MOS-tekniikka 6502

MOS Technology 6502 tai yksinkertaisesti 6502 on kahdeksanbittinen mikroprosessori , jonka MOS Technology on kehittänyt vuonna 1975 . Kun se ilmestyi markkinoille, se oli halvempaa kuin kilpailevien yritysten ( Motorola ja Intel ) vastaavat tuotteet. Tästä (ja alhaisemmasta kellotaajuudesta) huolimatta se osoitti keskimäärin samanlaista suorituskykyä kuin ne johtuen hyvin harkituista muistin osoitusmenetelmistä, lyhyistä käskyjen suoritusjaksoista ja tietystä liukuhihnasta . Prosessorien , kuten 6502 ja Zilog Z80 , tulo määräsi lopulta kotitietokoneiden syntymisen 1970 - luvun lopulla . 6502-arkkitehtuuri on lisensoinut Rockwell , Synertek ja monet muut, ja sitä on käytetty monissa kehityshankkeissa. 6502 - prosessoria ja sen muunnelmia käytetään edelleen sulautetuissa järjestelmissä .

Historia

6502:n suunnitteli alun perin Motorola 6800 -prosessorin takana oleva insinööritiimi . Kun tiimi lähti Motorolasta kokonaan, he kehittivät nopeasti 6501:n, täysin uuden prosessorin, joka oli pin-yhteensopiva 6800:n kanssa (eli se voitiin sijoittaa samalle emolevylle Motorolan prosessorin kanssa, vaikka heidän ohjeet poikkesivatkin). Heti seurasi Motorolan oikeusjuttu, jonka jälkeen he loivat 6502-mallin, joka ei ole enää yhteensopiva 6800-levyjen kanssa.

Pidäkseen kehittäjien kiinnostuksen insinööri Chuck Peddle suunnitteli KIM-1- yksilevytietokoneen . Suureksi yllätykseksi KIM-1 myi yhtä hyvin harrastajille kuin kehittäjille, joille se alun perin oli tarkoitettu. Samankaltaiset tuotteet ilmestyivät nopeasti: Rockwell AIM 65 ja Synertek SYM-1 .

6502 esiteltiin syyskuussa 1975 hintaan 25 dollaria, kun taas 6800 ja Intel 8080 myytiin 179 dollarilla. Aluksi kukaan ei uskonut, että tämä ei ollut huijaus tai virhe, mutta pian sekä Motorola että Intel laskivat prosessoriensa hinnan 79 dollariin, mikä teki päinvastoin: hinnanalennus oikeuttai 6502:n ja sitä alettiin myydä sadoittain. .

Yksi 6502:n huomattavista käyttötavoista oli vuonna 1976 esitelty Apple I -tietokone . Sitä käytettiin myös edelleen Apple II - linjassa ja Commodore PET : ssä . 6502:ta käytettiin myöhemmin Atari -kotitietokoneiden perheessä , BBC Microssa ja monissa muissa unohdetuissa malleissa, kuten Ohio Scientificissa . Jopa kun uudempi malli 6510 ilmestyi , 6502:n suora jälkeläinen digitaalisella I/O-portilla ja kolmitilaväylällä, jota (malli 6510) käytettiin keskusyksikkönä Commodore 64 -kotitietokoneessa , 6502 teki. ei katoa näyttämöltä, mutta sitä käytettiin levyasemaohjaimena.

Toinen tärkeä 65xx-perheen sovellus oli videopelit. Ensimmäinen oli Atari 2600 , joka käytti 6507 -mallia, jossa oli vähemmän nastaa ja joka pystyi käsittelemään vain 8 kilotavua muistia. Näitä konsoleita on myyty miljoonia. Toinen merkittävä käyttökohde oli japanilainen Nintendo Famicom , joka tunnetaan Yhdysvalloissa ja Euroopassa paremmin nimellä Nintendo Entertainment System . Ricoh kehitti NES:lle erityisen yksisiruisen mallin 6502, joka luopui BCD :n tuesta , mutta lisäsi 22 muistikartoitettua rekisteriä äänen tuottamista, ohjaussauvan tilan lukemista ja yksinkertaisen DMA -ohjaimen ohjaamista varten . Mallin nimi oli 2A03 NTSC-konsoleille ja 2A07 PAL-konsoleille, ja se tuotettiin vain Nintendolle .

Bulgariassa valmistettiin CM630 -prosessori - 6502:n klooni. Sitä käytettiin Pravets-8C- tietokoneessa .

6502:n jatkokehitys oli 8-bittinen 65C02-prosessori (pienillä parannuksilla, toteutettu CMOS-tekniikalla) ja sitten 16-bittinen mikroprosessori 24-bittisellä väyläosoitteella 65C816 , joka oli sen kanssa yhteensopiva ohjelmisto. alhaalta ylöspäin, käytetään Apple II GS -tietokoneessa . Apple II GS:n epäonnistumisen vuoksi markkinoilla ja Applen siirtymisen Macintosh -perheen strategiseen tukeen 65C816-prosessoria ei käytetty laajalti yleiskäyttöisissä tietokoneissa, mutta sitä käytetään sulautetuissa järjestelmissä ja, kuten 65C02, Sitä tuottaa edelleen Western Design Center

Neuvostoliiton sotateollisuus tuotti 65C02:n kanssa yhteensopivan 4K602VM1-prosessorin ( kehittäjä NPO Physics) käytettäväksi sulautetuissa järjestelmissä. Neuvostoliiton Agat -henkilökohtaisissa tietokoneissa käytettiin kuitenkin ulkomaisia ​​6502-prosessoreita.

