stringtranslate.com

Технология МОП 6502

MOS Technology 6502 (обычно произносится как «сиксти-файв-о-два» или «сикс-файв-о-два») [3] — это 8-битный микропроцессор , разработанный небольшой командой под руководством Чака Педдла для MOS Technology . Команда разработчиков ранее работала в Motorola над проектом Motorola 6800 ; 6502 по сути является упрощенной, менее дорогой и более быстрой версией этой конструкции.

Когда он был представлен в 1975 году, 6502 был самым дешевым микропроцессором на рынке со значительным отрывом. Первоначально он продавался менее чем за одну шестую стоимости конкурирующих разработок от более крупных компаний, таких как 6800 или Intel 8080. Его появление вызвало быстрое снижение цен на всем рынке процессоров. Наряду с Zilog Z80 , он вызвал ряд проектов, которые привели к революции домашних компьютеров в начале 1980-х годов.

Домашние игровые приставки и домашние компьютеры 1970-х — начала 1990-х годов, такие как Atari 2600 , Atari 8-bit computers , Apple II , Nintendo Entertainment System , Commodore 64 , Atari Lynx , BBC Micro и другие, используют 6502 или вариации базовой конструкции. Вскоре после появления 6502 компания MOS Technology была полностью куплена Commodore International , которая продолжила продавать микропроцессор и лицензии другим производителям. В первые дни существования 6502 он был вторичным источником Rockwell и Synertek , а затем лицензирован другими компаниями.

В 1981 году Western Design Center начал разработку версии CMOS , 65C02 . Она продолжает широко использоваться во встраиваемых системах , предполагаемые объемы производства составляют сотни миллионов. [4]

История и использование

Истоки в Motorola

Демонстрационная плата Motorola 6800, созданная Чаком Педдлом и Джоном Бьюкененом в 1974 году.

6502 был разработан многими из тех же инженеров, которые разработали семейство микропроцессоров Motorola 6800. [5] Motorola начала проект микропроцессора 6800 в 1971 году с Томом Беннеттом в качестве главного архитектора. Инженеры Motorola могли запускать аналоговые и цифровые моделирования на мэйнфрейме IBM 370-165 . [6] Разработка микросхемы началась в конце 1972 года, первые микросхемы 6800 были изготовлены в феврале 1974 года, а полное семейство было официально выпущено в ноябре 1974 года. [7] [8]

Джон Бьюкенен был разработчиком чипа 6800 [9] [10] , а Род Оргилл, который позже сделал 6501, помогал Бьюкенену с анализом схем и компоновкой чипа. [11] Билл Менш присоединился к Motorola в июне 1971 года после окончания Университета Аризоны (в возрасте 26 лет). [12] Его первым заданием была помощь в определении периферийных ИС для семейства 6800, а позже он был главным разработчиком адаптера периферийного интерфейса (PIA) 6820. [13] Беннетт нанял Чака Педдла в 1973 году для выполнения архитектурной поддержки продуктов семейства 6800, которые уже находились в разработке. [14] Он внес вклад во многие области, включая разработку 6850 ACIA (последовательный интерфейс). [15]

Целевыми клиентами Motorola были такие известные компании, как Hewlett-Packard , Tektronix , TRW и Chrysler . [16] В мае 1972 года инженеры Motorola начали посещать избранных клиентов и делиться подробностями своей предлагаемой 8-битной микропроцессорной системы с ПЗУ, ОЗУ, параллельными и последовательными интерфейсами. [17] В начале 1974 года они предоставили инженерные образцы чипов, чтобы клиенты могли прототипировать свои разработки. Стратегия Motorola «полного семейства продуктов» была сосредоточена не на цене микропроцессора, а на снижении общей стоимости разработки для клиента. Они предлагали программное обеспечение для разработки на компьютере с разделением времени, систему отладки «EXORciser», обучение на месте и поддержку инженеров полевых приложений. [18] [19] И Intel, и Motorola изначально объявили цену в 360 долларов США за один микропроцессор. [20] [21] Фактическая цена для производственных партий была намного ниже. Motorola предложила комплект для разработки, содержащий 6800 с шестью вспомогательными чипами за 300 долларов США . [22]

Педдл, который сопровождал продавцов во время визитов к клиентам, обнаружил, что клиентов отпугивала высокая стоимость микропроцессорных чипов. [23] В то же время эти визиты неизменно приводили к тому, что инженеры, которых он представлял, составляли списки требуемых инструкций, которые были намного меньше, чем «все эти причудливые инструкции», которые были включены в 6800. [24] Педдл и другие члены команды начали разрабатывать дизайн микропроцессора с улучшенными характеристиками и уменьшенным размером. В то время новое предприятие Motorola по производству полупроводников в Остине, штат Техас , испытывало трудности с производством МОП-чипов, а середина 1974 года стала началом годичного спада в полупроводниковой промышленности. Кроме того, многие сотрудники Месы, штат Аризона, были недовольны предстоящим переездом в Остин. [25]

Руководство подразделения полупроводниковых продуктов Motorola не проявило интереса к предложению Педдла о недорогом микропроцессоре. В конце концов Педдлу было вручено официальное письмо с требованием прекратить работу над системой. [26] Педдл ответил на приказ, сообщив Motorola, что письмо представляет собой официальное заявление об «отказе от проекта», и, таким образом, интеллектуальная собственность, которую он разработал к тому моменту, теперь принадлежит ему. [27] В интервью в ноябре 1975 года председатель Motorola Роберт Гэлвин в конечном итоге согласился с тем, что концепция Педдла была хорошей и что подразделение упустило возможность: «Мы не выбрали правильных лидеров в подразделении полупроводниковых продуктов». Подразделение было реорганизовано, а руководство заменено. Новый вице-президент группы Джон Уэлти сказал: «Организация продаж полупроводников утратила чувствительность к потребностям клиентов и не могла быстро принимать решения». [28]

МОП-технология

Реклама MOS Technology 1973 года, демонстрирующая возможности их индивидуальных интегральных схем
MOS Technology MCS6501, в белом керамическом корпусе, изготовлен в конце августа 1975 г.

Педдл начал искать источник финансирования для этого нового проекта за пределами Motorola. Сначала он обратился к генеральному директору Mostek LJ Sevin , но получил отказ. Позже Севин признался, что боялся, что Motorola подаст на них в суд. [29]

В то время как Педдл посещал Ford Motor Company во время одной из своих торговых поездок, Боб Джонсон, позже глава подразделения автоматизации двигателей Ford, упомянул, что их бывший коллега Джон Пайвинен перешел в General Instrument и самостоятельно изучил проектирование полупроводников. [30] Затем Пайвинен основал MOS Technology в Вэлли-Фордж, штат Пенсильвания, в 1969 году вместе с двумя другими руководителями из General Instrument, Мортом Джаффе и Доном Маклафлином. Allen-Bradley , поставщик электронных компонентов и промышленных элементов управления, приобрел контрольный пакет акций в 1970 году. [31] Компания проектировала и изготавливала индивидуальные ИС для клиентов и разработала линейку микросхем для калькуляторов. [32]

После того, как усилия Mostek провалились, Педдл обратился к Пайвинену, который «сразу понял». [33] 19 августа 1974 года Чак Педдл, Билл Менш, Род Оргилл, Гарри Боком, Рэй Хирт, Терри Холдт и Уил Матис покинули Motorola, чтобы присоединиться к MOS. Майк Джейнс присоединился позже. Из семнадцати проектировщиков микросхем и специалистов по компоновке в команде 6800 ушли восемь. Целью команды было разработать и произвести недорогой микропроцессор для встраиваемых приложений и охватить как можно более широкую клиентскую базу. Это было бы возможно только в том случае, если бы микропроцессор был недорогим, и команда установила целевую цену для оптовых закупок в размере 5 долларов . [34] Позже Менш заявил, что целью была не сама цена процессора, а создание набора микросхем, которые могли бы продаваться по 20 долларов, чтобы конкурировать с недавно представленным Intel 4040 , который продавался по 29 долларов в аналогичном полном наборе микросхем. [35]

Чипы производятся путем печати нескольких копий дизайна чипа на поверхности пластины , тонкого диска из высокочистого кремния. Меньшие чипы могут быть напечатаны в большем количестве на той же пластине, что снижает их относительную цену. Кроме того, пластины всегда включают некоторое количество крошечных физических дефектов, которые разбросаны по поверхности. Любой чип, напечатанный в этом месте, выйдет из строя и должен быть выброшен. Меньшие чипы означают, что любая отдельная копия с меньшей вероятностью будет напечатана на дефекте. По обеим этим причинам стоимость конечного продукта сильно зависит от размера дизайна чипа. [36]

Первоначально предполагалось, что чипы 6800 будут иметь размер 180 на 180 мил (4,6 мм × 4,6 мм), но макет был завершен с размером 212 на 212 мил (5,4 мм × 5,4 мм), или площадью29,0 мм 2 . [37] Для нового дизайна целевой показатель стоимости требовал размера 153 на 168 мил (3,9 мм × 4,3 мм) или площади16,6 мм 2 . [38] Для достижения этой цели потребуется несколько новых методов.

Переход на NMOS

Два значительных усовершенствования появились на рынке как раз в то время, когда проектировался 6502, что обеспечило значительное снижение стоимости. Первым был переход на истощение-нагрузку NMOS . 6800 использовал ранний процесс NMOS , режим улучшения, который требовал трех напряжений питания. Одной из главных особенностей 6800 был встроенный удвоитель напряжения , который позволял использовать один источник питания +5 В для +5, −5 и +12 В внутри, в отличие от других чипов той эпохи, таких как Intel 8080 , которым требовалось три отдельных контакта питания. [39] Хотя эта функция снизила сложность источника питания и компоновку контактов, она все еще требовала отдельной линии питания для различных затворов на чипе, что увеличивало сложность и размер. При переходе на новую конструкцию истощения-нагрузки потребовалось только одно питание +5 В, что устранило всю эту сложность. [40]

Еще одним преимуществом было то, что конструкции с истощением нагрузки потребляли меньше энергии при переключении, таким образом, работая более прохладно и позволяя более высокие рабочие скорости. Другим практическим ответвлением является то, что тактовый сигнал для более ранних процессоров должен был быть достаточно сильным, чтобы выдержать все рассеивание при прохождении через схемы, что почти всегда требовало отдельного внешнего чипа, который мог бы подавать мощный сигнал. С уменьшенными требованиями к питанию конструкции с истощением нагрузки тактовый сигнал можно было переместить на чип, упростив общую конструкцию компьютера. Эти изменения значительно снизили сложность и стоимость внедрения полной системы. [40]

Более масштабным изменением, произошедшим в отрасли, стало введение проекционного маскирования . Раньше чипы наносились на поверхность пластины путем размещения маски на поверхности пластины, а затем ее освещали ярким светом. Маски часто собирали крошечные частицы грязи или фоторезиста , когда их снимали с чипа, что приводило к дефектам в этих местах при любой последующей маскировке. В сложных конструкциях, таких как ЦП, использовалось 5 или 6 таких этапов маскирования, и вероятность того, что хотя бы один из этих этапов приведет к дефекту, была очень высока. В большинстве случаев 90% таких конструкций были дефектными, что приводило к 10% выходу. Цена рабочих образцов должна была покрывать себестоимость производства 90%, которые выбрасывались. [41]

В 1973 году Perkin-Elmer представила систему Micralign , которая проецировала изображение маски на пластину вместо того, чтобы требовать прямого контакта. Маски больше не собирали грязь с пластин и прослужили порядка 100 000 использований вместо 10. Это устранило пошаговые сбои и высокие показатели дефектов, которые ранее наблюдались в сложных конструкциях. Выход годных процессоров немедленно подскочил с 10% до 60 или 70%. Это означало, что цена процессора снизилась примерно на ту же величину, и микропроцессор внезапно стал товарным устройством. [41]

Существующие производственные линии MOS Technology были основаны на старой технологии PMOS , они еще не начали работать с NMOS , когда прибыла команда. Пайвинен обещал запустить линию NMOS к моменту начала производства нового ЦП. Он выполнил обещание, новая линия была готова к июню 1975 года. [42]

Заметки по дизайну

Чак Педдл, Род Оргилл и Вил Матис разработали первоначальную архитектуру новых процессоров. Статья в журнале EDN за сентябрь 1975 года дает следующее резюме дизайна: [43]

Семейство MOS Technology 650X представляет собой сознательную попытку восьми бывших сотрудников Motorola, которые работали над разработкой системы 6800, выпустить часть, которая заменила бы и превзошла 6800, но при этом продавалась бы дешевле него. Используя преимущества ретроспективного взгляда, полученного в ходе проекта 6800, команда MOS Technology во главе с Чаком Педдлом внесла следующие архитектурные изменения в ЦП Motorola…

Основным изменением с точки зрения размера чипа стало устранение драйверов с тремя состояниями из выходов шины адреса. Шина с тремя состояниями имеет состояния для 1 , 0 и высокого импеданса . Последнее состояние используется для того, чтобы другие устройства могли получить доступ к шине, и обычно используется для многопроцессорной обработки или, что более распространено в этих ролях, для прямого доступа к памяти (DMA). Хотя эта функция полезна, она дорога с точки зрения схемы на чипе. 6502 просто удалил эту функцию, в соответствии со своей конструкцией как недорогого контроллера, используемого для определенных задач и взаимодействия с простыми устройствами. Педдл предположил, что любой, кому требуется такой стиль доступа, может реализовать его с помощью 74158. [44] [a ]

Следующим важным отличием было упрощение регистров. Для начала был удален один из двух аккумуляторов . Регистры общего назначения, такие как аккумуляторы, должны быть доступны многим частям декодера инструкций, и, таким образом, требуют значительного количества проводов для перемещения данных в их хранилище и из него. Два аккумулятора упрощают многие задачи кодирования, но требуют значительного усложнения конструкции самого чипа. [43] Дальнейшая экономия была достигнута за счет сокращения регистра стека с 16 до 8 бит, что означает, что стек мог быть длиной только 256 байт, что было достаточно для его предполагаемой роли в качестве микроконтроллера. [43] [ неудачная проверка ]

16-битный индексный регистр IX был разделен на два, став X и Y. Что еще важнее, изменился стиль доступа. В 6800 IX содержал 16-битный адрес, который был смещен 8-битным числом, сохраненным с инструкцией, и суммировался. В 6502 (и большинстве других современных конструкций) 16-битный базовый адрес сохранялся в инструкции, а 8-битный X или Y добавлялся к нему. [44]

Наконец, набор инструкций был упрощен, освободив место в декодере и логике управления. Из первоначальных 72 инструкций в 6800 были реализованы 56. Среди удаленных были инструкции, которые работали между двумя аккумуляторами 6800, и несколько инструкций ветвления, вдохновленных PDP -11 . [44]

Высокоуровневый дизайн чипа должен был быть преобразован в чертежи транзисторов и межсоединений. В MOS Technology «макет» был очень ручным процессом, выполненным с помощью цветных карандашей и веленевой бумаги . Макет состоял из тысяч многоугольных фигур на шести различных чертежах; по одному на каждый слой процесса изготовления. Учитывая ограничения по размеру, весь дизайн чипа должен был постоянно рассматриваться. Менш и Пайвинен работали над декодером инструкций [46], в то время как Менш, Педдл и Оргилл работали над АЛУ и регистрами. Дальнейшим достижением, разработанным на вечеринке, был способ совместного использования части внутренней проводки, что позволило уменьшить размер АЛУ. [47]

Несмотря на все усилия, окончательный дизайн оказался на 5 мил шире. [48] Первые чипы 6502 имели размеры 168 на 183 мил (4,3 мм × 4,6 мм) для площади19,8 мм 2 . Первоначальная версия процессора не имела возможности поворота вправо (ROR), поэтому инструкция была исключена из оригинальной документации. Следующая итерация дизайна уменьшила чип и добавила возможность поворота вправо, а ROR была включена в пересмотренную документацию. [49] [b]

Представляем 6501 и 6502

Вводная реклама микропроцессоров MOS Technology MCS6501 и MCS6502

MOS представила два микропроцессора, основанных на одной и той же базовой конструкции: 6501 подключался к тому же разъему, что и Motorola 6800, в то время как 6502 перестраивал расположение выводов для поддержки встроенного тактового генератора. Оба работали с другими микросхемами поддержки, разработанными для 6800. Они не запускали программное обеспечение 6800, поскольку имели другой набор инструкций, другие регистры и в основном другие режимы адресации. [3] Род Оргилл отвечал за дизайн 6501; он помогал Джону Бьюкенену в Motorola при создании 6800. Билл Менш занимался 6502; он был разработчиком адаптера периферийного интерфейса 6820 (PIA) в Motorola. Гарри Боком, Майк Джейнс и Сидни-Энн Холт помогали с компоновкой.

Представление микропроцессора MOS Technology отличалось от традиционного многомесячного запуска продукта. Первый запуск новой интегральной схемы обычно используется для внутреннего тестирования и предоставляется избранным клиентам в качестве «инженерных образцов». Эти чипы часто имеют один или два незначительных дефекта конструкции, которые будут исправлены до начала производства. Целью Чака Педдла было продать первый запуск чипов 6501 и 6502 посетителям торговой выставки WESCON в Сан-Франциско, которая началась 16 сентября 1975 года. Педдл был очень эффективным представителем, и микропроцессоры MOS Technology широко освещались в отраслевой прессе. Одним из первых был полностраничный рассказ о микропроцессорах MCS6501 и MCS6502 в выпуске журнала Electronics от 24 июля 1975 года . [53] Статьи также публиковались в EE Times (24 августа 1975 г.), [54] EDN (20 сентября 1975 г.), Electronic News (3 ноября 1975 г.), Byte (ноябрь 1975 г.) [55] и Microcomputer Digest (ноябрь 1975 г.). [56] Реклама 6501 появилась в нескольких изданиях в первую неделю августа 1975 г. 6501 будет продаваться в Wescon по 20 долларов за штуку. [57] В сентябре 1975 г. реклама включала как микропроцессоры 6501, так и 6502. 6502 будет стоить всего 25 долларов (что эквивалентно 142 долларам в 2023 г.). [58]

Когда MOS Technology прибыла в Wescon, они обнаружили, что экспонентам не разрешалось продавать что-либо на выставочной площадке. Они арендовали MacArthur Suite в отеле St. Francis и направляли клиентов туда, чтобы они покупали процессоры. В люксе процессоры хранились в больших банках, чтобы показать, что чипы находятся в производстве и легко доступны. Клиенты не знали, что нижняя половина каждой банки содержала нефункциональные чипы. [59] Чипы стоили 20 и 25 долларов , а пакет документации стоил дополнительно 10 долларов . Пользователям предлагалось делать фотокопии документов, что было недорогим способом для MOS Technology распространять информацию о продукте. В предварительных технических описаниях было указано всего 55 инструкций, за исключением инструкции Rotate Right (ROR), которая не поддерживалась на этих ранних чипах. Обзоры в Byte и EDN отметили отсутствие инструкции ROR. Следующая редакция макета исправила эту проблему, и в техническом описании от мая 1976 года было указано 56 инструкций. Peddle хотел, чтобы каждый заинтересованный инженер и любитель имел доступ к чипам и документации, в то время как другие компании, занимающиеся полупроводниками, хотели иметь дело только с «серьёзными» клиентами. Например, Signetics представляла микропроцессор 2650 , и в своей рекламе просила читателей писать на фирменный бланк компании, чтобы получить информацию. [60]

MOS Technology MCS6502, в белом керамическом корпусе, выпущен в конце 1975 г.

Иск Motorola

В техническом описании за май 1976 года отсутствовал микропроцессор 6501, который был в версии за август 1975 года .

Представление 6501/6502 в печати и на выставке Wescon имело огромный успех. Недостатком было то, что широкое освещение в прессе привлекло внимание Motorola. В октябре 1975 года Motorola снизила цену на один микропроцессор 6800 со 175 до 69 долларов . Стоимость комплекта для проектирования системы с 300 долларов была снижена до 150 долларов , и теперь он поставлялся с печатной платой. [61] 3 ноября 1975 года Motorola обратилась в Федеральный суд с просьбой о судебном запрете MOS Technology производить и продавать микропроцессорную продукцию. Они также подали иск, заявляя о нарушении патентных прав и незаконном присвоении коммерческих секретов. Motorola утверждала, что семь бывших сотрудников присоединились к MOS Technology для создания микропроцессорной продукции этой компании. [62]

Motorola была компанией стоимостью в миллиард долларов с правдоподобным делом и дорогими юристами. 30 октября 1974 года Motorola подала многочисленные патентные заявки на семейство микропроцессоров и получила двадцать пять патентов. Первая была в июне 1976 года, а вторая была выдана Биллу Меншу 6 июля 1976 года на схему микросхемы PIA 6820. Эти патенты охватывали шину 6800 и то, как периферийные микросхемы взаимодействовали с микропроцессором. [63] Motorola начала производить транзисторы в 1950 году и имела портфель патентов на полупроводники. Allen-Bradley решила не бороться с этим делом и продала свою долю в MOS Technology обратно основателям. В иске были названы четыре бывших инженера Motorola: Чак Педдл, Уилл Матис, Билл Менш и Род Оргилл. Все они были названы изобретателями в патентных заявках 6800. В ходе процесса раскрытия информации Motorola обнаружила, что один инженер, Майк Джейнс, проигнорировал инструкции Педдла и принес свои проектные документы 6800 в MOS Technology. [64] В марте 1976 года у теперь уже независимой MOS Technology закончились деньги, и ей пришлось урегулировать дело. Они согласились отказаться от процессора 6501, заплатить Motorola 200 000 долларов и вернуть документы, которые Motorola считала конфиденциальными. Обе компании согласились на кросс-лицензирование патентов на микропроцессоры. [65] В мае того же года Motorola снизила цену на один микропроцессор 6800 до 35 долларов . К ноябрю Commodore приобрела MOS Technology. [66] [67]

Компьютеры и игры

С юридическими проблемами позади, MOS все еще оставалась проблема с тем, чтобы заставить разработчиков опробовать свой процессор, что побудило Чака Педдла разработать одноплатный компьютер MDT-650 («терминал разработки микрокомпьютеров») . Другая группа внутри компании разработала KIM-1 , который продавался полузавершенным и мог быть превращен в пригодную для использования систему с добавлением стороннего компьютерного терминала и компактного кассетного привода. Хотя он хорошо продавался на своем предполагаемом рынке, компания обнаружила, что KIM-1 также хорошо продается любителям и мастерам-любителям. Связанная с ним система управления, обучения и разработки Rockwell AIM-65 также имела успех. Программное обеспечение в AIM 65 было основано на программном обеспечении в MDT. Другим примерно похожим продуктом был Synertek SYM-1 .

Одним из первых «публичных» применений дизайна был микрокомпьютер Apple I , представленный в 1976 году. Затем 6502 использовался в Commodore PET и Apple II , [68] оба выпущены в 1977 году. Позже он использовался в 8-битных компьютерах Atari , Acorn Atom , BBC Micro , [68] VIC-20 и других разработках как для домашних компьютеров, так и для бизнеса, таких как компьютеры Ohio Scientific и Oric . 6510 , прямой преемник 6502 с цифровым портом ввода-вывода и трехстабильной адресной шиной, был ЦП , используемым в самом продаваемом [69] [70] домашнем компьютере Commodore 64 .

Другим важным применением семейства 6500 были видеоигры. Первой, использовавшей конструкцию процессора, была Atari VCS 1977 года, позже переименованная в Atari 2600. VCS использовала вариант 6502 под названием 6507 , который имел меньше контактов, поэтому мог адресовать только 8  КБ памяти. Миллионы консолей Atari были проданы, каждая с процессором MOS. Другим важным применением были Nintendo Entertainment System и Famicom. 6502, используемый в NES, был второй исходной версией от Ricoh , частичной системой на чипе , в которой отсутствовал двоично-десятичный режим, но было добавлено 22 отображенных в память регистра и встроенное оборудование для генерации звука, чтения джойстика и DMA списка спрайтов . Этот процессор, получивший обозначение 2A03 в консолях NTSC и 2A07 в консолях PAL (разница заключалась в коэффициенте делителя тактовой частоты и таблице соответствия частот дискретизации звука), выпускался эксклюзивно для Nintendo .

6502 или его варианты использовались во всех дисководах Commodore для всех их 8-битных компьютеров, от линейки PET до Commodore 128D, включая Commodore 64. 8-дюймовые дисководы PET имели два процессора 6502. Atari использовала тот же 6507, что и в Atari VCS для своих дисководов 810 и 1050, которые использовались во всех их 8-битных компьютерах, от 400/800 до XEGS.

В 1980-х годах популярный журнал по электронике Elektor/Elektuur использовал процессор в своей плате разработки микропроцессоров Junior Computer .

КМОП-преемник 6502, WDC 65C02 , также использовался в домашних компьютерах и игровых консолях. Apple использовала его в линейке Apple II, начиная с Apple IIc и более поздних вариантов Apple IIe , а также предлагала комплект для обновления старых систем IIe с помощью нового процессора. [71] Чип Hudson Soft HuC6280, используемый в TurboGrafx-16, был основан на ядре 65C02. Atari Lynx использовал специальный чип под названием «Mikey» [72], разработанный Epyx , который включал лицензированную ячейку VLSI VL65NC02. Вариант G65SC12 от GTE Microcircuits (переименованной в California Micro Devices) использовался в BBC Master . Некоторые модели BBC Master также включали дополнительный сопроцессор G65SC102.

Техническое описание

Кристалл процессора 6502. Регулярная секция вверху — это ПЗУ декодирования инструкций, кажущаяся случайной секция в центре — это управляющая логика, а внизу — регистры (справа) и АЛУ (слева). Соединения шины данных проходят вдоль нижнего правого угла, а адресная шина — вдоль нижнего и нижнего левого угла. [38]
Конфигурация выводов 6502 (40-контактный DIP )
Регистры MOS 6502

6502 — это 8-битный процессор с прямым порядком байтов и 16-битной адресной шиной . Первоначальные версии были изготовлены с использованием чипа с 8-мкм [73] технологическим процессом с размером кристалла 3,9 мм × 4,3 мм (153 на 168 мил), общей площадью 16,6 мм 2 . [38]

Внутренняя логика работает на той же скорости, что и внешняя тактовая частота. Она имела простой конвейер; на каждом цикле процессор извлекает один байт из памяти и обрабатывает другой. Это означает, что любая отдельная инструкция может занять всего два цикла для завершения, в зависимости от количества операндов, которые использует инструкция. Для сравнения, Zilog Z80 требовал двух циклов для извлечения памяти, а минимальное время инструкции составляло четыре цикла. Таким образом, несмотря на более низкие тактовые частоты по сравнению с конкурирующими конструкциями, обычно в районе от 1 до2  МГц , производительность 6502 была конкурентоспособной с процессорами, использующими значительно более быстрые часы. Это отчасти из-за простого конечного автомата, реализованного комбинационной (безтактовой) логикой в ​​большей степени, чем во многих других конструкциях; двухфазный такт (обеспечивающий две синхронизации за цикл) мог, таким образом, напрямую управлять циклом машины.

Эта конструкция также привела к одному полезному замечанию по конструкции 6502 и 6800 до него. Поскольку чип обращался к памяти только в течение определенной части тактового цикла, и эта продолжительность указывалась выводом тактового выхода φ2-low, другие чипы в системе могли обращаться к памяти в то время, когда 6502 был вне шины. Это иногда называлось «скрытым доступом». Эта техника широко использовалась компьютерными системами; они использовали память, способную к доступу на частоте 2 МГц, а затем запускали ЦП на частоте 1 МГц. Это гарантировало, что ЦП и видеооборудование могли чередовать свои доступы с общей производительностью, соответствующей производительности устройства памяти. Поскольку этот доступ осуществлялся через цикл, не было необходимости сигнализировать ЦП, чтобы тот избегал использования шины, что делало этот вид доступа простым для реализации без какой-либо шинной логики. [74] Когда в 1980-х годах стали доступны более быстрые запоминающие устройства, новые машины могли использовать ту же технологию, работая на более высоких тактовых частотах; BBC Micro использовала более новую оперативную память, которая позволяла ее процессору работать на частоте 2 МГц, при этом по-прежнему используя те же методы совместного использования шины.

Как и большинство простых ЦП той эпохи, динамический чип NMOS 6502 не секвенируется микрокодом , а декодируется напрямую с помощью выделенной PLA . Декодер занимал около 15% площади чипа. Это сопоставимо с более поздними разработками на основе микрокода, такими как Motorola 68000 , где ПЗУ микрокода и декодерный двигатель составляли около трети вентилей в системе.

Регистры

Как и его предшественник, 6800, 6502 имеет очень мало регистров . Они включают в себя [75]

Это сопоставимо с современным конкурентом, Intel 8080 , который также имеет один 8-битный аккумулятор и 16-битный счетчик программ, но имеет шесть дополнительных 8-битных регистров общего назначения (которые можно объединить в три 16-битных указателя) и больший 16-битный указатель стека. [78]

Чтобы хоть как-то компенсировать нехватку регистров, 6502 включает режим адресации нулевой страницы , который использует один байт адреса в инструкции вместо двух, необходимых для адресации полной страницы.64 Кб памяти. Это обеспечивает быстрый доступ к первому256 байт ОЗУ с помощью более коротких инструкций. Например, инструкция по добавлению значения из памяти к значению в аккумуляторе обычно будет состоять из трех байтов: одного для инструкции и двух для 16-битного адреса. Использование нулевой страницы сокращает это до 8-битного адреса, уменьшая общую длину инструкции до двух байтов и, таким образом, улучшая производительность инструкции.

Адресное пространство стека жестко привязано к странице памяти $01, т. е. диапазону адресов $0100– $01FF( 256– 511). Программный доступ к стеку осуществляется с помощью четырех инструкций режима подразумеваемой адресации, функции которых заключаются в том, чтобы вставлять или выталкивать (вытягивать) аккумулятор или регистр состояния процессора. Тот же стек используется также для вызовов подпрограмм с помощью инструкций JSR (переход к подпрограмме) и RTS (возврат из подпрограммы) и для обработки прерываний .

Адресация

Чип эффективно использует индексные и стековые регистры с несколькими режимами адресации , включая быстрый режим «прямой страницы» или «нулевой страницы», аналогичный тому, что используется в PDP-8 , который обращается к ячейкам памяти с адресами от 0 до 255 с помощью одного 8-битного адреса (экономя цикл, обычно необходимый для извлечения старшего байта адреса) — код для 6502 использует нулевую страницу так же, как код для других процессоров использовал бы регистры. На некоторых микрокомпьютерах на базе 6502 с операционной системой операционная система использует большую часть нулевой страницы, оставляя только несколько ячеек для пользователя.

Режимы адресации также включают подразумеваемые (1-байтовые инструкции); абсолютные (3 байта); индексированные абсолютные (3 байта); индексированные нулевые страницы (2 байта); относительные (2 байта); аккумулятор (1); косвенные, x и косвенные, y (2); и немедленные (2). Абсолютный режим является режимом общего назначения. Инструкции перехода используют знаковое 8-битное смещение относительно инструкции после перехода; числовой диапазон -128..127, таким образом, преобразуется в 128 байт назад и 127 байт вперед от инструкции, следующей за переходом (что составляет 126 байт назад и 129 байт вперед от начала инструкции перехода). Режим аккумулятора работает с регистром аккумулятора и не требует никаких данных операнда . Непосредственный режим использует 8-битный литеральный операнд.

Косвенная адресация

Косвенные режимы полезны для обработки массивов и других циклов. В режиме 5/6 цикла "(indirect),y" 8-битный регистр Y добавляется к 16-битному базовому адресу, считанному с нулевой страницы, которая располагается одним байтом после кода операции. Таким образом, регистр Y является индексным регистром в том смысле, что он используется для хранения фактического индекса (в отличие от регистра X в 6800, где базовый адрес сохранялся напрямую и к которому можно было добавить немедленное смещение). Увеличение индексного регистра для побайтового обхода массива занимает всего два дополнительных цикла. В менее часто используемом режиме "(indirect,x)" эффективный адрес для операции находится по адресу нулевой страницы, образованному путем добавления второго байта инструкции к содержимому регистра X. При использовании индексированных режимов нулевая страница фактически действует как набор из до 128 дополнительных (хотя и очень медленных) адресных регистров.

6502 способен выполнять сложение и вычитание в двоичном или двоично-десятичном коде . Перевод ЦП в режим BCD с помощью SEDинструкции (set D flag) приводит к десятичной арифметике, в которой $99 + $01результатом будет $00 и установка флага переноса (C). В двоичном режиме ( CLD, clear D flag) та же операция приведет к $9A и очистке флага переноса. За исключением Atari BASIC , режим BCD редко использовался в приложениях для домашних компьютеров.

Простой, но характерный пример языка ассемблера 6502 см . в статье Hello world!.

Инструкции и коды операций

Коды операций инструкций 6502 ( опкоды ) имеют длину 8 бит и имеют общую форму AAABBBCC, где AAA и CC определяют опкод, а BBB определяет режим адресации. [79] Например, ORAинструкция выполняет побитовое ИЛИ над битами в аккумуляторе с другим значением. Опкод инструкции имеет форму 000bbb01, где bbb может быть 010 для значения непосредственного режима (константа), 001 для фиксированного адреса нулевой страницы, 011 для абсолютного адреса и т. д. [79] Этот шаблон не является универсальным, поскольку существуют исключения, но он позволяет легко преобразовывать значения опкодов в мнемонику ассемблера для большинства инструкций, обрабатывая пограничные случаи с помощью специального кода. [79]

Из 256 возможных опкодов, доступных с использованием 8-битного шаблона, оригинальный 6502 использует 151 из них, организованных в 56 инструкций с (возможно) несколькими режимами адресации . В зависимости от инструкции и режима адресации опкод может потребовать ноль, один или два дополнительных байта для операндов. Следовательно, машинные инструкции 6502 различаются по длине от одного до трех байтов. [80] [81] Операнд хранится в обычном формате little-endian 6502 .

65C816 , 16-битный КМОП- потомок 6502, также поддерживает 24-битную адресацию, в результате чего инструкции собираются с трехбайтовыми операндами, также организованными в формате little-endian.

Остальные 105 кодов операций не определены. В оригинальной конструкции инструкции, в которых младшие 4 бита ( полубайт ) были 3, 7, B или F, не использовались, что обеспечивало место для будущего расширения. Аналогично, столбец $2x имел только одну запись, . Оставшиеся 25 пустых слотов были распределены. Некоторые из пустых слотов использовались в 65C02 для предоставления как новых инструкций, так и вариаций существующих с новыми режимами адресации. Инструкции $Fx изначально были оставлены свободными, чтобы позволить сторонним поставщикам добавлять свои собственные инструкции, но более поздние версии 65C02 стандартизировали набор инструкций по манипуляции битами, разработанных Rockwell Semiconductor .LDX #constant

язык ассемблера

Оператор языка ассемблера 6502 состоит из трехсимвольной мнемоники инструкции , за которой следуют любые операнды . Инструкции, которые не принимают отдельный операнд, а нацелены на один регистр на основе режима адресации, объединяют целевой регистр в мнемонике инструкции, поэтому ассемблер использует INXвместо для INC Xувеличения регистра X.

Таблица инструкций

Пример кода

Следующий исходный код на языке ассемблера 6502 предназначен для подпрограммы с именем , которая копирует строку символов с нулевым завершением из одного места в другое, преобразуя заглавные буквы в строчные. Копируемая строка является "источником", а строка, в которую сохраняется преобразованный исходный текст, является "местом назначения".TOLOWER

Подробное поведение

Кристалл процессора 6502 с нарисованными NMOS-транзисторами и маркировками, намекающими на функциональность компонентов 6502

Вход немаскируемого прерывания (NMI) процессора чувствителен к фронту , что означает, что прерывание запускается задним фронтом сигнала, а не его уровнем. Смысл этой функции в том, что схема прерывания проводного ИЛИ не поддерживается легко. Однако это также предотвращает возникновение вложенных прерываний NMI до тех пор, пока оборудование не сделает вход NMI снова неактивным, часто под управлением обработчика прерываний NMI .

Одновременное утверждение линий аппаратного прерывания NMI и IRQ (маскируемого) приводит к игнорированию IRQ. Однако, если линия IRQ остается утвержденной после обслуживания NMI, процессор немедленно ответит на IRQ, поскольку IRQ чувствителен к уровню . Таким образом, в конструкции 6502 был установлен своего рода встроенный приоритет прерываний.

Флаг B устанавливается с помощью периодической выборки выходных данных детектора фронта NMI и входного сигнала IRQ процессором 6502. Сигнал IRQ, переведенный в низкий уровень, распознается только в том случае, если IRQ разрешены флагом I. Если таким образом обнаружен запрос NMI или (маскируемый) IRQ, флаг B устанавливается в ноль и заставляет процессор выполнить инструкцию BRK вместо выполнения следующей инструкции на основе счетчика программ. [82] [83]

Затем инструкция BRK помещает состояние процессора в стек, при этом бит флага B устанавливается в ноль. В конце своего выполнения инструкция BRK сбрасывает значение флага B в единицу. Это единственный способ изменить флаг B. Если инструкция, отличная от инструкции BRK, помещает флаг B в стек как часть состояния процессора [84], флаг B всегда имеет значение один.

Переход с высокого на низкий уровень на входном контакте SO установит бит состояния переполнения процессора. Это можно использовать для быстрого ответа на внешнее оборудование. Например, драйвер высокоскоростного опрашивающего устройства может опрашивать оборудование один раз за три цикла, используя BVCинструкцию Branch-on-oVerflow-Clear ( ), которая переходит на себя до тех пор, пока переполнение не будет установлено падающим переходом SO. Commodore 1541 и другие дисководы Commodore используют эту технику для определения готовности сериализатора к передаче следующего байта данных с диска. Аппаратное и программное обеспечение системы должны гарантировать, что SO не возникнет во время арифметической обработки и не нарушит вычисления.

Вариации и производные

Модель 6502 была наиболее производительной версией семейства серии 65xx от MOS Technology .

6501 и 6502 имеют 40-контактные DIP- корпуса; 6503, 6504, 6505 и 6507 — это 28-контактные DIP-версии для снижения стоимости чипа и печатной платы. Во всех 28-контактных версиях количество контактов уменьшено за счет исключения некоторых адресных контактов высокого порядка и различных комбинаций функциональных контактов, что делает эти функции недоступными.

Обычно 12 выводов, пропущенных для сокращения количества выводов с 40 до 28, — это три неподключенных (NC) вывода, один из двух выводов Vss, один из выводов синхронизации, вывод SYNC, вывод переполнения набора (SO), либо маскируемое прерывание, либо немаскируемое прерывание (NMI) и четыре наиболее значимые адресные линии (A12–A15). Пропуск четырех адресных выводов снижает внешнюю адресуемость до 4 КБ (с 64 КБ у 6502), хотя внутренний регистр PC и все эффективные вычисления адреса остаются 16-битными .

6507 опускает оба вывода прерывания, чтобы включить адресную линию A12, обеспечивая 8 КБ внешней адресации, но не возможность прерывания. 6507 использовался в популярной игровой консоли Atari 2600 , конструкция которой делит пространство памяти 8 КБ пополам, выделяя нижнюю половину для внутренней оперативной памяти консоли и периферийных устройств, а верхнюю половину для игрового картриджа, поэтому картриджи Atari 2600 имеют ограничение адреса в 4 КБ (и тот же предел емкости, если картридж не содержит схемы переключения банков ).

Один популярный компьютер на базе 6502, Commodore 64 , использовал модифицированный ЦП 6502, 6510. В отличие от 6503–6505 и 6507, 6510 представляет собой 40-контактный чип, который добавляет внутреннее оборудование: 6-битный параллельный порт ввода-вывода, сопоставленный с адресами 0000 и 0001. 6508 — это еще один чип, который, как и 6510, добавляет внутреннее оборудование: 256 байт SRAM и 8-битный порт ввода-вывода, аналогичный тем, что были в 6510. Хотя эти чипы не имеют уменьшенного количества контактов по сравнению с 6502, им нужны новые контакты для добавленного параллельного порта ввода-вывода. В этом случае среди удаленных контактов нет адресных линий.

