Nec UPD71088C

Микросхема NEC UPD71088C — это широко известный контроллер прямого доступа к памяти (DMA Controller), разработанный фирмой NEC (ныне Renesas). По сути, это клон/функциональный аналог Intel 8237A.

Она использовалась в IBM PC/XT, клонах и множестве периферийных карт 80-х - начала 90-х годов.

Ниже приведено подробное описание, характеристики и совместимость.

1. Общее описание

Микросхема UPD71088C предназначена для высокоскоростной передачи данных между периферийными устройствами и памятью (или между двумя участками памяти) без участия центрального процессора. Когда требуется передача, контроллер захватывает управление шинами системной платы, «замораживая» работу ЦП, и выполняет пересылку блока данных.

Это интегрированный 4-канальный DMA-контроллер, который поддерживает перевод данных побайтно или пословно, а также режимы одиночной, блочной и каскадной передачи.

2. Технические характеристики

| Параметр | Значение | | :--- | :--- | | Производитель | NEC (New Japan Radio / Renesas) | | Назначение | Программируемый контроллер прямого доступа к памяти (DMA) | | Количество каналов | 4 независимых канала | | Разрядность адреса | 16 бит (внешняя шина адреса), макс. объем адресуемой памяти — 64 КБ на канал | | Разрядность данных | 8 бит | | Тип логики | NMOS / CMOS (зависит от суффикса) | | Тактовая частота | До 5 МГц (стандартная версия C) | | Напряжение питания | +5 В ± 10% | | Потребляемый ток | Около 150 мА (NMOS), значительно меньше для CMOS-версий | | Тип корпуса | DIP-40 (пластиковый или керамический), PLCC-44 (для версий с суффиксом) | | Диапазон температур | 0°C до +70°C (коммерческий диапазон) | | Режимы передачи | Одинарная, блочная, по требованию, каскадный режим |

Режимы работы:

1. Одинарная передача (Single): После пересылки одного байта контроллер освобождает шину ( передает управление CPU).
2. Блочная передача (Block): Передает весь блок данных целиком (до N байт), непрерывно удерживая шину.
3. Передача по требованию (Demand): Передача происходит, пока устройство подает сигнал запроса.
4. Каскадирование (Cascade): Используется для объединения нескольких контроллеров для увеличения числа каналов.

Специфические сигналы (для ремонта):

• DREQ0-DREQ3: Входы запроса от устройств (например, от контроллера дисковода или звуковой карты).
• DACK0-DACK3: Выходы подтверждения для периферийных устройств.
• HRQ (Hold Request): Запрос на захват шины к процессору.
• HLDA (Hold Acknowledge): Подтверждение от процессора о том, что шина освобождена.
• MEMR/MEMW: Сигналы чтения/записи памяти.
• IOR/IOW: Сигналы чтения/записи портов ввода-вывода.

3. Парт-номера (Маркировка) и варианты

Обратите внимание на буквенные суффиксы в маркировке — они указывают на тип температурного диапазона и скорость/материал корпуса:

• UPD71088C (L) — чистый парт-номер (базовый).
• UPD71088C-10 — Версия, рассчитанная на частоту 10 МГц (встречается редко).
• D71088C — Префикс для кремниевой пластины.
• IPD71088C — Вариант маркировки компанией Intel (лицензионный аналог для клонов).

Хотя сама микросхема не имеет шины аппаратной конфигурации (Plug and Play), её маркировка может сопровождаться логотипом или цифрами партии.

4. Совместимые модели (Даташиты, аналоги)

Название NEC в данном случае — официальный клон микросхемы Intel C-82C37A-5 (или просто 8237A-5). Поэтому эта микросхема полностью взаимозаменяема со следующими (однако проверяйте распиновку — у некоторых корпусов DIP40 она отличается в незначительных деталях, но стандартная, как правило, совпадает):

1. Intel 8237A / 8237-4 / 8237A-5 (Эквивалент высшего качества).
2. D8237C-5 (Кастомная версия для IBM PC).
3. uPD71088C (оригинал NEC, о котором речь).
4. Y8237A-5 (производство Японии, вторичный бренд).
5. 80C37 — (CMOS логика, например от Intersil) — тоже подходит по распиновке, отличается током потребления.
6. К-8237А-1 — (советский аналог/клон, производился в г. Рига).

Обратите внимание: Нельзя менять UPD71088C на новые DMA-контроллеры типа 82C206 (интегрированный чип-набор 386) без доработки схемы, т.к. у них другая логика подключения таймера и прерываний. Но замена на 8237A абсолютно надежна и рекомендуется энтузиастами для ремонта старых материнских плат ISA (например, в IBM XT).

5. Горкое применение даташита для исследования

Внимание! Проверьте специфичный тип корпуса. Обычно на CD/в архивах со схемами системы BIOS используется рисунок распиновки именно 40-выводного DIP, но существует также:

• PGA-ческие варианты — для UPD71088 / AMD 8237, практически унифицированы, но редки найти сейчас на рынке бокс.
• Иногда эта микросхема выполняет роль в современных конструкциях (ретро-компьютерах, PowerPC 64) как кастрадия правки.

Итог

Если вы восстанавливаете IBM PC/XT, Amstrad, работаете с сетевыми картами 8 бит или сигналите в автопил — это микросхема/опечатка NEC максимально дублирует символьный логику процессора тающий DMA 8237 и работает она стабильно в комплексе с тактовыми генераторами.