MOS Technology 6502

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «M6502»)
Текущая версия страницы покане проверялась опытными участниками и может значительно отличаться отверсии, проверенной 8 ноября 2023 года; проверки требуют2 правки.
Перейти к навигацииПерейти к поиску
6502
Процессор 6502 в пластмассовом корпусе DIP-40
Процессор 6502
в пластмассовом корпусеDIP-40
РазработчикMOS Technology
Разрядность8-бит
Представлена1975
АрхитектураCISC
ТипРегистр-Память
Кодирование СК1..3 байта
Реализация переходовФлаги условий
Расширения65C02
Регистры
Общего назначения4
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

MOS Technology 6502, или просто6502, — восьмиразрядныймикропроцессор, разработанный компаниейMOS Technology в1975 году. В момент появления на рынке был дешевле аналогичных изделий компаний-конкурентов (Motorola иIntel). Несмотря на это (и более низкую тактовую частоту) в среднем показывал сходную с ними производительность за счёт продуманных способов адресации памяти, коротких циклов исполнения команд и некоторойконвейеризации. Появление таких процессоров, как 6502 иZilog Z80, в конечном счёте предопределило появлениедомашних компьютеров в конце1970-х годов. Лицензии на архитектуру 6502 были приобретены компаниямиRockwell,Synertek и многими другими, и она была использована во многих разработках.

На 2006 год процессор 6502 и его модификации до сих пор применялись вовстраиваемых системах.

Содержание

История

[править |править код]

6502 первоначально разработан командой инженеров, разработавшей процессорMotorola 6800. После того, как команда целиком вышла из компании Motorola, они быстро разработали 6501, полностью новый процессор, совместимый по выводам с 6800 (то есть, его можно было поместить на ту же материнскую плату, что и процессор Motorola, хотя их инструкции и различались). Тут же последовал иск от Motorola, после чего создали модель 6502, уже несовместимую с платами для 6800.

Чтобы заинтересовать разработчиков, инженерЧак Педдл разработал одноплатный компьютерKIM-1. К их великому удивлению, KIM-1 так же хорошо продавался любителям, как и разработчикам, для которых он первоначально и предназначался. Достаточно быстро появились похожие продукты:Rockwell AIM 65 иSynertek SYM-1.

6502 был представлен всентябре1975 по цене в 25 $, в то время как 6800 иIntel 8080 продавались за 179 $. Первоначально никто не верил, что это не обман или ошибка, но вскоре и Motorola и Intel снизили цену на свои процессоры до 79 $, чем добились противоположного: снижение цен оправдало 6502 и он стал продаваться сотнями.

Одним из известных использований 6502 был компьютер «Apple I», представленный в1976 году. Он также использовался далее в линейкеApple II иCommodore PET. Позже 6502 использовался в семействе домашних компьютеровAtari,BBC Micro и множестве других забытых разработок, таких какOhio Scientific. Даже когда появилась более новая модель6510, прямой потомок 6502 с цифровым портом ввода-вывода и шиной с тремя состояниями, которая (модель 6510) использовалась как центральный процессор в домашнем компьютереCommodore 64, 6502 не ушёл со сцены, а использовался как контроллер привода диска.

Другим важным применением семейства 65xx были видеоигры. Первой была приставкаAtari 2600, которая использовала модель6507 с меньшим количеством выводов и могла адресовать только 8 Кб памяти. Были проданы миллионы таких приставок. Другим значимым применением была японская приставкаNintendo Famicom, в США и Европе больше известная какNintendo Entertainment System. КомпанияRicoh разработала специальную однокристальную модель 6502 для NES, в которой отказалась от поддержкиBCD, зато добавила 22 отображаемых на память регистра для генерации звука, чтения состояния джойстика, и управления простым контроллеромПДП. Модель называлась 2A03 для NTSC-консолей и 2A07 для PAL-консолей и производилась только дляNintendo.

ВБолгарии производился процессор CM630 — клон 6502. Использовался в компьютереПравец-8С.

