Процесор 6502 в пластмасовому корпусі DIP-40

MOS Technology 6502, або просто 6502, - восьмизарядний мікропроцесор, розроблений компанією MOS Technology в 1975. У момент появи на ринку це був найдоступніший мікропроцесор, що коштував в 6 разів дешевше , Ніж аналогічні вироби компаній-конкурентів ( Motorola і Intel). Незважаючи на це, а також низьку тактову частоту, в середньому він показував схожу з ними продуктивність за рахунок продуманих способів адресації пам'яті, коротких циклів виконання команд і деякої конвейеризации. Поява таких процесорів, як 6502 і Zilog Z80, в кінцевому рахунку зумовило появу домашніх комп'ютерів в кінці 1970-х років. Архітектура 6502 була ліцензована компаніями Rockwell, Synertek і багатьма іншими, і використана в багатьох розробках. Процесор 6502 і його модифікації досі застосовуються під вбудованих системах.


1. Історія

6502 був спочатку розроблений тією ж командою інженерів, які розробили процесор Motorola 6800. Після того, як команда цілком вийшла з компанії Motorola, вони швидко розробили 6501, повністю новий процесор, який був сумісний за висновками з 6800 (тобто, його можна було помістити на ту ж материнську плату, що і процесор Motorola, хоча їх інструкції і відрізнялися). Тут же послідував позов, після чого була створена модель 6502, вже не сумісна з платами, призначеними для 6800.

Щоб зацікавити розробників, інженер Чак Педл розробив одноплатний комп'ютер KIM-1. До їх превеликий подив, KIM-1 так само добре продавався любителям, як і розробникам, для яких він спочатку й призначався. Досить швидко з'явилися схожі продукти: Rockwell AIM 65 і Synertek SYM-1.

6502 вперше був представлений в вересні 1975 за ціну в 25 $, у той час як 6800 і Intel 8080 продавалися за 179 $. Спочатку люди не могли повірити, що це реально, а не обман чи помилка, але незабаром і Motorola і Intel опустили ціну за свої процесори до 79 $. Чим домоглися протилежного: зниження цін виправдало 6502 і він став продаватися сотнями.

Одним з відомих використань 6502 був комп'ютер "Apple I", представлений у 1976. Він також використовувався далі в лінійці Apple II і Commodore PET. Пізніше 6502 використовувався в сімействі домашніх комп'ютерів Atari, BBC Micro, а також у безлічі інших розробок, таких як Ohio Scientific, нині втрачених в глибині історії. Навіть коли з'явилася новіша модель 6510, прямий нащадок 6502 з цифровим портом вводу / виводу і шиною з трьома станами, яка (модель 6510) використовувалася як центральний процесор в домашньому комп'ютері Commodore 64, 6502 не пішов зі сцени, а використовувався як контролер приводу диска.

Іншим важливим застосуванням сімейства 65xx були відеоігри. Першою була приставка Atari 2600, яка використовувала модель 6507 з меншою кількістю висновків і могла адресувати тільки 8 Кб пам'яті. Були продані мільйони таких приставок. Іншим значущим застосуванням була японська приставка Nintendo Famicom, в США і Європі більше відома як Nintendo Entertainment System. Компанією Ricoh була розроблена спеціальна однокристальна модель 6502 для NES, в якій відмовилися від підтримки BCD, зате додали 22 відображуваних на пам'ять регістра для генерації звуку, читання стану джойстика, і управління простим контролером ПДП. Модель називалася 2A03 для NTSC-консолей і 2A07 для PAL-консолей і проводилася тільки для Nintendo.

В Болгарії проводився процесор CM630 - клон 6502. Використовувався в комп'ютері Правец-8С.

Подальшим розвитком 6502 стали спочатку 8-розрядний процесор 65C02 з низкою невеликих поліпшень і реалізований на базі технології CMOS, а потім програмно сумісний з ним знизу-вгору 16-розрядний мікропроцесор з 24-розрядної шиною адреси 65C816, що використовувався в персональному комп'ютері Apple II GS. У зв'язку з неуспіхом Apple II GS на ринку і переходом компанії Apple до стратегічної підтримки сімейства Macintosh, процесор 65C816 в комп'ютерах загального призначення поширення не одержав, але використовується у вбудованих системах і, як і 65C02, випускається фірмою Western Design Center (WDC) до цих пір.

Радянська військова промисловість випускала сумісний з 65C02 процесор 4К602ВМ1 (Розробка НВО Фізика) для використання у вбудованих системах. Однак, в радянських персональних комп'ютерах Агат використовувалися процесори 6502 зарубіжного виробництва.


2. Особливості архітектури процесора 6502

6502 - 8-розрядний процесор з 16-розрядної шиною адреси, що дозволяє адресувати до 64 кілобайт оперативної пам'яті. Його відмінними рисами є дуже короткий і точно визначений час виконання інструкцій в тактах (більшість часто використовуваних інструкцій займає від 2 до 4 тактів), мала кількість регістрів (один 8-розрядний акумулятор A, два 8-розрядних індексних регістра X і Y, 8 - розрядний покажчик стека S, 8-розрядний регістр прапорців P, 16-розрядний покажчик команди PC) і велика кількість режимів адресації та роботи з пам'яттю. У тому числі, є такі екзотичні режими адресації, як, наприклад, "перед-індексна непряма адресація з індексацією по X" і "пост-індексна непряма адресація з індексацією по Y". Перші 256 байт оперативної пам'яті (т. зв. Нульова сторінка) можуть адресуватися спеціальним чином і фактично можуть використовуватися як 8-розрядних або 16-розрядних регістрів. Таким чином, архітектура процесора 6502 має ряд властивостей, що наближають її до RISC. При однаковій тактовій частоті 6502 виконує керуючі команди в кілька разів швидше, ніж 8-розрядні процесори більшості інших архітектур. У той же час, його слабким місцем є наявність з усієї арифметики тільки 8-розрядних цілочисельних інструкцій додавання і віднімання (в двійковому або двійково-десятковому коді), вже 16-розрядні цілочисельні додавання і віднімання вимагають декількох команд, а множення і ділення, навіть цілочисельні - написання спеціальних програм.

Цікаво, що фіксований час виконання команд 6502 дозволило в комп'ютерах серії Apple II обійтися без будь-яких таймерів, відмірюючи всі затримки (включаючи програмну реалізацію кодування бітів на магнітних дисках) виключно за часом виконання команд процесора, тобто працюючи повністю синхронно по CPU.


3. Системи, що використовують 6502


4. 6502 в художніх творах

  • Також, судячи з усього, під керуванням цього процесора працює головний лиходій у фільмі " Термінатор ". Це помітно, коли показується картинка" очима робота ": при цьому на екрані, крім іншої інформації, відображається область з лістингом асемблерній програми, що містить характерні для 6502 команди.

5. Рекомендована література

  • Морер У. Мова Асемблера для персонального комп'ютера ЕПЛ. - М .: Світ, 1987. 430 з.
  • Хлебаров А. Й. персоналом компют'р Правец-82. Програміране на Асемблер. - Софія: Державність іздателство "Техніка", 1988. 112 с. (Болг.)
  • Ангелів А. М., Петров П. Ц. Мікропроцесор'т - с'рцето на мікрокомпют'ра. - Софія: Державність іздателство "Техніка", 1986. 224 с. (Болг.)

Примітки