Intel 4040

El microprocesador Intel 4040 fue el sucesor del Intel 4004. Se introdujo en 1974. El 4040 empleaba una tecnología PMOS de carga de mejora de puerta de silicio de 10 μm, estaba compuesto por 3000 transistores y podía ejecutar aproximadamente 62.000 instrucciones por segundo. El rendimiento general, el diseño del bus y el conjunto de instrucciones eran idénticos al 4004, con las principales mejoras en la adición de líneas e instrucciones adicionales para reconocer y dar servicio a las interrupciones y los comandos Halt/Stop de hardware (este último permite un solo paso controlado por el operador para la depuración). propósitos), una pila interna extendida y un "Índice" espacio de registro para manejar el anidamiento de varias subrutinas y/o interrupciones, más una duplicación del rango de direcciones de la ROM del programa.

La variante de cerámica D4040.

La variante P4040 de plástico.

Nuevas funciones

i4040 microarquitectura. NB, el "bus de datos" también se utiliza para abordar

Intel 4040 DIP chip pinout

• Interrupciones
• Single Stepping más hardware y software HALTing.
• Baja potencia de reserva

Extensiones

• Conjunto de instrucciones ampliado a 60 instrucciones (14 nuevas instrucciones añadidas a 46 existentes, principalmente relacionadas con la manipulación de interrupciones, el detenimiento/escalado y el cambio de banco ROM)
• La memoria del programa (ROM) se expandió a 8 KB (espacio de dirección de 13 bits), utilizando la conmutación del banco (seleccion única de 4004 se expandió a dos líneas mutuamente excluyentes)
• Registros expandidos a 24 (8 añadidos a los 16 existentes de 4 bits "Index Register" para fines generales, principalmente para uso con procesamiento interrumpido)
• Montaje de subroutina/interrupt expandido a 7 niveles de profundidad (utilizando registros internos dedicados)

Características

• Autobús de datos: 4 bits
• Dirección Autobús: 12 bits para ROM (multiplexed en bus de datos; direcciones tomaron tres ciclos de autobús para transmitir, igual que en el 4004), efectivamente 13 bits con el uso de comandos de conmutación de banco; efectivamente 10 bits o 8 bits para RAM (dirección directa de 8 bits más una de cuatro, es decir, 2 bits, selección de banco; los 256 puntos adicionales de memoria "status" requerían uso de la dirección total
• Voltaje: -15V DC
• Frecuencia de funcionamiento: 500 a 740 kHz reloj principal (2 fase, superposición); 62500 a 92500 ciclos de máquina de 8 horas por segundo, cada instrucción que requiere de uno o dos ciclos de máquina para leer y ejecutar, lo que significa un promedio aproximado de 62 kIPS a 740 kHz con una mezcla igual.
• Rendimiento: Tiempo de ejecución reclamado de ~850 μs para añadir dos números de 32-bit (8-digit BCD), o alrededor de 1175 tales operaciones por segundo y aprox 10 ciclos de máquina por dígito-pair.

Diseñadores

Federico Faggin propuso el proyecto, formuló la arquitectura y lideró el diseño. El diseño detallado fue realizado por Tom Innes (Tinnes of Bristol).

Nuevos chips de soporte

• 3216 y 3226 conductores de autobús paralelos de 4 bits
• 4101 – 256 x 4 bits RAM estática
• 4201 – Generador de relojes, 500 a 740 kHz, utilizando 4.000 a 5.185 Cristales MHz
• 4207 – Puerto de salida de 8 bits
• 4209 – Puerto de entrada de 8 bits
• 4211 – Puerto I/O de 8 bits
• 4265 - Programable para fines generales I/O
• 4269 - teclado/display programable
• 4289 – Interfaz de memoria estándar (reemplaza 4008/4009)
• 4308 – 1K x 8-bit ROM más 4 puertos IO de 4 x 4 bits
• 4316 – 2K x 8-bit ROM
• 4702 – 256 x 8-bit EPROM

Uso en ordenadores

Según la revista Byte, la primera microcomputadora diseñada con Intel 4040 fue la Micro 440, lanzada por Comp-Sultants de Huntsville, Alabama, en 1975.