Chip yang Diingat: Scenix/Ubicom/Parallax SX

Jika Anda seorang bibliophile, pergi ke toko buku bekas adalah pengalaman yang sangat menyenangkan. Tentu, Anda mungkin menemukan buku lama yang ingin Anda baca. Tapi setidaknya sebagian dari dorongan endorfin datang dari melihat teman-teman lama. Bukan manusia, tetapi buku yang Anda baca bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun yang lalu. Paling sering, Anda tidak membeli buku itu — Anda mungkin menyimpannya di dalam kotak di suatu tempat. Tapi itu adalah perasaan senang melihat seorang teman lama dan mungkin membolak-baliknya membaca satu atau dua bagian di antara rak-rak buku apak. Saya berharap kami memiliki sesuatu seperti itu untuk keripik. Di luar beberapa pengecualian penting, chip cenderung memiliki masa popularitas yang pendek dan kemudian digantikan oleh chip lainnya. Ini terutama berlaku untuk CPU. Salah satu yang sangat saya rindukan adalah chip Scenix/Ubicom/Parallax SX.

Saya memiliki pengalaman seperti toko buku dengan prosesor ini tempo hari. Saya menghasilkan beberapa produk yang berbasis di sekitar chip ini dan saya memiliki simpanan kecil yang tersisa. Saya dengan iri menjaga perangkat keras yang diperlukan untuk memprogramnya “berjaga-jaga.” Yah, tentu saja, seseorang membutuhkan beberapa untuk beberapa alasan jadi saya harus menggali semuanya. Mengetahui ini mungkin beberapa chip SX terakhir yang tidak terprogram di dunia membuat saya sedikit nostalgia.

Cerita

Pada akhir 1990-an, sebuah perusahaan bernama Scenix mulai memproduksi mikrokontroler yang disebut SX dalam beberapa ukuran tapak. Jadi SX18 adalah, misalnya, bagian 18-pin. Pada tahun 1999, mereka sudah berjalan lancar dengan SX18 dan SX28 dan mereka memperkenalkan SX52.

Tentu saja, banyak perusahaan yang memproduksi mikrokontroler. Penawaran Scenix agak istimewa. Pada masa itu, PIC Microchip adalah rajanya. PIC adalah binatang aneh yang berevolusi dari pengontrol yang sangat terbatas yang dibuat menjadi kecil dan murah. Khususnya, meskipun dapat mendukung frekuensi clock yang relatif tinggi — 20 MHz adalah umum — setiap instruksi normal membutuhkan 4 siklus clock. Jadi ketika kristal Anda mengatakan 20 MHz, Anda menjalankan instruksi pada 5 MHz.

SX menggandakan instruksi Microchip, tetapi bukan mnemonik opcode, karena itu dibebani secara hukum. Secara teori, Anda dapat mengambil kode biner yang dimaksudkan untuk PIC dan menyebarkannya di SX. Jadi perangkat memiliki semua kebiasaan arsitektur yang sama dengan PIC yang merupakan plus dan minus. Namun, itu memang memiliki satu keuntungan besar dibandingkan PIC: Ini bisa berjalan pada 50 MHz secara nyata. SX menggunakan arsitektur pipa sehingga dapat menjalankan satu instruksi per jam setelah pipa penuh (dan dengan asumsi Anda tidak membatalkan pipa dengan lompatan).

Itu 10 kali kecepatan sebenarnya dari PIC. Memang, pada 50 MHz, chip ini menarik banyak daya, tetapi Anda dapat menyetelnya dengan mengurangi frekuensi. Bahkan pada 10 MHz, Anda berlari dua kali lebih cepat dari PIC. Versi selanjutnya dapat berjalan pada 75 MHz dan bahkan 100 MHz, meskipun ini agak cepat dihentikan. Namun, chip ini secara rutin di-overclock hingga setidaknya 80 MHz di, misalnya, XGameStation.

SX-Key menyediakan pemrograman dan debugging melalui pin jam SX.

