Zilog Z800 - Zilog Z800

Der Zilog Z800 war ein 16-Bit - Mikroprozessor von ausgelegt Zilog und bedeutete , dass es Anweisung kompatibel war 1985 freigegeben wird mit ihrer bestehenden Z80 und unterschied sich in erster Linie auf dem Chip in mit Cache und eine Speicherverwaltungseinheit (MMU) ein 16 bereitzustellen MB-Adressbereich. Es fügte auch eine große Anzahl neuer orthogonaler Befehle und Adressierungsmodi hinzu.

Zilog ignorierte die Z800 im Wesentlichen zugunsten ihres 32-Bit- Z80000 und die Z800 ging nie in die Massenproduktion. Nachdem seit seiner Einführung mehr als fünf Jahre vergangen waren, wurde das Bemühen 1986 in Z280 umbenannt. Ein tatsächliches Produkt, das Z280, sollte 1987 mit fast dem gleichen Design wie das Z800 ausgeliefert werden, diesmal jedoch in CMOS implementiert .

Kurze Beschreibung

Es gab keine Erweiterung des Registersatzes , aber die Register und Befehle wurden deutlich orthogonalisiert, um sie universeller und leistungsfähiger zu machen. Viele neue 8-Bit- und 16-Bit-Operationen wurden hinzugefügt, und die HL-, IX- und IY-Register wurden von ihren eher begrenzten Möglichkeiten als Akkumulatoren im Z80 zu vielseitigeren Akkumulatoren aufgerüstet. Zusätzlich zu den im Z80 möglichen Registeroperanden können sie mit unmittelbaren Daten, direkter Adresse, indirektem Register oder indizierten Operanden verwendet werden, sogar programmzählerrelativ. Acht-Bit-Operationen hatten noch mehr Möglichkeiten, einschließlich der Stapelzeiger-relativen Adressierung und einer Auswahl von 8-Bit- oder 16-Bit-Sofort-Offsets.

Der Adressbus wurde auf 24 Bit erweitert, um 16 MB Speicher zu adressieren. Der Chip wurde entweder mit einem externen 19-Bit-Bus für 512 kB RAM oder einem vollen 24-Bit-Bus für 16 MB RAM angeboten, der Vorteil gegenüber dem kleineren Bus war ein kleineres 40-Pin-Gehäuse. Wie die Z80 zuvor behielt die Z800 den internen DRAM-Controller und die Uhr bei, fügte jedoch 256 Byte RAM hinzu, die entweder als "Scratchpad"-RAM oder als Cache verwendet werden konnten. Bei Verwendung im Cache-Modus könnte der Programmierer ihn als Daten- oder Befehls-Cache oder beides konfigurieren, und der interne Speichercontroller verwendet ihn dann, um den Zugriff auf den (langsameren) externen Speicher zu reduzieren.

Es gab auch ehrgeizige Bestimmungen für Multiprocessing und entweder lose oder eng gekoppelte Slave-Prozessoren mit oder ohne gemeinsamen globalen Speicher. Dies wurde als erweiterte Verarbeitungsarchitektur und erweiterte Verarbeitungseinheiten (EPU) bezeichnet.

Eine weitere Änderung war die Hinzufügung eines optionalen 16-Bit-Datenbusses, der die Rate, mit der er bei richtiger Einrichtung auf den Speicher zugreifen konnte, verdoppelte. In Kombination mit den beiden Adressbusgrößen führte dies dazu, dass der Chip in insgesamt vier Varianten angeboten wurde:

Teil # Anzahl der Stifte Datenbus Adressbus
Z8108 40 8 Bit 19-Bit (512kB)
Z8116 40 16-Bit 19-Bit (512kB)
Z8208 64 8 Bit 24-Bit (16 MB)
Z8216 64 16-Bit 24-Bit (16 MB)

Grund für das Scheitern

Die Z800 war in den meisten Fällen ein von Minicomputern inspirierter "Super Z80", der vorhandene und größere Programme mit erheblich höheren Geschwindigkeiten ausführen würde. Allerdings waren die Adress- und Datenbusse gemultiplext und der Chip war auch in anderer Hinsicht etwas kompliziert zu programmieren und zu verbinden. Die Berechnung der genauen Ausführungszeiten war auch sehr viel schwieriger als bei der Z80. Darüber hinaus waren die einfachen Z80 zu dieser Zeit für die meisten Anwendungen gut genug, sodass die zusätzliche Rechenleistung in vielen Fällen die zusätzliche Komplexität nicht wert war. Schlechtes Marketing scheint auch dem Produkt geschadet zu haben.

Hitachi hat den HD64180 als weniger ambitioniertes Z80-Derivat entwickelt. Es hatte großen Erfolg, wahrscheinlich weil es fast so einfach zu programmieren und zu bedienen ist wie das ursprüngliche Z80.

Weitere erfolgreiche Z80-Derivate (von Zilog)

Abgesehen von den erfolgreichen Zilog Z180 (die größtenteils von Hitachi entwickelt wurden ) und Zilog Z182 wurden weitere Versuche unternommen, die Z80-Architektur zu erweitern, der 32-Bit- Z380 (eingeführt 1994) war eine kommerzielle Enttäuschung mit Ausnahme einiger spezifischer Telekommunikationsanwendungen. Andererseits war der schnelle 24-Bit eZ80 (eingeführt 2001) sowohl kommerziell erfolgreich als auch mit Ingenieurpreisen ausgezeichnet. Anders als die Z800, Z280 und Z380 führt die eZ80 im Vergleich zur ursprünglichen Z80 nicht viele neue Befehle oder Adressierungsmodi ein, sondern erweitert die 16-Bit-Register der Z80 in erster Linie auf 24 Bit Breite. Dies ermöglicht es, 256-mal so viel Speicher zu erreichen, und fügt eine vollständig Pipeline-Ausführungseinheit hinzu, die Z80-Opcodes 4x so schnell wie das Original ausführt.

Anmerkungen

Verweise

  • Vorläufige Produktspezifikation der Z800 MPU-Familie (00-2259-01) . San Jose, Kalifornien : Zilog . September 1983.
  • Olsen, Dave (1985-01-08). "Kurzbeschreibung des Zilog Z800 Mikroprozessorchips" . Abgerufen 2009-07-16 .
  • Skot, Jeff (1985-05-16). "Z800 vorläufige Spezifikationen" . Abgerufen 2009-07-16 .

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