Zilog Z80

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)
(+ šablona FLICKR...)
(+ Masivní vylepšení)
 
(Není zobrazena jedna mezilehlá verze.)
Řádka 1: Řádka 1:
-
[[Image:Z84C0010FEC_LQFP.jpg|thumb|LQFP verze procesoru Z80]]
+
[[Soubor:Z84C0010FEC_LQFP.png|thumb|220px|LQFP verze procesoru Z80]]
 +
[[Soubor:Sharp LH0080A.jpg|thumb|220px|Klon vyráběný firmou SHARP]]
 +
[[Soubor:T34BM1.jpg|thumb|220px|T34BM1, sovětský klon Z80]]
 +
[[File:Zilog Z-80 Microprocessor ad May 1976.jpg|thumb|220px|První jasná propagace procesoru Z80 v květnu 1976.]]
'''Zilog Z80''' je osmibitový [[procesor|mikroprocesor]], který vyráběla firma ''Zilog'' od roku [[1976]]. Jednalo se o funkční zdokonalení procesoru [[Intel 8080]].
'''Zilog Z80''' je osmibitový [[procesor|mikroprocesor]], který vyráběla firma ''Zilog'' od roku [[1976]]. Jednalo se o funkční zdokonalení procesoru [[Intel 8080]].
-
 
== Struktura ==
== Struktura ==
Struktura registrů i instrukční sada vycházely z architektury procesoru [[Intel 8080]] a až na drobnosti byly [[zpětná kompatibilita|zpětně kompatibilní]]. Jako rozšíření byly dodány další dva indexové registry (<code>IX</code>, <code>IY</code>), celá sada 8/16 bitových registrů byla zdvojena (<code>AF'</code>, <code>BC'</code>, <code>HL'</code>) a přibyly nové instrukce, využívající tyto registry, instrukce hromadných přesunů dat a instrukce pro přístup k jednotlivým bitům paměti.
Struktura registrů i instrukční sada vycházely z architektury procesoru [[Intel 8080]] a až na drobnosti byly [[zpětná kompatibilita|zpětně kompatibilní]]. Jako rozšíření byly dodány další dva indexové registry (<code>IX</code>, <code>IY</code>), celá sada 8/16 bitových registrů byla zdvojena (<code>AF'</code>, <code>BC'</code>, <code>HL'</code>) a přibyly nové instrukce, využívající tyto registry, instrukce hromadných přesunů dat a instrukce pro přístup k jednotlivým bitům paměti.
-
== Použití ==
+
== Stručná historie použití==
-
Patrně nejslavnější použití a boom přinesla procesoru řada domácích [[počítač]]ů [[Sinclair ZX Spectrum]].
+
Z80 se objevil, když Federico Faggin, po práci na&nbsp;procesoru&nbsp;[[Intel 8080]], opustil společnost Intel a&nbsp;na konci roku 1974 vstoupil do&nbsp;firmy Zilog. Společně s&nbsp;Raplhem Ungermanem uvedli v&nbsp;červenci 1976 procesor Z80 na&nbsp;trh. Byl navržen aby&nbsp;byl [[zpětná kompatibilita|zpětně kompatibilní]] s&nbsp;procesorem Intel&nbsp;8080, zejména CP/M operační systém mohl fungovat bez jakýchkoli dalších úprav. K&nbsp;vývoji procesoru Z80 přispěl také další z návrhářů procesorů [[Intel 4004]] a&nbsp;[[Intel 8080|8080]], Masatoshi Shima.
-
Později ho firma [[SEGA]] nasadila v [[herní konzole|herních konzolích]] [[Master System]] a [[Game Gear]].
+
 
-
Firma [[Nintendo]] použila v konzolích [[Game Boy]] a [[Game Boy Color]] klon procesoru Z80 od firmy [[Sharp]].
+
Patrně nejslavnější použití a&nbsp;boom přinesla procesoru řada domácích [[počítač]]ů [[Sinclair ZX Spectrum]].
 +
Později ho firma SEGA nasadila v&nbsp;[[herní konzole|herních konzolích]] [[Master System]] a&nbsp;[[Game Gear]].
 +
Firma Nintendo použila v&nbsp;konzolích [[Game Boy]] a&nbsp;[[Game Boy Color]] klon procesoru Z80 od&nbsp;firmy Sharp.
 +
 
 +
Procesor Z80 byl také použit v&nbsp;[[Japonsko|japonském]] domácím počítači [[Sord M5]].
 +
 
 +
V&nbsp;[[Československo|Československu]] byly na základě Z80 vyráběny počítače [[Ondra (počítač)|Ondra]] a&nbsp;[[Didaktik]].
 +
 
