Zilog Z80

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Z80 : raspored iglica i dimenzije

Zilog Z80 je 8-bitni mikroprocesor kojeg je dizajnirala i proizvodila američka tvrtka Zilog od srpnja 1976. sve do danas. Z80 se koristio u mnogim računalskim sistemima, kao i u vojne svrhe. Skupa sa svojim klonovima i derivatima Z80 je jedan od najrasprostranjenijih mikroprocesorskih obitelji svih vremena. Zajedno s obitelji mikroprocesora MOS Technology 6502 dominira 8-bitnom računalskom scenom od kasnih 1970-tih do sredine 1980-tih. Glavni dizajner Z80 bio je Federico Faggin, koji nakon rada na mikroprocesoru Intel 8080, krajem 1974. zajedno s Ralphom Ungermannom osniva Zilog. Oko dizajna Z80 pomogao je Masatoshi Shima, koji je sudjelovao u dizajnu mikroprocesora Intel 4004 i 8080. Arhitektura Z80 bila je binarno sukladna sa 8080, tako se većina koda s mikroprocesora 8080 s manjim promjenama mogla izvoditi izravno na Z80. Ovo je osobito pomoglo kod prepravljanja operacijskog sustava CP/M, što je pomoglo da se Z80 brzo rasprostrani na tržištu zbog bogate ponude programskih jezika i alata.

Povijest[uredi VE | uredi]

Nakon rada na mikroprocesoru Intel 8080, Federico Faggin je krajem 1974. napustio Intel i skupa s Raplhom Ungermannom osnovao tvrtku Zilog. U srpnju 1976. Z80 je bio spreman za tržište.[1] Mikroprocesor Z80 bio je dizajniran da bude binarno kompatibilan s mikroprocesorom Intel 8080[2][3] tako da se većina izvornog koda za 8080, osobito izvorni kod za operacijski sustav CP/M, mogla izvoditi na Z80 bez promjena. Sudizajner mikroprocesora Intel 4004 i Intel 8080 Masatoshi Shima, pridonio je razvoju Z80.[4][5]

Z80 je nudio mnoga unaprijeđenja u odnosu na 8080:[3]

  • poboljšani skup naredbi [6] uključujući manipulaciju bitova, pomicanje memorijskih blokova, U/I blok, i naredbe za pretraživanje bajtova[7]
  • novi indeksni registri: IX i IY s naredbama koje omogućavaju adresiranje osnova+pomak
  • bolji sistem prekida
    • više automatizirani i opći prekidni vektorski sistem, tzv. mod 2, kao i utvrđen vektorski sistem za prekide, te mod 1, jednostavan sistem za prekide za sustave koje imaju osnovno sklopovlje (mod 0 je sistem prekida u 8080-kompatibilnom modu).[8]
    • nemaskirani prekid (non maskable interrupt (NMI)) koji se može koristiti u slučajevima kada se prekida napajanje, ili/i za prekide visoke važnosti (ovo omogućava minimalističkim sistemima zasnovanim na Z80 lako uvođenje prekida sa dva nivoa mod 1).
    • dva odvojena skupa registara datoteke koji su se vrlo brzo mogli zamijeniti, što se koristilo za ubrzanje obrade prekida
  • pojednostavljeni sklopovski zahtjevi za napajanje, radni takt te spajanje s memorijom i U/I uređajima za sklopovlje za napajanje, stvaranje signala za satni takt, i spajanje s memorijom i ulazno izlaznim jedinicama
    • jednostruko napajanje od 5 V (za pokretanje 8080 bilo je potrebno imati napone -5 V, +5 V i +12 V)
    • jednofazni 5 V takt (8080 je treba dvofazni generator satnog takta)
    • ugrađeno sklopovlje za osvježivanje dinamične memorije DRAM
    • jednostruke sabirnice (8080 imao je višestruke sabirnice, koje su slale signale za stanje mikroprocesora na istoj sabirnici preko koje su se slali podatci)

Z80 je bio veoma popularan na tržištu, i preuzeo je veliki dio tržišta koje je imao Intel 8080 i Intel 8085,[9] i postao je jedan od najpopularnijih 8-bitnih mikroprocesora.[10] Za uspjeh Z80 u početku zaslužno je jednostavno sklopovlje za napajanje, sat, te ugrađeno sklopovlje za osvježavanje DRAMa. Ovo je omogućavalo dizajnerima stvaranje sistema s minimalno potrebnim sekundarnim sklopovljem.

U prvim izvedbama Z80 se izrađivao koristeći NMOS tehnologiju, koja je ogranićavala brzinu sata na 2,5 MHz, te 4 MHz (Z80A), do 6 (Z80B) i 8 MHz (Z80H).[11][12] CMOS inačica imala je frekvecije sata od 4 MHz do 20 MHz. Ova gornja granica se odnosi na inačice Z80 koje se prodavaju danas. CMOS inačica omogućava nisku potrošnju prilikom stanja hibernacije, i tokom hibernacije zadržava se stanje sistema tako što je uvedena mjera gdje je donja granica brzine sata jednaka nuli. Potpuno kompatibilni derivati mikroprocesora Z80: HD64180/Z180[13][14] i eZ80 trenutno mogu raditi do 33 (HD64180/Z180) i 50 MHz (eZ80).

Značajke[uredi VE | uredi]

Naredbe[uredi VE | uredi]

Inačice[uredi VE | uredi]

Z80A[uredi VE | uredi]

Z80B[uredi VE | uredi]

Utjecaj[uredi VE | uredi]

Vidi još[uredi VE | uredi]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. Anderson 1994
  2. Anderson 1994
  3. 3,0 3,1 Brock, Gerald W. (2003). The second information revolution, Harvard University Press. ISBN 9780674011786
  4. (November 29, 1982)"History of the 8-bit: travelling far in a short time". InfoWorld 4 (47): pp. 58–60.
  5. Shima, Masatoshi, Federico Faggin; Ralph Ungermann (August 19, 1976). "Z-80 chip set heralds third microprocessor generation". Electronics 49 (17): pp. 32–33 McGraw–Hill.
  6. Mathur. Introduction to Microprocessors. “Registarska arhitektura Z80 bila je inovativnija nego od Intel 8085” ISBN 9780074602225
  7. Ciarcia 1981
  8. Wai-Kai Chen (2002). The circuits and filters handbook, CRC Press. “interrupt processing commences according to the interrupt method stipulated by the IM i, i=0, 1, or 2, instruction. If i=1, for direct method, the PC is loaded with 0038H. If i=0, for vectored method, the interrupting device has the opportunity to place the op-code for one byte . If i=2, for indirect vector method, the interrupting device must then place a byte . The Z80 then uses this byte where one of 128 interrupt vectors can be selected by the byte .” ISBN 9780849309120
  9. Adrian, Andre. Z80, the 8-bit Number Cruncher.
  10. (1983) The Seybold report on professional computing, Seybold Publications. “In the 8-bit world, the two most popular microcomputers are the Z80 and 6502 computer chips.”
  11. (1983) Popular Computing, McGraw-Hill.
  12. Markoff, John (18 October 1982). "Zilog's speedy Z80 soups up 8-bit to 16-bit perfofrmance".
  13. (1988) Electronic design, Hayden. “In addition to supporting the entire Z80 instruction set, the Z180”
  14. Ganssle, Jack G. (1992). The Z80 Lives!. “The designers picked an architecture compatible with the Z80, giving Z80 users a completely software compatible upgrade path. The 64180 processor runs every Z80 instruction exactly as a Z80 does”

Vanjske poveznice[uredi VE | uredi]