16-битные производные

Western Design Center разработал и в настоящее время производит процессор WDC 65C816 S, 16-битный статический преемник 65C02 . W65C816S — это более новый вариант 65C816, который является ядром компьютера Apple IIGS и основой процессора Ricoh 5A22 , на котором работает Super Nintendo Entertainment System . W65C816S включает в себя незначительные улучшения по сравнению с 65C816, которые делают новый чип не совсем аппаратно совместимой заменой более раннего. Среди этих улучшений был переход на статическое ядро, что позволяет останавливать часы в любой фазе без потери данных регистров. Доступный через дистрибьюторов электроники, по состоянию на март 2020 года, W65C816S официально рассчитан на работу на частоте 14 МГц.

Western Design Center также разработал и выпустил 65C802 , который представлял собой ядро ​​65C816 с 64-килобайтным адресным пространством в совместимом по выводам корпусе 65(C)02. 65C802 можно было модернизировать до платы 6502, и он функционировал бы как 65C02 при включении питания, работая в «режиме эмуляции». Как и в случае с 65C816, последовательность из двух инструкций переключала бы 65C802 в «родной режим», открывая его 16-битный аккумулятор и индексные регистры , а также другие функции 65C816. 65C802 не получил широкого распространения, и производство было прекращено.

Ошибки и странности

У 6502 было несколько ошибок и особенностей, которые приходилось учитывать при его программировании:

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Одним из примеров такой конструкции были 8-битные компьютеры Atari , которые использовали DMA для совместного использования памяти между 6502 и видеочипом ANTIC. Это было реализовано с помощью одного триггера, который позже был встроен в пользовательские версии Sally 6502, используемые в этих машинах. Триггер включал пару драйверов шины 74LS244, которые могли изолировать адресную шину 6502, когда требовался DMA. [45]
  2. ^ Поскольку код OP все еще что-то делал в оригинальной версии процессора, просто не правильную инструкцию ROR, это породило устойчивый миф о том, что в оригинальном 6502 была ошибка в инструкции ROR. [50] [51] [52]
  3. ^ ab Точнее, эти системы внутренне делят кристалл цветовой синхронизации NTSC, давая 315 ⁄ 176  МГц = 1,78977 27  МГц
  4. ^ Эрик Шлепфер, который построил транзисторную копию 6502 на monster6502.com, утверждает в своем видео на Youtube "The 6502 Rotate Right Myth" (автор TubeTimeUS), что, по словам Чака Педдла и Билла Менша, ошибки ROR не было. Вместо этого инструкция вообще не была реализована, поскольку она была сочтена ненужной. Затем Шлепфер сравнивает скриншоты ранней версии с более поздними версиями 6502 и доказывает, что инструкция ROR не присутствовала ни в декодировании инструкций, ни в проводке, ни в исполняющих частях чипа.

