National Semiconductor SC/MP

SC/MP lê-se "scamp" e quer dizer Simple Cost-effective Micro Processor. A National lançou-o em abril de 1976 para aparelhos e controladores, onde o preço por função contava mais do que a velocidade. A ideia era montar um sistema com o mínimo de chips à volta, e por isso o SC/MP já traz o oscilador de relógio dentro, pouco habitual num chip PMOS.

O primeiro SC/MP (ISP-8A/500) era PMOS, ia até 1 MHz e pedia duas alimentações, +5 V e −7 V. O SC/MP-II, ou INS8060 (ISP-8A/600), passou a NMOS, precisa só de +5 V e aceita um oscilador até 4 MHz. Como um microciclo passou de dois para quatro períodos de relógio, na prática ficou cerca de duas vezes mais rápido, e não quatro.

A Signetics aparece como segunda fonte autorizada e publicou documentação do SC/MP-II, mas segundo Osborne e Kane nunca chegou a fabricá-lo.

Tem um acumulador de 8 bits (AC), um registo de extensão (E), um registo de estado e quatro ponteiros de 16 bits, P0 a P3. O P0 é o contador de programa. Por convenção, P1 aponta para a ROM, P2 para a RAM e P3 guarda o endereço de regresso de sub-rotinas e interrupções. São 46 instruções.

Não há pilha nem instrução de chamada de sub-rotina. Para chamar uma rotina, carrega-se o endereço num ponteiro e usa-se XPPC, que troca esse ponteiro com o contador de programa; a mesma instrução serve para voltar. O montador da National oferece um JS que se desdobra em cinco instruções e sete bytes.

O SC/MP soma 1 ao contador de programa antes de ler cada instrução. Por isso, depois de um reset, começa no endereço 0001 e não em 0000, e os endereços de destino guardam-se sempre com menos um.

Os endereços têm 16 bits, o que dá 64 KB, mas para poupar pinos só há 12 linhas de endereço: os 4 bits de cima saem pelo bus de dados, multiplexados. E a aritmética de endereços só mexe nos 12 bits de baixo.

O resultado é uma memória em 16 páginas de 4 KB. Os saltos relativos e o endereçamento indexado não saem da página atual, e quando o contador de programa chega ao fim de uma página não passa para a seguinte: volta ao início da mesma. Mudar de página obriga a carregar a parte de cima de um ponteiro com instruções próprias.

Para comunicar em série não há circuito dedicado: a instrução SIO empurra o registo E um bit para a direita, pondo um bit no pino SOUT e lendo outro do pino SIN. Um byte inteiro são oito SIO seguidos.

Os três bits de baixo do registo de estado saem diretamente em três pinos, F0 a F2, para acender um LED ou comandar um relé sem mais chips. Há duas entradas, Sense A e Sense B, e a Sense A também serve de pedido de interrupção.

A instrução DLY faz o processador esperar entre 13 e 131 593 microciclos. O manual do MK14 usa-a com SIO para temporizar as transmissões série. Tem ainda linhas de pedido e cedência do bus (NBREQ, NENIN, NENOUT) para acesso direto à memória e para ligar vários SC/MP em cadeia a partilhar a mesma memória.

Era lento para a época: no SC/MP original, somar um valor imediato leva 11 microciclos, 22 µs a 1 MHz, quando um 8080 a 2 MHz o faz em 3,5 µs. Isso e a memória às páginas limitaram-no aos controladores, onde também competia com o Fairchild F8. Um dos usos documentados é o controlador de elevadores MIPROM, da Montgomery Elevator, com um INS8060N na placa.

O MK14 começou com um desenho de Ian Williamson. Quando Chris Curry, da Science of Cambridge, pediu preços à National, a empresa ofereceu de graça um desenho completo, feito com o seu IntroKit e o seu kit de teclado, em troca de um contrato de compra das peças. O kit saiu a 39,95 libras e os primeiros começaram a chegar aos clientes em fevereiro de 1978.

O cristal do MK14 é de 4,43 MHz, o da subportadora de cor PAL, fabricado aos milhões para televisões. Fica cerca de 10% acima dos 4 MHz máximos que a folha de dados do INS8060 indica.