Технология МОП 8502

Технология МОП 8502

МОС 8502
Общая информация
Обычный производитель	МОП-технология
Производительность
Макс. тактовая частота ЦП	1,97 МГц - 2,046 МГц
Архитектура и классификация
Набор инструкций	НМОП 6502/6510
Физические характеристики
Упаковка	40-контактный DIP- разъем
История
Предшественник	МОС 6510
Преемник	CSG65CE02

MOS Technology 8502 — это 8-битный микропроцессор , разработанный MOS Technology и используемый в Commodore 128 (C128). Это улучшенная версия MOS 6510 , используемого в Commodore 64 (C64). Он был изготовлен с использованием процесса HMOS , что позволило ему иметь более высокую плотность транзисторов и более низкую стоимость, рассеивая при этом меньше тепла. 8502 позволяет C128 работать на удвоенной тактовой частоте C64 с некоторыми ограничениями.

Обычный оперативный накопитель (ОЗУ) эпохи Commodore C64 позволял осуществлять доступ на частоте 2 МГц. Если бы ЦП и чип дисплея совместно использовали одну и ту же память для связи, что было обычным решением в эпоху, когда ОЗУ была дорогой, то обычно приходилось бы, чтобы ЦП и чип дисплея распределяли доступ к шине так, чтобы только один из них использовал ее в каждый момент времени, обычно заставляя один из них приостанавливать другой. Если предположить, что двум чипам требуется примерно равный доступ, это означает, что чипы приостанавливаются половину времени, каждый из которых фактически работает на частоте 1 МГц. ^[a]

Семейство 6502 имело функцию, которая упрощала проектирование таких систем. 6502 использовал двухфазный тактовый сигнал для управления своей внутренней схемой, но обращался к памяти только во время одной из двух фаз. Это означало, что чип дисплея мог обращаться к памяти во время чередующихся фаз тактового сигнала без необходимости приостанавливать работу ЦП. Главное преимущество этого стиля доступа заключается в том, что двум чипам не нужно было взаимодействовать, чтобы приостанавливать работу друг друга, они просто наблюдали за уже существующим тактовым сигналом, присутствующим на контактах 6502. В оригинальном C64 этот трюк с синхронизацией использовался, чтобы позволить VIC-II чередовать свой доступ к основной памяти с доступом 6510. ^[b]

8502 в основном является конверсией оригинального 6502 для производства по технологии Intel HMOS-II, представленной в 1979 году и доступной для использования третьими лицами. Этот процесс использовал меньшие размеры элементов, что позволяло производить тот же чип на меньшей площади и, таким образом, обходиться дешевле (не только за счет использования меньшего количества материала, но и за счет большего выхода годного ). В результате того, что чип был меньше, он также требовал меньше энергии для работы и рассеивал меньше тепла. Это делало его полезным в некоторых ролях, где оригинальный 6502 мог быть неподходящим.

Оригинальный 6502 выпускался в трех версиях, A, B и C, различающихся максимальной скоростью, 1, 2 или 4 МГц соответственно. Физической разницы между этими конструкциями не было; если конкретный чип успешно работал на частоте 2 МГц при тестировании, он обозначался как B, в противном случае как A. С переходом на процесс HMOS большинство 8502 могли работать на частоте 2 МГц, что эквивалентно 6502B.

Изменение скорости работы процессора на базе 6502 так же просто, как изменение входного тактового сигнала, что означало, что 8502 мог легко переключаться между 2 МГц и 1 МГц 6510. Когда тактовый генератор работал на удвоенной скорости, он сталкивался с проблемой, заключающейся в том, что у VIC не было достаточно времени для доступа к памяти во время свободных полуциклов. По этой причине 8502 мог работать на удвоенной скорости только полный рабочий день при использовании с 80-колоночным VDC в C128, который имел отдельную память для дисплея, к которому ЦП не обращался напрямую.

При запуске режима отображения VIC два чипа начали делить доступ, как это было в случае с C64, и это означало, что ЦП должен был вернуться к своей обычной скорости ~1 МГц. Программы могли отключать экран во время интенсивных вычислений ЦП, чтобы позволить ЦП работать на более высокой скорости. Меньший прирост скорости, около 35%, также был возможен при сохранении активного отображения VIC путем переключения ЦП на 2 МГц только во время того, как VIC рисует пустую границу вдоль верхней и нижней части экрана, поскольку в это время VIC не выполняет доступ к ОЗУ.

Распиновка немного отличается от 6510. У 8502 есть дополнительный вывод ввода-вывода (встроенный порт ввода-вывода, сопоставленный с адресами 0 и 1, расширен с 6 до 7 бит) и отсутствует вывод ϕ2, который был у 6510. Семейство 8502 также включает MOS 7501, 8500 и 8501.