 +
V&nbsp;současnosti je&nbsp;Z80 stále používán např. ve&nbsp;[[Embedded systém|vestavěných systémech]], [[Jednočipový počítač|mikrokontrolérech]] nebo v&nbsp;[[elektronika|elektronice]] (například programovatelné [[Kalkulačka|kalkulátor]]y, [[Počítačová tiskárna|tiskárny]], [[Syntezátor|syntezátory]] či [[MP3 přehrávač]]e atd.)
-
Procesor Z80 byl také použit v japonském domácím počítači [[Sord M5]].
+
Z80 nabízí mnoho skutečných vylepšení oproti 8080
-
V Československu byl na základě Z80 vyráběn počítač [[Didaktik]].
+
* Rozšířená [[instrukční sada]] obsahující blokové operace, manipulace s&nbsp;bity a&nbsp;relativní skoky
 +
* Nové indexové registry IX a&nbsp;IY s&nbsp;podporovou adresování ''base+offset''
 +
* Lepší systém [[přerušení]]
 +
** Více automatický a&nbsp;obecný vektorizovaný systém přerušení, ''mode&nbsp;2'', stejně jako pevný vektor přerušení systému, ''mode&nbsp;1'', pro&nbsp;jednoduchý systém s&nbsp;minimálním hardwarem (''mode 0'' je&nbsp;8080-kompatibilní).
 +
** Nemaskovatelné přerušení ([[NMI]] – Non Maskable Interrupt), může být použito v&nbsp;případě výpadku napájení a/nebo&nbsp;při jiné události s&nbsp;vysokou prioritou (umožňuje minimalistickému systému Z80 snadno implementovat dvouúrovňové schéma přerušení v&nbsp;''mode&nbsp;1'').
 +
** Dva soubory registrů, mezi kterými lze rychle přepínat, což umožňuje zrychlit reakci na přerušení.
 +
* Menší požadavky hardwaru.
 +
** Jeden 5V zdroj napájení (''procesor&nbsp;8080 potřeboval +5V/-5V/+12V'').
 +
** Jednofázové 5V hodiny (''procesor 8080 potřeboval dvoufázový generátor hodin s&nbsp;vysokou amplitudou'').
 +
** Vestavěný obnovovací mechanismus pro paměti [[DRAM]], který se jinak musí řešit externími obvody.
 +
** Nemultiplexová sběrnice
-
V socialistickém táboře zemí RVHP byl v bývalé NDR vyráběn patrně nelicencovaný klon procesoru Z80 nazvaný [[U880D]].
+
Z80 vystřídal procesor 8080 a&nbsp;jeho nástupce 8085, na trhu s&nbsp;procesory a&nbsp;stal se&nbsp;jedním z&nbsp;nejpopulárnějších 8bitových [[Procesor|CPU]]. Možná, že&nbsp;klíčem, který zapříčinil úspěch procesoru Z80 byl zabudovaný DRAM refresh a&nbsp;ostatní funkce, které dovolovaly systému aby&nbsp;byl postaven s&nbsp;menším počtem podpůrných čipů (později, většinu Z80 systémů představovaly vestavěné systémy, které typicky používaly statickou [[RAM]], a&nbsp;proto nepotřebovaly tento refresh).
-
Ten byl montován například do počítačů [[Robotron]].
+
-
V současnosti je Z80 stále používán např. ve [[Embedded systém|vestavěných systémech]], [[Jednočipový počítač|mikrokontrolérech]] nebo v [[elektronika|elektronice]] (například programovatelné [[kalkulátor|kalkulátory]], [[tiskárna|tiskárny]], [[Syntezátor|sytezátory]] či [[MP3 přehrávač|MP3 přehrávače]] atd.)
+
Podle originálního designu [[NMOS]] se&nbsp;určená horní hranice frekvence postupně zvyšuje z&nbsp;původních 2,5&nbsp;MHz, přes dobře známé 4&nbsp;MHz (Z80A), až&nbsp;na&nbsp;6&nbsp;MHz (Z80B) a&nbsp;8&nbsp;MHz (Z80H). [[CMOS]] verze byla také vyvinuta se&nbsp;stanovenými limity frekvencí v&nbsp;rozsahu od&nbsp;4&nbsp;MHz až&nbsp;do&nbsp;20&nbsp;MHz pro&nbsp;verzi, která se&nbsp;prodává dnes. CMOS verze také umožňovala spánek s&nbsp;nízkou spotřebou se&nbsp;zachováním vnitřních stavů (nemá žádnou dolní hraniční frekvenci). Plně kompatibilní s&nbsp;deriváty HD64180/Z180 a&nbsp;eZ80, ty jsou v&nbsp;současné době určené až&nbsp;pro 33&nbsp;MHz a&nbsp;50&nbsp;MHz.
== Externí odkazy ==
== Externí odkazy ==
Řádka 26: Řádka 45:
-
{{Flickr|Zilog+Z80}}{{Článek z Wikipedie}}
+
{{Flickr|Zilog+Z80}}{{Commonscat|ZiLOG Z80}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Procesory]]
[[Kategorie:Procesory]]

Aktuální verze z 20. 11. 2013, 15:52

LQFP verze procesoru Z80
Klon vyráběný firmou SHARP
T34BM1, sovětský klon Z80
První jasná propagace procesoru Z80 v květnu 1976.