Дальнейшим развитием 6502 стал 8-разрядный процессор65C02 (с небольшими улучшениями, реализованный на базе CMOS-технологии), а затем — программно совместимый с ним снизу вверх 16-разрядный микропроцессор с 24-разрядной шиной адреса65C816, использовавшийся в персональном компьютереApple II GS. В связи с неуспехом Apple II GS на рынке и переходом компанииApple к стратегической поддержке семействаMacintosh процессор 65C816 в компьютерах общего назначения распространения не получил, но используется во встроенных системах и, как и 65C02, выпускается фирмойWestern Design Center (WDC) до сих пор.

Советская военная промышленность выпускала совместимый с 65C02 процессор4К602ВМ1 (разработка НПО «Физика») для использования во встроенных системах. Однако в советских персональных компьютерахАгат использовались процессоры 6502 зарубежного производства.

Особенности архитектуры процессора 6502

[править |править код]
6502 Pin configuration (40-PinDIP)
MOS 6502 registers
15141312111009080706050403020100(bit position)
Main registers
AAccumulator
Index registers
XX index
YY index
0 0 0 0 0 0 0 1SPStackPointer
Program counter
PCProgramCounter
Status register
NV-BDIZCP Processor flags

6502 — 8-разрядный процессор с 16-разряднойшиной адреса, позволяющей адресовать до 64 килобайт оперативной памяти.

Его отличительными чертами являются:

  • очень короткое и точно определённое время выполнения инструкций в тактах (большинство часто используемых инструкций занимает от двух до четырёх тактов),
  • малое количество регистров (один 8-разрядный аккумулятор A, два 8-разрядных индексных регистра X и Y, 8-разрядный указатель стека S, 8-разрядный регистр флажков P, 16-разрядный указатель команды PC), что приводит к тому, что подавляющее большинство арифметико-логических команд должно брать второй аргумент из памяти.
  • большое количество режимов адресации и работы с памятью. В том числе имеются такие экзотические режимы адресации, как, например, «пред-индексная косвенная адресация с индексацией по X» и «пост-индексная косвенная адресация с индексацией по Y». Первые 256 байт оперативной памяти (так называемая нулевая страница) могут адресоваться сокращенным и потому более быстрым образом, что стимулирует размещение в ней важных переменных.

Таким образом, архитектура процессора 6502 имеет ряд свойств, приближающих её кRISC. При одинаковой тактовой частоте 6502 выполняет управляющие команды в несколько раз быстрее, чем 8-разрядные процессоры большинства других архитектур.

В то же время его слабым местом является наличие из всей арифметики только 8-разрядных целочисленных инструкций сложения и вычитания (в двоичном либо двоично-десятичном коде), уже 16-разрядные целочисленные сложение и вычитание требуют нескольких команд, а умножение и деление, даже целочисленные — написания специальных программ.

Примечательно, что фиксированное время выполнения команд 6502 позволило в компьютерах серии Apple II обойтись без каких-либо таймеров, отмеряя все задержки (включая программную реализацию кодирования битов на магнитных дисках) исключительно по времени выполнения команд процессора, то есть работая полностью синхронно по CPU.

Системы, использующие 6502

[править |править код]

6502 в художественных произведениях

[править |править код]
  • Под управлением 6502 работает роботБендер — персонаж мультсериалаФутурама[1].
  • Также, судя по всему, под управлением этого процессора работает главный злодей в фильме «Терминатор». Это заметно, когда показывается картинка «глазами робота»: при этом на экране, помимо прочей информации, отображается область с листингом ассемблерной программы, содержащим команды, характерные для 6502.

Примечания

[править |править код]

Литература

[править |править код]

Ссылки

[править |править код]
Перейти к шаблону «MOS CPU»
В другом языковом разделеесть более полная статьяMOS Technology 6502 (англ.).
Вы можете помочь проекту, расширив текущую статьюс помощью перевода
Источник —https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=MOS_Technology_6502&oldid=138534634
Категории:
Скрытые категории: