Zilog Z80 je 8-bitni mikroprocesor kojeg je dizajnirala i proizvodila američka tvrtka Zilog od srpnja 1976. sve do danas. Z80 se koristio u mnogim računalskim sistemima, kao i u vojne svrhe. Skupa sa svojim klonovima i derivatima Z80 je jedan od najrasprostranjenijih mikroprocesorskih obitelji svih vremena. Zajedno s obitelji mikroprocesora MOS Technology 6502 dominira 8-bitnom računalskom scenom od kasnih 1970-tih do sredine 1980-tih. Glavni dizajner Z80 bio je Federico Faggin, koji nakon rada na mikroprocesoru Intel 8080, krajem 1974. zajedno s Ralphom Ungermannom osniva Zilog. Oko dizajna Z80 pomogao je Masatoshi Shima, koji je sudjelovao u dizajnu mikroprocesora Intel 4004 i 8080. Arhitektura Z80 bila je binarno sukladna sa 8080, tako se većina koda s mikroprocesora 8080 s manjim promjenama mogla izvoditi izravno na Z80. Ovo je osobito pomoglo kod prepravljanja operacijskog sustava CP/M, što je pomoglo da se Z80 brzo rasprostrani na tržištu zbog bogate ponude programskih jezika i alata.
Povijest
Nakon rada na mikroprocesoru Intel 8080, Federico Faggin je krajem 1974. napustio Intel i skupa s Raplhom Ungermannom osnovao tvrtku Zilog. U srpnju 1976. Z80 je bio spreman za tržište.[1] Mikroprocesor Z80 bio je dizajniran da bude binarno kompatibilan s mikroprocesorom Intel 8080[2][3] tako da se većina izvornog koda za 8080, osobito izvorni kod za operacijski sustav CP/M, mogla izvoditi na Z80 bez promjena. Sudizajner mikroprocesora Intel 4004 i Intel 8080 Masatoshi Shima, pridonio je razvoju Z80.[4][5]
Z80 je nudio mnoga unaprijeđenja u odnosu na 8080:[3]
- poboljšani skup naredbi [6] uključujući manipulaciju bitova, pomicanje memorijskih blokova, U/I blok, i naredbe za pretraživanje bajtova[7]
- novi indeksni registri: IX i IY s naredbama koje omogućavaju adresiranje osnova+pomak
- bolji sistem prekida
- više automatizirani i opći prekidni vektorski sistem, tzv. mod 2, kao i utvrđen vektorski sistem za prekide, te mod 1, jednostavan sistem za prekide za sustave koje imaju osnovno sklopovlje (mod 0 je sistem prekida u 8080-kompatibilnom modu).[8]
- nemaskirani prekid (non maskable interrupt (NMI)) koji se može koristiti u slučajevima kada se prekida napajanje, ili/i za prekide visoke važnosti (ovo omogućava minimalističkim sistemima zasnovanim na Z80 lako uvođenje prekida sa dva nivoa mod 1).
- dva odvojena skupa registara datoteke koji su se vrlo brzo mogli zamijeniti, što se koristilo za ubrzanje obrade prekida
- pojednostavljeni sklopovski zahtjevi za napajanje, radni takt te spajanje s memorijom i U/I uređajima za sklopovlje za napajanje, stvaranje signala za satni takt, i spajanje s memorijom i ulazno izlaznim jedinicama
- jednostruko napajanje od 5 V (za pokretanje 8080 bilo je potrebno imati napone -5 V, +5 V i +12 V)
- jednofazni 5 V takt (8080 je treba dvofazni generator satnog takta)
- ugrađeno sklopovlje za osvježivanje dinamične memorije DRAM
- jednostruke sabirnice (8080 imao je višestruke sabirnice, koje su slale signale za stanje mikroprocesora na istoj sabirnici preko koje su se slali podatci)
Z80 je bio veoma popularan na tržištu, i preuzeo je veliki dio tržišta koje je imao Intel 8080 i Intel 8085,[9] i postao je jedan od najpopularnijih 8-bitnih mikroprocesora.[10] Za uspjeh Z80 u početku zaslužno je jednostavno sklopovlje za napajanje, sat, te ugrađeno sklopovlje za osvježavanje DRAMa. Ovo je omogućavalo dizajnerima stvaranje sistema s minimalno potrebnim sekundarnim sklopovljem.
