78K

78Kファミリーマイクロコントローラ
一般情報
発売1986 （1986年）
製造中止現在
共通メーカー
  • ルネサスエレクトロニクス（旧NEC）
パフォーマンス
最大CPUクロックレート32 kHz～24 MHz
データ幅8月16日
アドレス幅20(24)/16
物理的仕様
コア
  • 1
アーキテクチャと分類
応用埋め込み
命令セット78Kファミリー
製品、モデル、バリエーション
変異体
  • 78K0R 、78K0S 、78K0、78K4、78K6、78K3、78K7、78K1、78K2
歴史
先人たち87ADファミリー、17Kファミリー
後継RL78ファミリー
インサーキットエミュレータ搭載78K0/KX1+ボード; MINICUBE
78K0S/KA1+ Do Itボード
インサーキットエミュレータを搭載した78K0R/KG3 Cool Itボード; IECUBE （旧MINICUBE2）

78K は、 16 ビットおよび 8 ビットのマイクロコントローラファミリの商標名です[ 1 ] : 23-4–23-5 [ 2 ] : 78 は 、ルネサス エレクトロニクス によって製造され、もともとNECによって開発され、 1986 年に開始されました[ 3 ] [ 4 ] : 229 。 [ 5 ] : 7、2 行目 78K ファミリの基本は、アキュムレータベースのレジスタバンクCISCアーキテクチャです。78K はシングルチップ マイクロコントローラで、通常、プログラムROM、データRAM、シリアル インターフェイス、タイマ、 I/O ポート、A/D コンバータ、割り込みコントローラ、CPU コアを 1 つのダイに統合しています[ 6 ] [ 7 ] : 412

その応用分野は主に単純な機械システムの制御とマンマシンインターフェースである。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

ソフトウェア開発ツールとしては、Cコンパイラやマクロアセンブラなどがある。[ 11 ] : 99。 開発ツールハードウェアとしては、フルプロービングポッド型やデバッグポート型のインサーキットエミュレータ[ 12 ] [ 13 ] やフラッシュROMプログラマ[ 14 ] : 22–24 がある。

歴史的に、このファミリには9つの命令セットアーキテクチャを持つ11シリーズがありました。2018年現在、8ビット78K0、8ビット78K0S、16/8ビット78K0Rの3つの命令セットアーキテクチャが、顧客の新規設計向けに引き続き推奨されています。[ 14 ] しかし、ほとんどの場合、 78K0Rの後継であり、 78K0R とほぼバイナリレベルの互換性があるRL78ファミリ[ 15 ]への移行が 推奨されています。[ 16 ] : 20。 [ 17 ]

変種

78K0シリーズ

78K0シリーズ（78K/0とも呼ばれる）は、 78K0Sおよび78K0Rシリーズ のベースとなっている、長年使用されている8ビットシングルチップマイクロコントローラ[ 18 ]です。8ビットレジスタ×4バンクを備えています。16ビット計算命令では、ALU演算を2回実行します。各命令は命令パイプラインなしでシリアルに実行されます。16ビット64Kバイトのアドレス空間を備えています。[ 19 ] 78K0の一部のバリアントには、手頃な価格でコンパクトな8ビットR-2R D/Aコンバータが搭載されていますが、調整のためにトリミングされておらず、オペアンプの後続も行われていないため、単調増加性はありません。

初期のプログラムメモリは、ワンタイムPROM（OTP）、UV-EPROM、マスクROMなどでした。[ 20 ] しかし、時代とともにフラッシュメモリへと移行しました。[ 21 ] [ 22 ]

78K0Sシリーズ

78K0Sシリーズ（78K/0Sとも呼ばれる）は、78K0の下位バージョンである。[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] 8ビットレジスタを8個備えているが、バンクは備えていない。また、乗算や除算などの一部の命令は、78K0の命令セットアーキテクチャから削除されている。[ 26 ]

78K0Rシリーズ

78K0Rシリーズは、3段命令パイプラインを備えた16ビットシングルチップマイクロコントローラです。[ 27 ] 命令セットは78K0に類似しており、16ビットおよび8ビット演算をカバーします。20ビット、1MBのアドレス空間を備えています。[ 28 ] 80命令のうち75命令は、後継機種であるRL78ファミリと同一です。[ 16 ] : 20 [ 15 ] [ 29 ]

178K0シリーズ

178K0シリーズ（178K/0とも呼ばれる）は、NECのDTS（デジタルチューニングシステム）およびリモコン用4ビットマイクロコントローラ17Kファミリの後継製品です。[ 30 ] 17Kファミリの周辺機能と78K0 8ビットCPUコアを1チップに 統合しています。 [ 31 ]

178K0Sシリーズ

178K0Sシリーズ（178K/0Sとも呼ばれる）は、78K0S CPUコアを搭載した17Kファミリの後継機種です。[ 32 ]

