Capricorn（マイクロプロセッサ）

Capricornファミリーのマイクロプロセッサは、 1970 年代後半にヒューレット・パッカード社によってHP シリーズ 80科学マイクロコンピュータ向けに開発された。Capricorn は、 1980 年 1 月に発表されたHP-85デスクトップBASICコンピュータで初めて使用された。スティーブ・ウォズニアックは、Apple をHP 9830 のようなコンピュータにしようと考え、1976 年に Apple コンピュータの権利を HP に提供した。彼は断られ、解放された。計算機部門が Capricorn と呼ばれる 8 ビット コンピュータ プロジェクトを開始したとき、彼はそのプロジェクトに携わることができず、Apple に移った。^{[1] [2]}

出典: ^[3]

Capricorn はマイクロプログラム CPU で、64 個の 8 ビット レジスタ、8 ビット算術論理ユニット(ALU)、シフター、および制御ロジックが含まれています。64 個のレジスタは境界によって分割されています。最初の 32 個のレジスタには 2 バイトごとに境界があり、残りの 32 個のレジスタには 8 バイトごとに境界があります。各低レベル命令は、アドレス指定されたレジスタから次の境界までのデータを変更します。この設計により、非常にコンパクトなコードが実現します。1 つの CPU 命令のみを使用して、1 バイトから 8 バイトまでをアクセスして変更するのは、コーダー次第です。

最初の 32 個のレジスタは、アドレス操作によく使用されます。残りの 32 個のレジスタは、浮動小数点演算に使用されます。8 バイト境界レジスタ (32 ～ 63) が 4 セットあるため、ほとんどの浮動小数点演算は、メモリ アクセスなしでレジスタのみを使用して実行されます。最初の 32 個のレジスタのうち 6 個は、ハードウェアによって専用レジスタとして使用するために予約されています。1 つのレジスタ ペアはプログラム カウンタとして、もう 1 つのレジスタ ペアはスタック ポインタとして、さらにもう 1 つのレジスタ ペアは内部操作のインデックス ポインタとして定義されています。専用のアキュムレータはありません。レジスタ ファイルは、最初の 32 個のレジスタに対して最大 2 回の読み取り操作と 1 回の書き込み操作を同時に実行できるように設計されているため、どの汎用レジスタでも ALU 結果に使用できます。任意のレジスタ ペアを 16 ビット インデックス レジスタとして使用できます。

ALU は、バイナリ モードまたは2 進化 10 進数(BCD) モードのいずれかで動作できます。可変長命令を使用すると、プログラマーは上位 32 個のレジスタ内のデータを 1 バイトから 8 バイトの長さのエンティティとして扱うことができます。たとえば、2 つの 8 バイト値 (浮動小数点数の仮数など) を 1 つの命令で加算できます。この機能により、プログラムする必要のあるループの数が減ります。

CPU には最大 127 個のベクターを持つ割り込み機構があります。直接メモリ アクセスの場合、CPU は外部デバイスによって停止できます。

Capricorn CPU は、8 ビットの多重化外部バスを備えた28 ピン デュアルインライン パッケージのシリコン ゲートNMOS ロジック回路 (4.93×4.01 mm) として実装されました。CPU チップの消費電力は 625 kHz で 330 mW でした。

CPU タイミングは、200ナノ秒の幅と 200 ナノ秒の間隔を持つ4 つの重複しないクロック フェーズによって制御され、全体のクロック サイクルは 1.6 マイクロ秒、つまり 625 kHzのクロック周波数に相当します。

完全なシステムには、ダイナミック メモリ コントローラ、タイマー付きキーボード コントローラ、プリンタ コントローラ、CRT コントローラなど、CPU と共同設計されたサポート チップが含まれていました。拡張スロットに接続された特殊なバッファ チップ。

• Lynch, Todd R. (1980年8 月)。「パーソナル コンピュータへのカスタム LSI アプローチ」(PDF)。Hewlett -Packard Journal。31 ( 8): 16–22。2019年 6 月 14 日にオリジナル(PDF)からアーカイブ。2016年 7 月 22 日に取得。

• Mikkelsen, Tim. 「HP-87 の CPU はどれですか?」。2009 年 12 月 14 日にオリジナルからアーカイブ。2010年 2 月 12 日に取得。