Ada fitur pembunuh lain yang tampaknya normal hari ini tetapi merupakan revolusi pada saat itu: debugging di sirkuit yang murah. Sebagian besar CPU yang lebih tua harus memiliki bagian khusus yang mahal untuk melakukan debugging langsung tanpa perangkat lunak tambahan pada chip. Tentu, Anda bisa menulis debugger yang berbicara dengan terminal serial, tetapi itu mengasumsikan banyak hal sudah berfungsi. Untuk melakukan debugging tingkat perangkat keras nyata umumnya sangat mahal. Tetapi SX memiliki semua perangkat keras yang diperlukan pada setiap chip. Dongle port serial kecil yang tidak terlalu mahal tersedia dan dengan itu, Anda dapat men-debug chip di sirkuit Anda tanpa dampak nyata pada kode Anda.

Periferal Hampir

Salah satu konsep kunci SX adalah bahwa CPU dibuat sangat sederhana untuk menekan biaya dan meningkatkan kecepatan. Trennya, tentu saja, adalah menambahkan hal-hal ke CPU seperti UART, timer, generator PWM, dan hal-hal seperti itu. SX melakukannya secara berbeda. Berjalan cepat dan memiliki cara yang sangat deterministik untuk menangani interupsi, Scenix disebut-sebut sebagai perpustakaan “periferal virtual”. Idenya adalah bahwa dengan menggunakan interupsi, Anda dapat membangun periferal perangkat lunak dan bahkan jika mereka menghabiskan, katakanlah, setengah dari waktu CPU Anda, Anda masih berjalan berkali-kali lebih cepat daripada PIC dengan periferal.

Tentu saja, jika itu berhasil, itu bagus karena Anda dapat menyesuaikan semua hal yang Anda inginkan. Perlu tiga UART dan satu saluran PWM? Tidak masalah. Jika proyek berikutnya membutuhkan lima saluran PWM dan tidak ada UART, Anda juga dapat melakukannya. Tentu saja, ini selalu lebih baik dalam teori daripada dalam praktik. “Perpustakaan” tidak lebih dari beberapa kode contoh dan terkadang mengintegrasikannya ke dalam kode Anda merupakan tantangan. Ini terutama benar jika Anda mencoba mengintegrasikan lebih dari satu karena terkadang persyaratannya saling bertentangan.

Namun, Anda dapat melakukan beberapa hal yang hampir tidak mungkin dilakukan dalam perangkat lunak pada CPU yang lebih lambat.

Koneksi Paralaks

Scenix akhirnya menjadi Ubicom, yang pada akhirnya akan disedot ke Qualcomm, tetapi chip ini juga terkait dengan Parallax, sebuah perusahaan yang terkenal dengan Basic Stamps mereka yang pernah menjadi obat gerbang ke mikrokontroler. Produk mereka menggunakan PIC Microchip, dan mereka mulai menjual jajaran Stamp berbasis SX yang merupakan pengganti drop-in untuk produk mereka yang sudah ada tetapi jauh lebih cepat. (Dan tentu saja lebih haus kekuasaan.) Mereka juga menawarkan chip dan perangkat keras pemrograman yang mereka rancang dengan harga terjangkau membuat SX agak populer di komunitas hobi.

Papan pengembangan Parallax dengan SX-Key terpasang.

Parallax juga mengembangkan buku dan kursus untuk chip tersebut. (Saya bahkan menulis beberapa di antaranya.) Ada perpustakaan yang memiliki kode untuk melakukan banyak operasi umum seperti FSK, I2C, SPI, menjalankan LCD dan motor stepper, dan banyak lagi.

Pada tahun 2005, Ubicom akan menjauh dari SX dan menjualnya hanya ke Parallax dengan merek Parallax. Pada pertengahan 2009, Parallax mengumumkan akhir jalan untuk SX. Saat ini, Anda dapat menggunakan prosesor 32-bit yang dapat berjalan pada 100 MHz untuk sebuah lagu, dan debugging terintegrasi adalah hal biasa. CPU modern akan memiliki arsitektur yang sedikit lebih waras daripada skema bank-switching lama PIC dan lebih dapat diterima oleh kompiler C juga. Jadi aku tidak merindukan masa lalu itu. Tapi seperti buku lama di toko buku, senang melihat teman lama saya SX.

Apa prosesor lama teman Anda? Saya sangat menyukai RCA 1802. Saya juga melakukan banyak pekerjaan pada perangkat Motorola lama, seperti 6805 dan 68HC11. Saya juga menikmati Basic Stamp. Mau tak mau saya bertanya-tanya apakah, dalam 30 tahun, orang akan dengan senang hati melihat kembali perangkat STM32 atau mungkin Raspberry Pi Pico?