Зилог Z800 - Zilog Z800

В Зилог Z800 был 16 бит микропроцессор разработано Зилог и планировалось выпустить в 1985 году. Это была инструкция, совместимая с их существующими Z80, и отличался в первую очередь наличием на кристалле тайник и блок управления памятью (MMU) для обеспечения диапазона адресов 16 МБ. Также добавлено огромное количество новых более ортогональных инструкций и режимов адресации.

Zilog по сути проигнорировал Z800 в пользу их 32-битной версии. Z80000 а Z800 так и не поступил в массовое производство. По прошествии более пяти лет с момента его первоначального внедрения, усилия были заменены на Z280 в 1986 г.[1] Фактический продукт, Z280 поступит в продажу в 1987 году с почти таким же дизайном, что и Z800, но на этот раз реализован в CMOS.

Краткое описание

Не было расширения регистр set, но регистры и инструкции были значительно ортогонализированы, чтобы сделать их более универсальными и мощными. Было добавлено много новых 8-битных и 16-битных операций, а регистры HL, IX и IY были расширены с их довольно ограниченных возможностей в качестве аккумуляторов в Z80 до более универсальных аккумуляторов. В дополнение к регистровым операндам, возможным в Z80, они могут использоваться с непосредственными данными, прямым адресом, регистровыми косвенными или индексированными операндами, даже с программным относительным счетчиком. У восьмиразрядных операций было еще больше возможностей, включая адресацию относительно указателя стека и выбор 8-битных или 16-битных немедленных смещений.

Адресная шина была расширена до 24 бит для адресации 16 МБ памяти. Чип предлагался либо с 19-битной внешней шиной для 512 КБ ОЗУ, либо с полной 24-битной шиной для ОЗУ 16 МБ, преимуществом по сравнению с меньшей шиной был меньший 40-контактный корпус. Как и Z80 до него, Z800 сохранил внутренний контроллер DRAM и часы, но добавил 256 байтов RAM, которые можно было использовать либо как оперативную память, либо как кэш. При использовании в режиме кэширования программист может настроить его как кэш данных или инструкций, или и то, и другое, а затем контроллер внутренней памяти использовал его для уменьшения доступа к (более медленной) внешней памяти.

Также были амбициозные положения для многопроцессорности и слабосвязанных или тесно связанных подчиненных процессоров с общей глобальной памятью или без нее. Это было известно как расширенная архитектура обработки и расширенные блоки обработки (EPU).

Другим изменением было добавление дополнительной 16-битной шины данных, которая удвоила скорость доступа к памяти при правильной настройке. В сочетании с двумя размерами адресной шины это означало, что чип предлагался в четырех версиях:

часть ## контактовшина данныхадресная шина
Z8108408 бит19 бит (512 КБ)
Z81164016 бит19 бит (512 КБ)
Z8208648 бит24-бит (16 МБ)
Z82166416 бит24-бит (16 МБ)

Причина неудачи

Z800 во многом был миникомпьютер - вдохновленный "super Z80", который запускал существующие и более крупные программы на значительно более высоких скоростях. Однако шины адреса и данных были мультиплексированы, и чип был, также в других отношениях, несколько сложным для программирования и взаимодействия с ним. Расчет точного времени выполнения также был намного сложнее, чем для Z80. Более того, простой Z80 в то время был достаточно хорош для большинства приложений, поэтому дополнительная вычислительная мощность во многих случаях не стоила дополнительной сложности. Плохой маркетинг, похоже, тоже повредил продукту.

Hitachi разработала HD64180, который является менее амбициозным производным Z80, который имел большой успех, вероятно, потому, что он почти так же прост в программировании и взаимодействии с исходным Z80. Немного другой вариант того же дизайна, Z180, продается Zilog более двадцати лет, все еще поддерживается и развивается.

Более удачные производные Z80 (от Zilog)

Помимо успешного Z180 (разработанного в основном Hitachi ) были предприняты другие попытки расширить архитектуру Z80, 32-битный Z380 (введен в 1994 году) был коммерческим разочарованием, но все еще находится в разработке для некоторых конкретных телекоммуникационных приложений. С другой стороны, быстрый 24 бит eZ80 (введен в 2001 г.) был коммерчески успешным и получил технические награды. В отличие от Z800, Z280 и Z380, eZ80 не вводит много новых инструкций или режимов адресации по сравнению с исходным Z80, а вместо этого в основном расширяет 16-битные регистры Z80 до 24 бит. Это позволяет увеличить объем памяти в 256 раз и добавить полностью конвейерный исполнительный блок, который выполняет коды операций Z80 в 4 раза быстрее, чем оригинал.

Заметки

  1. ^ EDN 27 ноября 1986 г., стр.133

использованная литература

  • Предварительная спецификация продукта семейства Z800 MPU (00-2259-01). Сан-Хосе, Калифорния: Зилог. Сентябрь 1983 г.
  • Олсен, Дэйв (1985-01-08). «Краткое описание микросхемы микропроцессора Zilog Z800». Получено 2009-07-16.
  • Скот, Джефф (1985-05-16). «Предварительные характеристики Z800». Получено 2009-07-16.

дальнейшее чтение