NS320xx

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Die eines NS16032SD-6

Die NS320xx waren eine Familie von 32-Bit-Prozessoren von National Semiconductor, die sich durch einen umfangreichen Befehlssatz auszeichneten.

Entwicklung[Bearbeiten]

Der erste vorgestellte Prozessor der Familie war der NS16032 (später in NS32016 umbenannt), dieser verfügte extern über einen 16 Bit breiten Datenbus und erschien etwa 1979 auf dem Markt. 1984 folgte der NS32032 mit einem komplett 32 Bit breiten Datenbus und erheblich gesteigerter Leistungsfähigkeit. Ebenfalls verfügbar war der NS32008, der mit einem auf 8 Bit reduzierten Datenbus als embedded Prozessor einen Platz im Markt finden sollte, aber wenig Erfolg hatte.

Mit den nachfolgenden NS32332 und NS32532 wurde die Leistungsfähigkeit weiter gesteigert. Der geplante NS32732 erreichte dann allerdings nie den Markt. Teile der Entwicklung für den NS32732 wurden dann für spezialisierte Prozessoren verwendet, die auf die Steuerung von Laserdruckern zugeschnitten waren. Mittlerweile ist die NS32000-Familie komplett eingestellt worden.

NS320xx-Familie
  Typ Einführungsjahr Taktfrequenzen Gehäuse Technologie Beschreibung
Kl National Semiconductor NS32008.jpg
NS32008   6 MHz
8 MHz
10 MHz
DIP-48 XMOS/CMOS
  • CPU mit 8-Bit-Daten- und 24-Bit-Adressbus
KL National NS32016D.jpg
NS32016 Ende 1970er 6 MHz
8 MHz
10 MHz
DIP-48
  • mit 16-Bit-Daten- und 24-Bit-Adressbus
KL National NS32032.jpg
NS32032 1984 6 MHz
8 MHz
10 MHz
CLCC-68 XMOS/CMOS
  NS32132   6 MHz
8 MHz
10 MHz
LCC-68 XMOS/CMOS
  • CPU mit 32-Bit-Daten- und 24-Bit-Adressbus
  • für Multiprozessorsysteme
  • Datenblätter sind vorhanden, jedoch ist die Existenz dieser CPU nicht belegt.
  NS32332 1985 10 MHz
12 MHz
15 MHz
PGA-84 XMOS/CMOS
  • CPU mit 32-Bit-Daten- und -Adressbus
  • kompatibel mit FPU NS32081 oder NS32381
KL National NS32532U.jpg
NS32532 1987 20 MHz
25 MHz
30 MHz
PGA-175 1,25 µm CMOS
  • CPU mit 32-Bit-Daten- und -Adressbus
  • 512 Byte Befehlscache
  • 1024 Byte Datencache
  • ca. 320.000 Transistoren
KL National NS32081.jpg
NS32081   6 MHz
8 MHz
10 MHz
15 MHz
DIP-24
  • FPU
  • kompatibel mit den CPUs NS32008, NS32016, NS32032, NS32132 und NS32332
  • unterstützt 32-Bit- und 64-Bit-Operationen
Kl National NS32381U.jpg
NS32381   15 MHz
20 MHz
25 MHz
30 MHz
PGA-68
PLCC-68
CMOS
  • diese FPU ist softwarekompatibel zu NS32081
  • kompatibel mit allen CPUs der NS32000-Familie

Architektur und Befehlssatz[Bearbeiten]

Bemerkenswert an den NS32xxx war das von Anfang an komplett auf 32 Bit abgestellte Design. Zwischen den verschiedenen Generationen der Prozessoren gab es nur minimale Unterschiede im Befehlssatz. Die zunächst als Coprozessoren realisierten Funktionen MMU und FPU wurden bei nachfolgenden Chipgenerationen in den Prozessor integriert, ohne dass dazu nennenswerte Anpassungen der Software nötig wurden.

Der Befehlssatz war sehr umfangreich, ebenso die Adressierungsarten. Vielfältige Kombinationen von Index- und Offsetregistern erlaubten den direkten Zugriff auf komplexe Datenstrukturen mit einem einzelnen Befehl. Alle Befehle konnten für jede ihrer Datenquell- oder -zieladressen jegliche Adressierungsart oder Register verwenden und viele Befehle konnten mit zwei Quell- und einer Zieladresse arbeiten. Vom Standpunkt der Symmetrie und Orthogonalität dürfte der Befehlssatz der NS320xx-Familie den Höhepunkt dessen darstellen, was realisiert wurde - ein Complex Instruction Set Computer (CISC) im wahrsten Sinne des Wortes.

Weblinks[Bearbeiten]