Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zum Intel 4004


von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Hallo,

Ich befasse mich zur Zeit mit dem Intel 4004 und habe eine Frage.
Laut Wikipedia hat der Intel 4004

12-bit addresses
8-bit instructions
4-bit data words

640 Bytes RAM
4096 Byte ROM

Wie die 4096 Bytes zustande kommen kann ich nachvollziehen 2^12 = 4096
Aber keine Ahnung wie man auf die 640 Bytes RAM kommt?


gruß

von Hans-Georg L. (h-g-l)


Lesenswert?

512 + 128 = 640

von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Warum 512 + 128 und nicht auch 4096?
Der Adressenbus ist doch 12 bit groß?

von Mike (Gast)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Warum 512 + 128 und nicht auch 4096?

Weil eine statische RAM-Zelle relativ aufwändig ist und Chip-Fläche 
kostet und weil der 4004 nun mal mit 640 Byte RAM entworfen wurde.

von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Ok danke für die Info

von 4004 (Gast)


Lesenswert?

Allerdings hat der 4004 selber genau 0 Byte statisches RAM on-board. Das 
ist ja auch kein Mikrocontroller!

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Laut Wikipedia hat der Intel 4004

Das ist doch Unsinn. Wenn Du Dich schon auf Wikipedia berufst, solltest 
Du die dortigen Angaben korrekt wiedergeben:

"Able to directly address 5120 bits (equivalent to 640 bytes) of RAM, 
stored as 1280 4-bit "characters" and organised into groups representing 
1024 "data" and 256 "status" characters (512 and 128 bytes).
Able to directly address 32768 bits of ROM, equivalent to and arranged 
as 4096 8-bit characters (i.e. bytes)."

Nirgendwo steht dort etwas über den im Prozessor enthaltenen Speicher. 
Es geht nur um die Adressierbarkeit. Oder glaubst Du, dass heutige 
64Bit-Prozessoren auch 2^64 Byte internen Speicher haben?

von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Ich habe auch nicht geschieben, dass die Speicher in der CPU enthalten 
sind.
Es ging mir nur darum wie man auf die 640 Bytes RAM kommt.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


Lesenswert?

Das erste, was mir in den Sinn gekommen ist:
http://de.wikiquote.org/wiki/Bill_Gates

Und das war schon 1024 mal mehr als die 4004 konnte...

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Ich habe auch nicht geschieben, dass die Speicher in der CPU enthalten
> sind.
> Es ging mir nur darum wie man auf die 640 Bytes RAM kommt.

Aha. Und du glaubst, daß es dazu besser ist, den Wikipedia-Artikel
nicht zu lesen sondern statt dessen in einem Forum zu fragen?

Interessanter Ansatz. Der ganz zwanglos die Ergebnisse der Pisa-Studie
(und Nachfolge-Studien) erklärt.

von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Axel Schwenke schrieb:
> Timo W. schrieb:
>> Ich habe auch nicht geschieben, dass die Speicher in der CPU enthalten
>> sind.
>> Es ging mir nur darum wie man auf die 640 Bytes RAM kommt.
>
> Aha. Und du glaubst, daß es dazu besser ist, den Wikipedia-Artikel
> nicht zu lesen sondern statt dessen in einem Forum zu fragen?
>
> Interessanter Ansatz. Der ganz zwanglos die Ergebnisse der Pisa-Studie
> (und Nachfolge-Studien) erklärt.

Wie kommst du daraf, dass ich den Artikel nicht gelesen habe oder steht 
die Antwort von Mike da etwa drin?

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Ich habe auch nicht geschieben, dass die Speicher in der CPU enthalten
> sind.

Du wolltest das vielleicht nicht schreiben, dann hast du dich allerdings
sehr missverständlich ausgedrückt:

Timo W. schrieb:
> Laut Wikipedia hat der Intel 4004
> ...
> 640 Bytes RAM
> 4096 Byte ROM

Natürlich hat der 4004 weder ROM noch RAM. So hoch integrierte ICs
waren in der damaligen Zeit noch nicht möglich bzw. wären viel zu teuer
geworden.

Man kann aber ROM und RAM extern anschließen. Dafür gibt es die speziell
auf den 4004 abgestimmten ICs 4001 (256 Byte¹ ROM) und 4002 (40 Byte
RAM). Die Adressierungsfähigkeiten des 4004 sind so beschaffen, dass man
ohne zusätzliche Bauteile zur Erweiterung des Adressraums jeweils 16
Stück dieser ICs anschließen kann, was zu den 4096 Byte ROM und 640 Byte
RAM führt. Die "krumme" Zahl von 40 Byte in den RAM-ICs kommt daher,
dass der Speicher in 4 Registern mit jeweils 16 Main-Memory- und 4
Status-Characters à 4 Bit organisiert ist.

———————————
¹) "Byte" steht in diesem Beitrag für 8-Bit-Byte.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Aha. Und du glaubst, daß es dazu besser ist, den Wikipedia-Artikel
>> nicht zu lesen sondern statt dessen in einem Forum zu fragen?

> Wie kommst du daraf, dass ich den Artikel nicht gelesen habe oder steht
> die Antwort von Mike da etwa drin?

Welche "Antwort" soll Mike denn geschrieben haben? Die Antwort steht 
drei Postings weiter unten in Form eines Zitats aus der Wikipedia.

Und auf die Frage, warum die Intel-Ingenieure damals dachten, 1024 
Datenworte und 256 Statusworte wären genug ... auf die gibt es schlicht 
keine Antwort. Vielleicht leben sie ja noch und du kannst sie fragen.


XL

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Das Ding wurde entwickelt, um Rechenmaschinen vgl. Taschenrechner zu 
bauen. Nicht um Excel vorwegzunehmen.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


Lesenswert?

Der 4004 wurde von Intel ursprünglich für die Firma Busicom entwickelt,
die damit den Tischrechner den 141-PF gebaut hat:

  http://www.vintagecalculators.com/html/busicom_141-pf.html

Darin stecken vier 4001 und zwei 4002, macht zusammen 1024 Byte ROM und
80 Byte RAM. Eigentlich war der 4004 sogar oversized. Den vollen Ausbau
mit 4096 Byte ROM und 320 Byte RAM hätte man höchstens für einen
(benutzer-)programmierbaren Rechner mit vielen Zusatzfunktionen
gebraucht.

Hier noch ein Bisschen mehr zur Geschichte:

  http://www.vintagecalculators.com/html/busicom_141-pf_and_intel_4004.html

: Bearbeitet durch Moderator
von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Ok Sorry für die missverständliche Ausdrucksweise.
Auf der Seite, die Yalu gepostet hat kann man schön sehen wie
die einzelnen Komponenten auf der Platine sind. Warum
sind da beim 4004 seitlich nur 4 Pins verbunden und oben und unten
vom Chip gehen auch Verbindungen raus, die nicht im Schaltplan drin 
sind?


http://de.wikipedia.org/wiki/Intel_4004#mediaviewer/File:4004_dil.svg

von (prx) A. K. (prx)


Lesenswert?

Timo W. schrieb:
> Warum sind da beim 4004 seitlich nur 4 Pins verbunden und oben und unten
> vom Chip gehen auch Verbindungen raus, die nicht im Schaltplan drin
> sind?

Falls du die Platine im Busicom-Rechner meinst:
Die hat eine Oberseite und eine Unterseite.

: Bearbeitet durch User
von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


Lesenswert?

Schonmal was von 2 seitigen Platinen gehört?

von Timo W. (timo88)


Lesenswert?

Ok alles klar

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.