Zilog Z80
- DIP40, PLCC44, PQFP44
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Z84C0010FEC_LQFP.png)
Zilog Z80 — 8-бітний мікропроцесор, розроблений фірмою Zilog та випущений у продаж в липні 1976. Він широко використовувався як у персональних комп'ютерах та вбудованих системах, так і для військових потреб. Z80 та його похідні з клонами складають одне з найбільш використовуваних сімейств процесорів усіх часів, та разом з сімейством 6502 домінували на ринку 8-бітних мікропроцесорів з середини 1970-х до середини 1980-х.
Zilog мала декілька ліцензованих виробників Z80[1], хоча багато країн (особливо СРСР та соцтабір) виробляли власні клони.
Продаж ліцензії Zilog'ом дозволило продуктам маленьких компаній домогтися визнання та конкурувати на світовому ринку з такими гігантами, як Toshiba. Отже, Zilog виробляла менше половини Z80 з моменту його появи. В наступні десятиліття Zilog переорієнтувалася на зростаючий ринок вбудованих систем (для чого спочатку і були створені Z80 та Z180).
Історія
Процесор Z80 був створений, коли один з розробників Intel 8080 Федеріко Фаджин залишив Intel у кінці 1974 і заснував Zilog разом з Ральфом Унгерманном. Вже у липні 1976 вони випустили Z80 на ринок. Він був розроблений для двійкової сумісності з Intel 8080[2], тому що було багато програм для 8080 (наприклад, операційна система CP/M), які могли працювати на Z80 без модифікації. Масатоші Шіма — один з розробників 4004 та 8080, також зробив внесок у розробку.
Переваги Z80 в порівнянні з 8080
- розширений набір інструкцій: операції з бітами, переміщення блоків, блокові команди вводу/виводу, інструкції пошуку;
- нові індексні регістри IX та IY з інструкціями прямої база + зсув адресації;
- поліпшена система переривань;
- два окремих блока регістрів, між якими можна швидко перемикатись, наприклад, для швидкої реакції на переривання;
- розширено кількість адресованих портів з 256 до 65536 (16-бітна адресація можлива за допомогою регістра BC);
- робота від одного 5-вольтового джерела живлення;
- вбудована схема регенерації динамічної пам'яті;
- менша кількість мікросхем для обслуговування процесора;
- значно менша ціна.
Технічний опис
Ця стаття містить неперекладені фрагменти іноземною мовою. Ви можете допомогти проєкту, переклавши їх українською. |
Технічні характеристики
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2b/Z80_pinout.svg/300px-Z80_pinout.svg.png)
- Дата анонсу: липень 1976 року
- Тактова частота (МГц): 2,5 — 8 для основної версії; КМОП-версії від 1 (версія Z80L Z8300-1) до 20; короткі команди виконуються за 4 такти.
- Розрядність регістрів: 8 біт
- Розрядність шини даних: 8 біт
- Розрядність шини адреси: 16 біт
- Обсяг адресованої пам'яті: 64 Кбайт
- Кількість транзисторів: 8500
- Техпроцес (нм): 3000 (3 мкм)
- Розмір кристала: 4,6 на 4,9 мм; площа — 22,54 мм²
- Напруга живлення: +5 В
- Корпус: 40-контактний керамічний чи пластиковий DIP, 44-контактний PLCC та PQFP
Варіанти Z80:
- Z80 — 2,5 МГц
- Z80A — 4 МГц
- Z80B — 6 МГц
- Z80H — 8 МГц
Співпроцесори
Для збільшення продуктивності Z80, у якого, як і i8080, не було апаратних команд ділення і множення, а також команд для роботи над числами з рухомою комою, використовувались співпроцесори.
am9511 і am9512
В 1979 році фірмою AMD для Z80 було розроблено арифметичний співпроцесор am9511 (техпроцес 3 мкм, 32-розрядна математика, додаючи обчислення з рухомою комою над числами в форматі 23+7), а через рік до нього додався am9512, який розширював функціональні можливості і додавав операції над 64-розрядними числами. Процесори засновані на 16-розрядному ALU, використовували зворотню польську нотацію і стек завглибшки 4 кроки.
При використанні комплекту продуктивність комп'ютера на математичних обчисленнях збільшувалась приблизно в 4 рази порівняно з програмними обчисленням на Z80. Множення двох 32-розрядних чисел займало приблизно 200 циклів.
Комплект використовувався в деяких системах з шиною S-100 і ОС CP/M, зокрема, в комп'ютерах фірми NorthStar.