Ссылки

Цитаты

  1. ^ "MOS 6502 и лучший в мире специалист по компоновке". swtch.com. 2011-01-03. Архивировано из оригинала 2014-09-08 . Получено 2014-08-09 .
  2. ^ "MOnSter6502 Полная, рабочая дискретная транзисторная (т.е. не интегрированная на одном кристалле) копия классического микропроцессора MOS 6502". monster6502.com. 2017. Архивировано из оригинала 2017-05-12 . Получено 2017-05-01 .
  3. ^ ab William Mensch (9 октября 1995 г.). «Интервью с Уильямом Меншем» (веб-видео). Интервью взято Робом Уокером. Атертон, Калифорния: Silicon Genesis Project , библиотеки Стэнфордского университета. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Получено 22 декабря 2023 г.Уильям Менш и модератор произносят микропроцессор 6502 как «шестьдесят пять-ноль-два» .
  4. ^ "Western Design Center (WDC) Home of 65xx Microprocessor Technology". www.westerndesigncenter.com . Архивировано из оригинала 2019-04-08 . Получено 2019-04-08 .
  5. ^ "Motorola Sues MOS Technology" (PDF) . Microcomputer Digest . 2 (6). Купертино, Калифорния: Microcomputer Associates: 11. Декабрь 1975. Архивировано из оригинала (PDF) 4 июля 2009.
  6. ^ Дженкинс, Фрэнсис; Лейн, Э.; Латтин, В.; Ричардсон, В. (ноябрь 1973 г.). «Моделирование МОП-устройств для компьютерной реализации». Труды IEEE по теории цепей . 20 (6). IEEE: 649–658. doi :10.1109/tct.1973.1083758. ISSN  0018-9324.Все авторы работали в подразделении полупроводниковой продукции компании Motorola.
  7. ^ "Motorola присоединяется к гонке микропроцессоров с 8-битным входом". Электроника . 47 (5). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 29–30. 7 марта 1974 г.
  8. ^ Motorola 6800 Устная история (2008), стр. 9
  9. ^ US3942047A, Бьюкенен, Джон К., "MOS DC Voltage booster circuit", выпущено 02.03.1976  Архивировано 13.02.2024 на Wayback Machine
  10. ^ US3987418A, Бьюкенен, Джон К., «Топография кристалла для микропроцессорной микросхемы с интегральной схемой МОП», выпущено 1976-10-19 Архивировано 2024-02-13 на Wayback Machine 
  11. ^ Motorola 6800 Устная история (2008), стр. 8
  12. ^ Устная история Менша (1995) Менш получил степень младшего специалиста в Университете Темпл в 1966 году, а затем работал в компании Philco Ford в качестве техника по электронике, прежде чем поступить в Университет Аризоны.
  13. ^ US3968478A, Jr, William D. Mensch, «Топография кристалла для схемы интерфейса МОП», выпущено 1976-07-06 Архивировано 2024-02-13 на Wayback Machine 
  14. ^ Донохью, Джеймс Ф. (27 октября 1988 г.). «Первые два десятилетия микропроцессоров: как это было». EDN . 33 (22A). Cahners Publishing: 18–32. ISSN  0012-7515.Страница 30. Беннетт уже работал над тем, что стало 6800. «Он нанял меня», — говорит Педдл о Беннетте, «чтобы я выполнил работу по архитектурной поддержке продукта, который он уже начал». … говорит Педдл. «Motorola пыталась убить его несколько раз. Без Беннетта 6800 не появился бы, и многое в отрасли тоже не появилось бы».
  15. ^ US3975712A, Хепворт, Эдвард К.; Минс, Родни Дж. и Педдл, Чарльз И., «Асинхронный адаптер интерфейса связи», выпущено 17 августа 1976 г. Архивировано 13 февраля 2024 г. на Wayback Machine 
  16. ↑ Motorola (5 августа 1976 г.). «Они остаются впереди с семейством M6800 компании Motorola». Электроника . 49 (16). McGraw-Hill: 51. Архивировано из оригинала 10 января 2014 г. Получено 4 июня 2012 г.Реклама, демонстрирующая три встроенных приложения от TRW, HP и RUSCO.
  17. ^ Motorola 6800 Устная история (2008), стр. 89
  18. ^ "It's the total product family". Электроника . 48 (1). Нью-Йорк: McGraw Hill: 37. 9 января 1975 г. Архивировано из оригинала 11 ноября 2012 г. Получено 4 июня 2012 г.Реклама Motorola, подчеркивающая их полный набор периферийных чипов и инструментов разработки. Это сократило цикл разработки продукта для клиента.
  19. ^ Motorola 6800 Устная история (2008) стр. 18
  20. ^ "Набор микропроцессоров Motorola — 1 МГц n-MOS". Control Engineering . 21 (11): 11. Ноябрь 1974.Цена микропроцессора MC6800 составляла $360. Адаптер интерфейса асинхронной связи MC6850 (ACIA) планировалось выпустить в первом квартале 1975 года.
  21. ^ Kaye, Glynnis Thompson, ed. (1984). A Revolution in Progress: A History to Date of Intel (PDF) . Intel Corporation. стр. 14. Номер заказа: 231295. Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2012 г. . Получено 30 декабря 2016 г. .«Шима реализовал 8080 примерно через год, и новое устройство было представлено в апреле 1974 года по цене 360 долларов».
  22. ^ "Motorola устанавливает привод M6800". Электроника . 48 (8). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 25. 17 апреля 1975 г.«Дистрибьюторы снабжаются семейством M6800, а также подразделение предлагает ознакомительный комплект, включающий шесть начальных частей семейства, а также приложения и руководства по программированию, за 300 долларов США».
  23. ↑ Интервью 2014, 52:30.
  24. ↑ Интервью 2014, 54:45.
  25. ^ Bagnall (2010), стр. 11. Новое предложение Peddle появилось в удачное время для разработчиков 6800. «Они не хотели ехать в Остин, штат Техас», — объясняет Менш.
  26. ↑ Интервью 2014, 54:40.
  27. ↑ Интервью 2014, 55:50.
  28. ↑ Уоллер, Ларри (13 ноября 1975 г.). «Motorola стремится положить конец заносу». Электроника . 48 (23). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 96–98.Резюме: Semiconductor Products разделилась на две части: интегральные схемы и дискретные компоненты. Убытки от полупроводников за последние четыре квартала превысили 30 миллионов долларов. Организация продаж утратила чувствительность к потребностям клиентов, «задержки в реагировании на снижение цен привели к тому, что клиенты покупали в другом месте». Технические проблемы мешали производству ИС. Проблемы «не в дизайне, а в выходе годных кристаллов и кристаллов». Проблемы были решены. Микропроцессор MC6800 «появился в ноябре 1974 года».
  29. ↑ Интервью 2014, 56:30.
  30. ↑ Интервью 2014, 55:00.
  31. ^ Бэгнолл (2010), стр. 13.
  32. ^ MOS Technology (14 ноября 1974 г.). «Первые однокристальные научные вычислительные массивы». Электроника . 47 (23). McGraw-Hill: 90–91. Архивировано из оригинала 10 января 2014 г. Получено 4 июня 2012 г.
  33. ↑ Интервью 2014, 57:00.
  34. ↑ Интервью 2014, 58:30.
  35. ^ Касс, Стивен (16 сентября 2021 г.). «Вопросы и ответы с соавтором процессора 6502». IEEE Spectrum . Архивировано из оригинала 20 сентября 2021 г. Получено 20 сентября 2021 г.
  36. ^ Хо, Джошуа (9 октября 2014 г.). «Введение в физику, технологию и промышленность полупроводников». Anandtech . Архивировано из оригинала 24 февраля 2020 г. Получено 24 февраля 2020 г.
  37. ^ Устная история Motorola 6800 (2008), стр. 10.
  38. ^ abc Cushman 1975, стр. 40.
  39. ^ "Микропроцессор 8080A – корпус DIP 40". CPU World . Архивировано из оригинала 2020-09-15 . Получено 2020-02-24 .
  40. ^ ab Cushman 1975, стр. 38.
  41. ^ ab "Moore's Law Milestones". IEEE . 30 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 2020-02-24 . Получено 2020-02-24 .
  42. ^ Бэгнолл (2010), стр. 19: «Пайвинен обещал Педдлу, что у него будет готов n-канальный процесс. Он сдержал свое слово».
  43. ^ abc Cushman 1975, стр. 36.
  44. ^ abc Cushman 1975, стр. 41.
  45. ^ Purcaru, John (2014). Игры против оборудования. История компьютерных видеоигр: 80-е . С. 317.
  46. ↑ Интервью 2014, 1:01:00.
  47. ↑ Интервью 2014, 1:02:00.
  48. ↑ Интервью 2014, 1:02:30.
  49. ^ Файл ab : Набор инструкций MCS650x.jpg
  50. ^ "Измерение ошибки ROR в ранней версии MOS 6502 – pagetable.com". Архивировано из оригинала 21.03.2023 . Получено 25.02.2023 .
  51. ^ "Как проверить керамический 6502 на наличие ошибки ROR? | Applefritter". Архивировано из оригинала 2023-02-25 . Получено 2023-02-25 .
  52. ^ "The 6502 Rotate Right Myth". YouTube . Архивировано из оригинала 2023-02-25 . Получено 2023-02-25 .
  53. ^ "Линия микропроцессоров предлагает 4, 8, 16 бит". Электроника . 48 (15). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 118. 24 июля 1975 г.Статья охватывает 6501 и 6502, а также 28-контактные версии, которые будут адресовать только 4К памяти. Она также охватывает будущие устройства, такие как «дизайн, который Педдл называет псевдо 16».
  54. ^ Шугарман, Роберт (25 августа 1975 г.). «Нужен ли стране хороший микропроцессор за 20 долларов?» (PDF) . EE Times . Манхассет, Нью-Йорк: CMP Publications: 25. Архивировано из оригинала (PDF) 3 февраля 2007 г. . Получено 5 февраля 2008 г. .
  55. ↑ Файлстра, Дэниел (ноябрь 1975 г.). «Сын Motorola (или процессорный чип за 20 долларов )». Байт . 1 (3). Питерборо, Нью-Гэмпшир: Green Publishing: 56–62.Сравнение микропроцессоров 6502 и 6800. Автор посетил MOS Technology в августе 1975 года.
  56. ^ "Микропроцессор 3-го поколения" (PDF) . Microcomputer Digest . 2 (2). Купертино, Калифорния: Microcomputer Associates : 1–3. Август 1975. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-07-04 . Получено 2009-11-27 .
  57. ^ "MOS 6501 Microprocessor beats 'em all". Электроника . 48 (16). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 60–61. 7 августа 1975 г.
