen enthält der Chip einen Timer, der einen zeitabhängigen Interrupt auslösen kann. Dieser Tiger läßt sich aber auch als Ereigniszähler betreiben, wenn man beispielsweise eine Messung durchführen möchte.

Die Taktfrequenz des TMS 9995 liegt bei 4 MHz und damit höher als die des TMS 9900.

Zur Erzeugung dieses Takts ist nun kein externer 4-Phasen-Generator nötig. Am 9995Gehäuse muß lediglich ein 12MHz-Quarz als Referenz angeschlossen werden; alles andere erledigt der TMS 9995 intern. Die Abwicklung von Ein-/Ausgabeaktionen erfolgt wie im TMS 9900 über die sogenannte CRU-Schnittstelle. Auch bei den Versorgungsspannungen ist der TMS 9995 eher anspruchslos. Anstelle der drei Spannungen (wie zuvor) jenügen hier einfach 5 Volt.

Diese Kurzbesehreibung zeigt, daß es sich beim TMS 9995 um,einen sehr leistungsfähigen Prozessor handelt. Hier wurden die Möglichkeiten, die die fortschreitende Verkleinerung der Halbleiter mit sich bringt, voll ausgenutzt. Im Leistungsvergleich übertrifft der TMS 9995 die normalen 8-Bit-Prozessoren wie 6502, Z80 oder 8088 bei weitem und wird von dem 16Bit-Prozessor 8086 nur knapp geschlagen. Verwendung findet er vor allem in der Industrie, z.B. bei Roboter-Steuerungen und Meßanlagen. Die Abbildung zeigt die PinBelegung des Prozessors; die Bedeutung der Pins ist im folgenden beschrieben.

Vcc
+5-Versorgungsspannung
Vss
Masse
AO-A15
†ber diese Anschlüsse werden Speicherzellen des 64-V-ByteSpeicherraums adressiert, wenn das Signal MEMEN aktiv ist. Anderenfalls erfolgt die Adressierung von I/O-Bits.

DO-D8
Über diese Anschlüsse werden Daten vom Speicher gelesen bzw. hineingeschrieben.

XTAL1,2
Hier erfolgt der Anschluß des Quarzes. Mit XTAL2 läßt sich aber auch eine externe Taktquelle verbinden.

INT1,4
Durch Aktivierung dieses Signals wird beim Prozessor ein Interrupt der Priorität 1 bzw. 4 ausgelöst.

MEMEN
Wenn MEMEN aktiv ist, liegen Speicheradressen auf dem Adreßbus an.

DBIN
Bei DBIN liest der Prozessor Daten aus dem Speicher.

WE/CRUCLK
Wird dieses Signal gleichzeitig mit MEMEN aktiviert, dann schreibt der Prozessor Daten in den Speicher. Ist MEMEN nicht aktiv, wird ein I/O-Bit ausgegeben.

A15/CRUOUT
Bei Speicher-Zugriffen erscheint hier die Adresse A15. Bei I/0Aktionen erfolgt über diesen Anschluß die Ausgabe von I/O Bits.

CRUIN
†ber diesen Anschluß werden I/O-Bits gelesen.

HOLD
Dieses Signal kann von Speicherbausteinen oder DMAControllern dazu benutzt werden, dem Prozessor anzuzeigen, daß gerade ein anderes Gerät auf den Speicher zugreifen will. Der Prozessor hält daraufhin so lange an, bis HOLD wieder inaktiv wird.

HOLDA
Dieses Signal aktiviert der Prozessor, wenn er durch HOLD gestoppt wurde.

READY
Damit können langsame Speicherbausteine den Prozessor veranlassen, die Zugriffszeiten durch Wartezyklen zu verlängern.

IAO
Mit diesem Signal zeigt der Prozessor an, daß er beim momentanen Speicherzugriff einen Befehl einliest.

NMI
Hiermit läßt sich ein nichtmaskierbarer Interrupt auslösen.

RESET
Dieses Signal setzt den Prozessor zurück. Seine Aktivierung erzeugt einen Interrupt mit der Codierung des Levels 0. Das bedeutet, daß der Workspacepointer mit dem Inhalt der Speicherzelle 0 und der Programmzähler mit dem Inhalt der Speicherzelle 2 geladen wird.