Zilog Z80 je osmibitový mikroprocesor, který vyráběla firma Zilog od roku 1976. Jednalo se o funkční zdokonalení procesoru Intel 8080.

Struktura

Struktura registrů i instrukční sada vycházely z architektury procesoru Intel 8080 a až na drobnosti byly zpětně kompatibilní. Jako rozšíření byly dodány další dva indexové registry (IX, IY), celá sada 8/16 bitových registrů byla zdvojena (AF', BC', HL') a přibyly nové instrukce, využívající tyto registry, instrukce hromadných přesunů dat a instrukce pro přístup k jednotlivým bitům paměti.

Stručná historie použití

Z80 se objevil, když Federico Faggin, po práci na procesoru Intel 8080, opustil společnost Intel a na konci roku 1974 vstoupil do firmy Zilog. Společně s Raplhem Ungermanem uvedli v červenci 1976 procesor Z80 na trh. Byl navržen aby byl zpětně kompatibilní s procesorem Intel 8080, zejména CP/M operační systém mohl fungovat bez jakýchkoli dalších úprav. K vývoji procesoru Z80 přispěl také další z návrhářů procesorů Intel 4004 a 8080, Masatoshi Shima.

Patrně nejslavnější použití a boom přinesla procesoru řada domácích počítačů Sinclair ZX Spectrum. Později ho firma SEGA nasadila v herních konzolích Master System a Game Gear. Firma Nintendo použila v konzolích Game Boy a Game Boy Color klon procesoru Z80 od firmy Sharp.

Procesor Z80 byl také použit v japonském domácím počítači Sord M5.

V Československu byly na základě Z80 vyráběny počítače Ondra a Didaktik.

V současnosti je Z80 stále používán např. ve vestavěných systémech, mikrokontrolérech nebo v elektronice (například programovatelné kalkulátory, tiskárny, syntezátory či MP3 přehrávače atd.)

Z80 nabízí mnoho skutečných vylepšení oproti 8080

  • Rozšířená instrukční sada obsahující blokové operace, manipulace s bity a relativní skoky
  • Nové indexové registry IX a IY s podporovou adresování base+offset
  • Lepší systém přerušení
    • Více automatický a obecný vektorizovaný systém přerušení, mode 2, stejně jako pevný vektor přerušení systému, mode 1, pro jednoduchý systém s minimálním hardwarem (mode 0 je 8080-kompatibilní).
    • Nemaskovatelné přerušení (NMI – Non Maskable Interrupt), může být použito v případě výpadku napájení a/nebo při jiné události s vysokou prioritou (umožňuje minimalistickému systému Z80 snadno implementovat dvouúrovňové schéma přerušení v mode 1).
    • Dva soubory registrů, mezi kterými lze rychle přepínat, což umožňuje zrychlit reakci na přerušení.
  • Menší požadavky hardwaru.
    • Jeden 5V zdroj napájení (procesor 8080 potřeboval +5V/-5V/+12V).
    • Jednofázové 5V hodiny (procesor 8080 potřeboval dvoufázový generátor hodin s vysokou amplitudou).
    • Vestavěný obnovovací mechanismus pro paměti DRAM, který se jinak musí řešit externími obvody.
    • Nemultiplexová sběrnice

Z80 vystřídal procesor 8080 a jeho nástupce 8085, na trhu s procesory a stal se jedním z nejpopulárnějších 8bitových CPU. Možná, že klíčem, který zapříčinil úspěch procesoru Z80 byl zabudovaný DRAM refresh a ostatní funkce, které dovolovaly systému aby byl postaven s menším počtem podpůrných čipů (později, většinu Z80 systémů představovaly vestavěné systémy, které typicky používaly statickou RAM, a proto nepotřebovaly tento refresh).

Podle originálního designu NMOS se určená horní hranice frekvence postupně zvyšuje z původních 2,5 MHz, přes dobře známé 4 MHz (Z80A), až na 6 MHz (Z80B) a 8 MHz (Z80H). CMOS verze byla také vyvinuta se stanovenými limity frekvencí v rozsahu od 4 MHz až do 20 MHz pro verzi, která se prodává dnes. CMOS verze také umožňovala spánek s nízkou spotřebou se zachováním vnitřních stavů (nemá žádnou dolní hraniční frekvenci). Plně kompatibilní s deriváty HD64180/Z180 a eZ80, ty jsou v současné době určené až pro 33 MHz a 50 MHz.

Externí odkazy


Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Zilog Z80
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Zilog Z80
Citováno z „http://www1fdc.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Zilog_Z80“