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科学技術用マイクロコンピュータ向けに開発されました。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ました。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たいと考え、1976年にAppleコンピュータの権利をHPに提供しました。しかし、彼は断られ、結局はHPから権利を剥奪されました。しかし、電卓部門が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際、彼はそのプロジェクトへの参加を認められず、Apple社に移籍しました。[1] [2]
建築
Capricornはマイクロプログラム方式の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、そして制御ロジックを備えています。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個のレジスタは2バイトごとに境界があり、残りの32個のレジスタは8バイトごとに境界があります。各低レベル命令は、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されています。プログラマは、たった1つのCPU命令で1バイトから8バイトまでのデータにアクセスし、変更することができました。
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、メモリにアクセスすることなく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 つは、特殊用途レジスタとして使用するためにハードウェアによって予約されています。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 ビットのインデックス レジスタとして使用できます。
ALUは、2進数モードまたは2進化10進数（BCD）モードで動作できます。可変長命令により、プログラマは上位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。例えば、2つの8バイト値（浮動小数点数の仮数部など）を1つの命令で加算できます。この機能により、プログラミングに必要なループ回数が削減されます。
CPUは最大127個のベクトルを持つ割り込み機構を備えています。直接メモリアクセスのために、CPUは外部デバイスによって停止させることができます。[4]
実装
Capricorn CPUは、シリコンゲートNMOSロジック回路（4.93×4.01 mm）として28ピンDIP（デュアルインラインパッケージ）に実装され、8ビットの多重化外部バスを備えていました。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 マイクロ秒で、625 kHz のクロック周波数に相当します。
システム全体は、CPUと共同設計されたサポートチップ（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）で構成されていました。また、拡張スロットに接続された特殊なバッファチップも搭載されていました。
参考文献
- リンチ、トッド・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) .ヒューレット・パッカード・ジャーナル. 31 (8): 16– 22. オリジナル(PDF)から2019年6月14日にアーカイブ. 2016年7月22日閲覧.
- ミケルセン、ティム. 「HP-87のCPUはどれか？」. 2009年12月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年2月12日閲覧。
注記
- ^ ウィリアムズ、グレッグ、ムーア、ロブ（1984年12月）。「スティーブ・ウォズニアックへのインタビュー」Byte誌。
- ^ 古いコンピューター HP-85
- ^ HP-85A パーソナルコンピュータ アセンブリレベルサービスマニュアル (C 版). Hewlett-Packard Company. 1983年5月. p. 2.29 . 2025年12月21日閲覧。
- ^ 「Capricorn CPUドキュメント（HP85アセンブラROMマニュアルのサブセット）」（PDF） 。 2018年11月6日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2020年2月6日閲覧。
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