78K4シリーズ

78K4シリーズ（78K/4とも呼ばれる）は、16ビットおよび8ビット演算機能を備えた16ビットシングルチップマイクロコントローラである。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] 16×8ビットレジスタ×4バンクを備えており、8×16ビットレジスタ×4バンクとしても使用できる。これらのレジスタの一部は、アドレッシングモードの24ビット拡張としても使用できる。[ 37 ] 24ビット16Mバイトのアドレス空間を持つ。割り込み機能を備えたマクロサービスと呼ばれるマイクロコードベースの演算機能を持つ。[ 38 ]：§23.8、560–593

78K7シリーズ

78K7シリーズ（78K/7とも呼ばれる）は、32ビット、16ビット、8ビット演算機能を備えた32ビットシングルチップマイクロコントローラです。8×32ビットレジスタ×16バンクを備えており、16×16ビットレジスタ×16バンクや16×8ビットレジスタ×16バンクとしても使用できます。マクロサービスと呼ばれるマイクロコードベースの演算機能と割り込み機能を備えています。24ビット、16Mバイトのリニアアドレス空間を備えています。一部のQuantum Fireball製品に採用されていますが[ 39 ]：写真2 、すぐにV850ファミリの32ビットRISCマイクロコントローラ に置き換えられました。

78K6シリーズ

78K6シリーズ（78K/6とも呼ばれる）は、16ビットのシングルチップマイクロコントローラです。その寿命は短く、バリエーションも少なかったです。

78K1シリーズ

78K1シリーズ（78K/1とも呼ばれる）は、8ビットのシングルチップマイクロコントローラです。8ビットレジスタ×4バンクを備えています。78K1シリーズは、ビデオカセットレコーダーのサーボ制御を目的としています。μPD78148サブシリーズは、2つのオペアンプを内蔵しています。[ 40 ]

78K3シリーズ

78K3シリーズ（78K/3とも呼ばれる）は、16ビットおよび8ビット演算機能を備えた16ビット・シングルチップ・マイクロコントローラです。16×8ビット×8バンクを備え、8×16ビットレジスタ×8バンクとしても使用できます。アドレス空間は16ビット64Kバイトです。78Kファミリのハイエンドシリーズとして開発されました。割り込み機能を備えたマクロサービスと呼ばれるマイクロコードベースの演算機能を備えています。[ 41 ]：§13.4、261–280

このシリーズはハードディスクドライブ、特にQuantum Fireballシリーズに使用されています。[ 42 ] μPD78364サブシリーズはインバータコンプレッサの制御に使用されます。[ 43 ]一部の自動車のトラクションコントロールシステム にも使用されます。

78K2シリーズ

78K2シリーズ（78K/2とも呼ばれる）は、8ビットのシングルチップマイクロコントローラです。8ビットレジスタ×4バンクを備えています。78Kファミリの汎用シリーズとして開発されました。[ 44 ]

先人たち

87ADファミリー

87ADファミリ[ 4 ] : 229 は8ビットのシングルチップマイクロコントローラです。8ビットレジスタ×4バンクを備えています。その命令セットアーキテクチャは78Kのベースとなりました。[ 45 ]

17Kファミリー

17Kファミリ[ 4 ] : 229 は4ビットのシングルチップマイクロコントローラで、特にDTS（デジタルチューニングシステム）とリモコン向けに設計されています。128個の4ビットレジスタファイルからなる2プレーンと、洗練された完全直交命令セットを備えています。この命令セットは78Kファミリのものとは全く異なります。[ 30 ]

78Kファミリーの表一覧

シリーズアルミレジスター説明書パイプライン述べる文書
RL78-S316ビット8× 8ビット ×4バンク81 (75+6)3段階78K0Rの後継機[ 29 ] : 8
RL78-S216ビット8× 8ビット ×4バンク753段階
RL78-S18ビット8×8ビット（バンクなし）74（75勝1敗）3段階
78K0R16ビット8× 8ビット ×4バンク80（75+5）3段階拡張 78K/0[ 28 ] : 18
78K0S8ビット8×8ビット（バンクなし）47なし簡体字 78K/0[ 25 ]
78K08ビット8× 8ビット ×4バンク48なし基本78K/0コア[ 19 ]
178K0S8ビット8×8ビット47なしDTS用78K/0S;デジタルチューニングシステム[ 25 ] [ 32 ]
178K08ビット8× 8ビット ×4バンク48なしDTS の 78K/0[ 19 ] [ 31 ]
78K416ビット16× 8ビット ×4バンク113なしマクロサービスが利用可能[ 37 ] : 24, 128
78K732ビット16× 16ビット ×16バンクなしマクロサービスが利用可能[ 46 ]
78K616ビットマクロサービスが利用可能
78K18ビット8× 8ビット ×4バンク64なしVCRサーボ制御用[ 40 ] : 3, 39
78K316ビット16× 8ビット ×8バンク113～115なしマクロサービスが利用可能[ 47 ] : 3–28, 45
78K28ビット8× 8ビット ×4バンク65なし汎用[ 44 ] : 16, 50
87年8ビット8× 8ビット ×2バンクCMOS: 159 NMOS: 158なし78Kの前身[ 45 ] : 21, 39
（17K）4ビット128×4ビット×2バンク47なし178Kの前身[ 30 ]

参照

参考文献

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  3. ^ 「78k | CPU Shack 博物館」www.cpushack.com。
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