6502-prosessorin arkkitehtoniset ominaisuudet

6502 on 8-bittinen prosessori, jossa on 16-bittinen osoiteväylä , joka voi osoittaa jopa 64 kilotavua RAM-muistia.

Sen erottavia piirteitä ovat:

• erittäin lyhyt ja tarkasti määritelty käskyn suoritusaika jaksoissa (useimmin käytetyt käskyt kestävät kahdesta neljään sykliä),
• pieni määrä rekistereitä (yksi 8-bittinen akku A, kaksi 8-bittinen indeksirekisteri X ja Y, 8-bittinen pinoosoitin S, 8-bittinen lippurekisteri P, 16-bittinen käskyosoitin PC), mikä johtaa ylivoimaiseen useimpiin aritmeettisten logiikkakomentojen on otettava toinen argumentti muistista.
• suuri määrä osoite- ja muistitiloja. Mukaan lukien sellaiset eksoottiset osoitemuodot, kuten esimerkiksi "ennen indeksi epäsuora osoite indeksoinnilla X" ja "indeksoinnin jälkeinen epäsuora osoite indeksoinnilla Y". Ensimmäiset 256 tavua RAM-muistista (ns. nollasivu) voidaan käsitellä supistetulla ja siten nopeammalla tavalla, mikä kannustaa tärkeiden muuttujien sijoittamiseen siihen.

Siten 6502-prosessorin arkkitehtuurissa on useita ominaisuuksia, jotka tuovat sen lähemmäksi RISC :tä . Samalla kellotaajuudella 6502 suorittaa ohjauskomentoja useita kertoja nopeammin kuin 8-bittiset prosessorit useimmissa muissa arkkitehtuureissa.

Samalla sen heikko kohta on vain 8-bittisten kokonaislukujen yhteen- ja vähennyskäskyjen läsnäolo kaikesta aritmeettisesta (binääri- tai BCD-koodista), jo 16-bittinen kokonaislukujen yhteen- ja vähennyslasku vaatii useita käskyjä ja kerto- ja jakolasku, jopa kokonaisluku - erikoisohjelmien kirjoittaminen.

On huomionarvoista, että 6502-komentojen kiinteä suoritusaika mahdollisti Apple II -sarjan tietokoneiden ilman ajastimia, jotka mittasivat kaikki viiveet (mukaan lukien koodausbittien ohjelmistototeuttaminen magneettilevyillä) pelkästään prosessorin komentojen suoritusajan perusteella, toimii täysin synkronisesti CPU:n kanssa.

6502:ta käyttävät järjestelmät

• Pelikonsolit - Atari 2600 , Nintendo Entertainment System (tunnetaan paremmin nimellä Dendy Venäjällä), PC Engine
• Tietokoneet - 8-bittinen Atari , Apple II , Pravets 8 , Agat , Commodore 64 ( MOS6510  on modifioitu versio MOS6502:sta)
• Commander X16 -kotitietokoneen kehitystyö on käynnissä tänään saatavilla oleville komponenteille 8-Bit Guy- salanimellä tunnetun David Murrayn johdolla (David Murray eli The 8-Bit Guy)

• Kotitietokoneet ja pelikonsolit, jotka perustuvat 6502-prosessoriin

• Apple IIe

• BBC Micro

• Atari 2600

• Atari 800

• Commodore VIC-20

• Commodore 64

• NES

• Scientific

• Commodore P.E.T.

• Orao

• Akaatti

6502 fiktiossa

• 6502:n ohjaama Bender -robotti  on hahmo animaatiosarjasta Futurama [1] .
• Ilmeisesti myös elokuvan " Terminator " pääpahis toimii tämän prosessorin hallinnassa. Tämä on havaittavissa, kun kuva näytetään "robotin silmin": samaan aikaan näytöllä näkyy muun tiedon ohella alue, jossa on 6502-kohtaisia ​​komentoja sisältävä kokoonpanoohjelmaluettelo.

Muistiinpanot

1. ↑ Totuus Benderin aivoista. David X. Cohen, "Futurama", paljastaa kuinka MOS Technologyn 6502-prosessori päätyi robotin päähän . Haettu 17. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 7. heinäkuuta 2017. (määrätön)

Kirjallisuus

• More W. Kokoonpanokieli henkilökohtaiselle EPL-tietokoneelle. — M .: Mir, 1987. 430 s.
• Khlebarov A.I. Henkilökohtainen tietokone Pravets-82. Assembler ohjelmoija. - Sofia: Suvereeni kustantamo "Tekhnika", 1988. 112 s. (Bulg.)
• Angelov A. M., Petrov P. Ts . - Sofia: Suvereeni kustantamo "Tekhnika", 1986. 224 s. (Bulg.)

Linkit

• cpugarden.ru/history/welcpuhistory/
• Täydellinen komentojärjestelmä sisältäen dokumentoimattomia ominaisuuksia
• www.6502.org  _
•  6502: n visuaalinen simulointi javascriptissä
• 6502:n työn tutkiminen prosessorin mikrovalokuvissa  (eng.)
• www.sbc.rictor.org  _
• Breaking NES - 6502 Core , online - versio kirjasta 6502 - prosessoripiirin suunnittelusta