U prvim izvedbama Z80 se izrađivao koristeći NMOS tehnologiju, koja je ogranićavala brzinu sata na 2,5 MHz, te 4 MHz (Z80A), do 6 (Z80B) i 8 MHz (Z80H).[11][12] CMOS inačica imala je frekvecije sata od 4 MHz do 20 MHz. Ova gornja granica se odnosi na inačice Z80 koje se prodavaju danas. CMOS inačica omogućava nisku potrošnju prilikom stanja hibernacije, i tokom hibernacije zadržava se stanje sistema tako što je uvedena mjera gdje je donja granica brzine sata jednaka nuli. Potpuno kompatibilni derivati mikroprocesora Z80: HD64180/Z180[13][14] i eZ80 trenutno mogu raditi do 33 (HD64180/Z180) i 50 MHz (eZ80).
Značajke
Naredbe
Inačice
Z80A
Z80B
Utjecaj
Vidi još
- Memotech MTX 500/512, računalo koje koristilo Zilog Z80
- Heathkit H-89, računalo koje koristilo Zilog Z80
Izvori
- ↑ Script error: The function "harvard_citation_no_bracket" does not exist.
- ↑ Script error: The function "harvard_citation_no_bracket" does not exist.
- ↑ 3,0 3,1 Brock, Gerald W. (2003). The second information revolution. Harvard University Press. ISBN 9780674011786
- ↑ "History of the 8-bit: travelling far in a short time". InfoWorld (Palo Alto, CA: Popular Computing Inc.) 4 (47): pp. 58–60. 29. studenoga 1982.. ISSN 0199-6649. http://books.google.com/books?id=HjAEAAAAMBAJ&pg=PA58
- ↑ Shima, Masatoshi; Federico Faggin; Ralph Ungermann (19. kolovoza 1976.). "Z-80 chip set heralds third microprocessor generation". Electronics (New York) 49 (17): pp. 32–33 McGraw–Hill
- ↑ Mathur. Introduction to Microprocessors. str. 111. ISBN 9780074602225. "Registarska arhitektura Z80 bila je inovativnija nego od Intel 8085"
- ↑ Script error: The function "harvard_citation_no_bracket" does not exist.
- ↑ Wai-Kai Chen (2002). The circuits and filters handbook. CRC Press. str. 1943. ISBN 9780849309120. "interrupt processing commences according to the interrupt method stipulated by the IM i, i=0, 1, or 2, instruction. If i=1, for direct method, the PC is loaded with 0038H. If i=0, for vectored method, the interrupting device has the opportunity to place the op-code for one byte . If i=2, for indirect vector method, the interrupting device must then place a byte . The Z80 then uses this byte where one of 128 interrupt vectors can be selected by the byte ."
- ↑ Adrian, Andre. "Z80, the 8-bit Number Cruncher". http://www.andreadrian.de/oldcpu/Z80_number_cruncher.html
- ↑ The Seybold report on professional computing. Seybold Publications. 1983. "In the 8-bit world, the two most popular microcomputers are the Z80 and 6502 computer chips."
- ↑ Popular Computing. McGraw-Hill. 1983. str. 15
- ↑ Markoff, John (18. listopada 1982.). "Zilog's speedy Z80 soups up 8-bit to 16-bit perfofrmance". InfoWorld (InfoWorld Media Group): 1. ISSN 0199-6649
- ↑ Electronic design. Hayden. 1988. str. 142. "In addition to supporting the entire Z80 instruction set, the Z180"
- ↑ Ganssle, Jack G. (1992). "The Z80 Lives!". http://www.z80.info/z80lives.htm. "The designers picked an architecture compatible with the Z80, giving Z80 users a completely software compatible upgrade path. The 64180 processor runs every Z80 instruction exactly as a Z80 does"