National Semiconductor MM57109N
В 1979 році британська фірма Powertran випустила комп'ютер PSI Comp 80, де спільно з Z80 використовувався математичний співпроцесор National Semiconductor MM57109N з сімейства COP4xx.
Мікропроцесорний комплект
Також до процесора Z80 існують мікросхеми підтримки:
- Z80PIO (Parallel Input Output) — інтерфейс паралельного вводу-виводу даних, два незалежних двосторонніх канали, корпус DIP40, PLCC44 и PQFP44.
- Z80CTC (Counter Timer Circuit) — Z0843004, Z0843006, Z84C3006, Z84C3008, Z84C3010 — лічильник/таймер, чотири незалежних канали, корпус DIP28, PLCC44 и PQFP44.
- Z80SIO (Serial Input Output) — USART інтерфейс користувацького вводу-виводу даних, двоканальний, багатофункціональний, підтримує як синхронний/асинхронний байт-орієнтований протокол IBM Bisync[en], так і біт-орієнтовані синхронні HDLC і IBM SDLC; підтримує CRC-контроль; корпус DIP40, PLCC44 и PQFP44.
- Z80DMA (Direct Memory Access) — контролер прямого доступу до пам'яті, одноканальний, корпус DIP40, PLCC44 и PQFP44
- Z80DART (Dual Asynchronous Receiver/Transmitter) — UART двоканальний асинхронний прийомопередавач.
Радянські та пострадянські аналоги
На кількох радянських заводах було налагоджено виготовлення аналогів Z80: Т34ВМ1, КР1858ВМ1. Деякі заводи займалися тільки корпусуванням готових кристалів, наприклад тайванських чи німецьких U880[de].
Приклади використання
- Комп'ютери, як домашнього так і бізнес призначення:
- Sinclair ZX Spectrum, ZX80, ZX81; SAM Coupé
- Amstrad CPC, PCW[en]
- MSX
- TRS-80
- Holborn 9100
- NEC PC-8801
- Sharp X1, MZ[en]
- Spectravideo SV-318, SV-328
- Sega SC-3000
- Memotech MTX[en]
- Tatung Einstein
- Coleco Adam[en]
- Enterprise 64, Enterprise 128
- Sord M5
- Robotron 1715, A 5120[de], KC 85[en], KC 87[en]
- Osborne 1
- Kaypro II[en]
- Cambridge Z88
- Алеста
- Компаньйон
- Galaksija
- MicroBee[en]
- Jupiter ACE
- Багато комп'ютерів[en] і терміналів на CP/M
- Commodore 128 (як вторинний процесор)
- Деякі комп'ютери мали розширення з Z80 для CP/M: Apple II, BBC Micro, тощо.
- Ігрові приставки:
- ColecoVision
- Sega SG-1000
- Sega Master System
- Sega Megadrive (як допоміжний)
- Neo Geo (як допоміжний)
- Портативні ігрові консолі:
- Game Boy
- Game Gear
- Sega Nomad
- Game Boy Color
- Game Boy Advance (як допоміжний)
- Ігрові автомати, як центральний або звуковий процесор
- Жорсткі диски
- Модеми
- Калькулятори Texas Instruments серій: TI-73[en], TI-81[en], TI-82[en], TI-83[en], TI-84[en], TI-85[en], TI-86[en]
- Принтери, наприклад Robotron CM6329M
- Факси
- Копіювальні апарати
- Алкотестери
- Термінали для кредитних карток
- Телефони з АВН, що продавалися в Росії в 1990-х
- Промислові роботи
- Електронне музичне обладнання
- Різноманітні прилади, в тому числі військового призначення
Див. також
- Smaky
- ASCII R800
- BDS C
- Т34ВМ1 и Т34ВГ1
Примітки
- ↑ Клони Zilog Z80 [Архівовано 3 лютого 2016 у Wayback Machine.](рос.)
- ↑ Brock, Gerald W. (2003). The second information revolution. Harvard University Press. ISBN 978-0-674-01178-6.
Посилання
- www.z80.info [Архівовано 8 травня 2022 у Wayback Machine.](англ.)
- Книга про мікропроцесор Zilog Z80(рос.)
- Транслятор к отладчику микропроцессора Zilog Z80 [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.](рос.)
- Повна система команд Z80, включно з недокументованими [Архівовано 25 листопада 2020 у Wayback Machine.] (рос.)
- Інформація про продукти сімейства Z80 на сайті Zilog.(англ.)
- Матеріали з програмування на асемблері Z80. [Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.]
![]() | Це незавершена стаття про електроніку. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
|
|