Зилог Z800

Zilog Z800 был 16-битным микропроцессором, разработанным Zilog и выпущенным в 1985 году. Он был совместим по инструкциям с их существующим Z80 и отличался в первую очередь наличием кэша на кристалле и блока управления памятью (MMU) для предоставления диапазона адресов в 16 МБ. Он также добавил огромное количество новых более ортогональных инструкций и режимов адресации.

Zilog по сути проигнорировала Z800 в пользу своего 32-битного Z80000 , и Z800 так и не поступил в массовое производство. Спустя более пяти лет с момента его первоначального появления, в 1986 году проект был переименован в Z280. ^[1] Фактический продукт, Z280, поступил в продажу в 1987 году с почти таким же дизайном, как Z800, но на этот раз реализованный в КМОП .

Z800 контрастирует с первой 16-битной попыткой Zilog, Zilog Z8000 , в том, что Z800 был предназначен для совместимости с Z80, в то время как Z8000 был только похож на Z80 и не предлагал никакой прямой совместимости. Zilog стремился исправить отсутствие совместимости с Z80, продемонстрированное Z8000, при представлении Z800, стремясь предложить двоичную совместимость с Z80 с восьмикратным увеличением производительности по сравнению с Z80, отражая планы National Semiconductor по включению эмуляции Intel 8080 в определенные продукты в своей собственной серии микропроцессоров 32000. ^[2]

Расширения набора регистров не было, но регистры и инструкции были значительно ортогонализированы, чтобы сделать их более универсальными и мощными. Было добавлено много новых 8- и 16-битных операций, а регистры HL, IX и IY были модернизированы с их довольно ограниченных возможностей в качестве аккумуляторов в Z80 до более универсальных аккумуляторов. В дополнение к операндам регистров, возможным в Z80, их можно было использовать с непосредственными данными, прямым адресом, косвенными регистрами или индексированными операндами, даже с программным счетчиком относительно. Восьмибитные операции имели еще больше возможностей, включая адресацию относительно указателя стека и выбор 8-битных или 16-битных непосредственных 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 16 МБ ОЗУ, преимущество меньшей шины заключалось в меньшем 40-контактном корпусе. Как и Z80 до него, Z800 сохранил внутренний контроллер DRAM и часы, но добавил 256 байт ОЗУ, которые могли использоваться либо как «scratchpad» RAM, либо как кэш. При использовании в режиме кэша программист мог настроить его как кэш данных или инструкций, или и то, и другое, а затем контроллер внутренней памяти использовал его для сокращения доступа к (более медленной) внешней памяти.

Были также амбициозные положения для многопроцессорности и либо слабо, либо сильно связанных подчиненных процессоров, с общей глобальной памятью или без нее. Это было известно как расширенная архитектура обработки и расширенные процессорные блоки (EPU).

Другим изменением стало добавление дополнительной 16-битной шины данных, которая удваивала скорость, с которой он мог обращаться к памяти, если была настроена должным образом. В сочетании с двумя размерами адресной шины это означало, что чип предлагался в общей сложности в четырех версиях:

Z800 был, по большей части, миникомпьютерным "супер Z80", который мог запускать существующие и более крупные программы на значительно более высоких скоростях. Однако шины адреса и данных были мультиплексированы, а чип был, также в других отношениях, несколько сложным для программирования и сопряжения. Расчет точного времени выполнения также был намного сложнее, чем для Z80. Более того, простые Z80 были достаточно хороши для большинства приложений в то время, поэтому дополнительная вычислительная мощность во многих случаях не стоила дополнительной сложности. Плохой маркетинг, похоже, также навредил продукту.

Hitachi разработала HD64180 , как менее амбициозную производную Z80. Она имела большой успех, вероятно, потому, что ее почти так же просто программировать и подключать, как и оригинальный Z80.

Помимо успешного Zilog Z180 (разработанного в основном Hitachi ) и Zilog Z182 были предприняты и другие попытки расширить архитектуру Z80, 32-битный Z380 (представленный в 1994 году) оказался коммерческим разочарованием, за исключением некоторых конкретных телекоммуникационных приложений. С другой стороны, быстрый 24-битный eZ80 (представленный в 2001 году) был как коммерчески успешным, так и завоевал инженерные награды. В отличие от Z800, Z280 и Z380, eZ80 не вводит много новых инструкций или режимов адресации по сравнению с оригинальным Z80, но вместо этого в первую очередь расширяет 16-битные регистры Z80 до 24 бит. Это позволяет ему достичь в 256 раз большего объема памяти и добавляет полностью конвейерный исполнительный блок, который выполняет коды операций Z80 в 4 раза быстрее оригинала.

Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, введя более точные цитаты. ( Июль 2009 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

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

• Harston, JG (2008-06-04). "R800 дополнительные коды операций по сравнению с Z80" . Получено 2009-07-16 .
• Harston, JG (1997-09-09). "Z80 Opcode Map" . Получено 2009-07-16 .
• Harston, JG (1998-04-15). "Полный список кодов операций Z80, включая недокументированные коды операций" . Получено 2009-07-16 .