  58. ^ "MOS 6502 второй из недорогого семейства высокопроизводительных микропроцессоров". Компьютер . 8 (9). IEEE Computer Society: 38–39. Сентябрь 1975. doi :10.1109/CM.1975.219074. Архивировано из оригинала 24.02.2021 . Получено 04.06.2012 .
  59. ^ Бэгнолл (2010), стр. 33–35.
  60. ↑ Signetics (30 октября 1975 г.). «Самый простой в использовании микропроцессор». Электроника . 48 (22). McGraw-Hill: 114–115. Архивировано из оригинала 20 ноября 2015 г. Получено 20 ноября 2015 г.
  61. ↑ Motorola (30 октября 1975 г.). «Все это и отдельный микропроцессор за 69 долларов». Электроника . 48 (22). McGraw-Hill: 11. Архивировано из оригинала 15 декабря 2011 г. Получено 8 августа 2010 г.Цена за единицу товара MC6800 была снижена с $175 до $69 . Предыдущая цена за партию от 50 до 99 единиц составляла $125 .
  62. ↑ Уоллер, Ларри (13 ноября 1975 г.). «Новостные сводки: Motorola стремится остановить врага микропроцессоров». Электроника . 48 (23). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 38.«На прошлой неделе Motorola заявила, что будет добиваться немедленного судебного запрета, чтобы остановить MOS Technology Inc., Норристаун, штат Пенсильвания, от производства и продажи микропроцессорной продукции, включая MCS6500». (Этот выпуск был опубликован 7 ноября.)
  63. ^ Motorola получила следующие патенты США на семейство микропроцессоров 6800: 3962682, 3968478, 3975712, 3979730, 3979732, 3987418, 4003028, 4004281, 4004283, 4006457, 4010448, 4016546, 4020472, 4030079, 4032896, 4037204, 4040035, 4069510, 4071887, 4086627, 4087855, 4090236, 4145751, 4218740, 4263650.
  64. ↑ Bagnall (2010), стр. 53–54. «Он [Майк Джейнс] имел всю свою оригинальную работу с 6800 и скрыл ее от Motorola…
  65. ^ "Motorola, MOS Technology урегулировали патентный иск". Электроника . 49 (7). Нью-Йорк: McGraw-Hill: 39. 1 апреля 1975 г.«MOS Technology Inc. из Норристауна, штат Пенсильвания, согласилась изъять из продажи свой микропроцессор MCS6501 и выплатить Motorola Inc. 200 000 долларов США ...» «MOS Technology и восемь бывших сотрудников Motorola вернули по решению суда документы, которые Motorola считает конфиденциальными». «…обе компании договорились о перекрестном лицензировании в отношении патентов в области микропроцессоров».
  66. ^ Бэгнолл (2010), стр. 55-56
  67. ^ "Слияния и поглощения". Mini-Micro Systems . 9 (11). Cahners: 19. Ноябрь 1976.«Commodore International… покупает MOS Technology (Норристаун, Пенсильвания). Это спасает шестилетнюю компанию по производству полупроводников от надвигающейся катастрофы».
  68. ^ ab Goodwins, Rupert (4 декабря 2010 г.). "Жертвы Intel: Восемь потенциальных гигантских убийц". ZDNet . Архивировано из оригинала 5 мая 2013 г. Получено 7 марта 2012 г.
  69. ^ Реймер, Джереми. "Personal Computer Market Share: 1975-2004". Архивировано из оригинала 6 июня 2012 года . Получено 2009-07-17 .
  70. ^ "Сколько компьютеров Commodore 64 было продано?". Архивировано из оригинала 2016-03-06 . Получено 2011-02-01 .
  71. ^ "Apple IIe Enhancement Kit - Peripheral - Computing History". www.computinghistory.org.uk . Архивировано из оригинала 2020-08-08 . Получено 2023-10-23 .
  72. ^ "4. CPU/ROM". www.monlynx.de . Архивировано из оригинала 2023-09-20 . Получено 2023-10-23 .
  73. ^ Кордер, Майк (весна 1999 г.). «Большие вещи в маленьких упаковках». Прогресс пионеров с технологией picoJava . Sun Microelectronics. Архивировано из оригинала 2006-03-12 . Получено 23 апреля 2012 г. Первый 6502 был изготовлен по 8-микронной технологии, работал на частоте один мегагерц и имел максимальный объем памяти 64 КБ.
  74. ^ "Как реализовать совместное использование шины / DMA в системе 6502". Архивировано из оригинала 2020-08-15 . Получено 2020-09-30 .
  75. ^ "ПРОГРАММНАЯ МОДЕЛЬ MCS650X". РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ МИКРОКОМПЬЮТЕРОВ MOS . MOS TECHNOLOGY, INC. Январь 1976 г.
  76. ^ Андерсон, Дж. С. (2012-08-21). Микропроцессорная технология. Routledge . стр. 153. ISBN 9781136078057.
  77. ^ "Флаги статуса". NESdev Wiki . Получено 2024-06-11 .
  78. ^ "8080A/8080A-1/8080A-2 8-битный N-канальный микропроцессор" (PDF) . Intel. Архивировано (PDF) из оригинала 15 ноября 2021 г. . Получено 16 ноября 2021 г. .
  79. ^ abc Parker, Neil. "The 6502/65C02/65C816 Instruction Set Decoded". Страница Нила Паркера Apple II . Архивировано из оригинала 2019-07-16 . Получено 2019-07-16 .
  80. ^ Набор инструкций 6502 Архивировано 08.05.2018 на Wayback Machine .
  81. ^ Коды операций NMOS 6502. Архивировано 14 января 2016 г. на Wayback Machine .
  82. ^ Breaking NES Book – 6502 Core (PDF) (B5 ed.). 2022-06-24. стр. 61–62. Архивировано (PDF) из оригинала 2024-04-12 . Получено 2023-12-24 . Поступление любого прерывания отражается на флаге B, выход которого (B_OUT) заставляет процессор выполнить инструкцию BRK ...
  83. ^ "6502 BRK и B бит". VisualChips . Архивировано из оригинала 2021-04-05 . Получено 2021-05-15 .
  84. ^ "FLAGS". ogamespec . Получено 2021-05-15 . B_OUT; ВНУТРЕННЯЯ ШИНА ДАННЫХ (DB)
  85. ^ ab "FAQ 400 800 XL XE: Что такое SALLY, ANTIC, CTIA/GTIA/FGTIA, POKEY и FREDDIE?". Архивировано из оригинала 19 июля 2020 г. назван SALLY инженерами Atari, но [в документах поддержки он называется] "6502 (модифицированный)", "6502 модифицированный", "пользовательский 6502" или "6502C". [..] Чипы SALLY 6502 никогда не маркируются как "6502C", но, за исключением UMC UM6502I, всегда [маркируются] C014806. [..] [Другие] чипы с маркировкой "6502C" [..] НЕ являются Atari "6502C", а [стандартными 6502], сертифицированными для 4 МГц
  86. ^ "6502 (модифицированный) ЦП микропроцессор". ATARI 1200 XL ДОМАШНИЙ КОМПЬЮТЕР РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ . ATARI. Февраль 1983.
  87. ^ abcdefg Каталог данных по технологиям MOS 1982 (PDF-файл получен с сайта bitsavers.org)
  88. ^ "AtariAge: клон A2600, распиновка чипа 6591". 3 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 2020-08-05 . Получено 2019-07-22 .
  89. ^ "Hackaday: The teensest Atari 2600 ever". 7 апреля 2012 г. Архивировано из оригинала 22.07.2019 . Получено 22.07.2019 .
  90. ^ "Rockwell R6511Q". Архивировано из оригинала 15 сентября 2020 г. Получено 30 апреля 2020 г.
  91. ^ "Rockwell R6500/11, R6500/12 и R6500/15 Однокристальные микрокомпьютеры". 7 июня 1987 г. Архивировано из оригинала 4 августа 2020 г. Получено 30 апреля 2020 г.
  92. ^ Рэнди М. Дамсе. «Однокристальные Форт-компьютеры R65F11 и F68K». [1] [ постоянная неработающая ссылка ‍ ] [2] Архивировано 2014-12-02 в Wayback Machine 1984.
  93. ^ Эд Шмаух. «Компьютеризированная система мониторинга коррозии» [ постоянная мертвая ссылка ‍ ] . 1986.
  94. ^ Лоуренс П. Форсли. «Встроенные системы: Конференция 1990 г. в Рочестере Форт: 12–16 июня 1990 г., Университет Рочестера». Архивировано 25 марта 2015 г. на Wayback Machine . стр. 51.
  95. ^ Роквелл. «Руководство пользователя RSC-Forth» Архивировано 07.12.2013 на Wayback Machine . 1983.
  96. ^ "Rockwell R65F11 R65F12 Forth Based Microcomputers" (PDF) . Июнь 1987 г. Архивировано (PDF) из оригинала 4 августа 2020 г. Получено 28 апреля 2020 г.
  97. ^ Закс, Родней. Программирование 6502 . п. 348.
  98. ^ "Arquivo.pt" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2016-05-15 . Получено 2014-10-26 .
  99. ^ "rockwell :: dataBooks :: 1985 Rockwell Data Book" – через Интернет-архив.
  100. ^ "East-European Home-Computer: Bulgaria". HCM: Home Computer Museum . Архивировано из оригинала 1 июля 2006 года . Получено 3 октября 2020 года .
  101. ^ ab http://plus4world.powweb.com/hardware/MOS_75018501 Архивировано 20.02.2020 в Wayback Machine Hardware – MOS 7501/8501
  102. ^ https://ist.uwaterloo.ca/~schepers/MJK/7501.html Архивировано 19 июля 2021 г. на CPU Wayback Machine 7501 / 8501
  103. ^ Руководство по техническому обслуживанию компьютера C-128/C128D , Commodore Business Machines, PN-314001-08, ноябрь 1987 г.
  104. ^ "VL65NC02". Технический паспорт микросхемы: 1988 VTI ASIC. С. 225–238.
  105. ^ Мозер, Карл В. (январь 1979 г.). «Добавить вектор ловушки для нереализованных кодов операций 6502» (PDF) . Журнал компьютерной гимнастики и ортодонтии доктора Добба . № 31. Менло-Парк, Калифорния. стр. 32. Архивировано (PDF) из оригинала 11.06.2016 . Получено 07.01.2017 .
  106. ^ Харрод, Деннетт А. (октябрь 1980 г.). «6502 получает микропрограммируемые инструкции». BYTE . Том 5, № 10. Питерборо, Нью-Гемпшир. стр. 282. Получено 07.01.2017 .
  107. ↑ Draco (19 июня 1997 г.). «65c02, 6502, 65816 ??? CPU продается, но кто покупает...» Архивировано из оригинала 2 января 2008 г.
  108. ^ Эндрюс, Марк (1984). "6". Atari Roots – Руководство по языку ассемблера Atari . Datamost, Incorporated. ISBN 0-88190-171-7. Архивировано из оригинала 2008-04-24 . Получено 2008-06-14 .
  109. ^ "1.4.1.2.8 RDY--Ready (стр.37)". Руководство по оборудованию серии 6500; 2-е изд . MOS Technology, INC. Январь 1976 г.

Библиография

Дальнейшее чтение

Технические паспорта и руководства
Книги
Справочные карты

Внешние ссылки

В Wikibooks есть книга по теме: 6502 Assembly
На Викискладе есть медиафайлы по теме «Микропроцессор 6502» .
Симуляторы, эмуляторы
Доски
ПЛИС