MOS Technology 6502, или просто 6502, — восьмиразрядный микропроцессор, разработанный компанией MOS Technology в 1975 году. В момент появления на рынке был дешевле аналогичных изделий компаний-конкурентов (Motorola и Intel). Несмотря на это (и более низкую тактовую частоту) в среднем показывал сходную с ними производительность за счёт продуманных способов адресации памяти, коротких циклов исполнения команд и некоторой конвейеризации. Появление таких процессоров, как 6502 и Zilog Z80, в конечном счёте предопределило появление домашних компьютеров в конце 1970-х годов. Лицензии на архитектуру 6502 были приобретены компаниями Rockwell, и многими другими, и она была использована во многих разработках.
6502 | |
---|---|
| |
Разработчик | MOS Technology |
Разрядность | 8-бит |
Представлена | 1975 |
Архитектура | CISC |
Тип | Регистр-Память |
Кодирование СК | 1..3 байта |
Реализация переходов | Флаги условий |
Расширения | 65C02 |
Регистры | |
Общего назначения | 4 |
Медиафайлы на Викискладе |
На 2006 год процессор 6502 и его модификации до сих пор применялись во встраиваемых системах.
История
6502 первоначально разработан командой инженеров, разработавшей процессор Motorola 6800. После того, как команда целиком вышла из компании Motorola, они быстро разработали 6501, полностью новый процессор, совместимый по выводам с 6800 (то есть, его можно было поместить на ту же материнскую плату, что и процессор Motorola, хотя их инструкции и различались). Тут же последовал иск от Motorola, после чего создали модель 6502, уже несовместимую с платами для 6800.
Чтобы заинтересовать разработчиков, инженер Чак Педдл разработал одноплатный компьютер KIM-1. К их великому удивлению, KIM-1 так же хорошо продавался любителям, как и разработчикам, для которых он первоначально и предназначался. Достаточно быстро появились похожие продукты: и .
6502 был представлен в сентябре 1975 по цене в 25 $, в то время как 6800 и Intel 8080 продавались за 179 $. Первоначально никто не верил, что это не обман или ошибка, но вскоре и Motorola и Intel снизили цену на свои процессоры до 79 $, чем добились противоположного: снижение цен оправдало 6502 и он стал продаваться сотнями.
Одним из известных использований 6502 был компьютер «Apple I», представленный в 1976 году. Он также использовался далее в линейке Apple II и Commodore PET. Позже 6502 использовался в семействе домашних компьютеров Atari, BBC Micro и множестве других забытых разработок, таких как . Даже когда появилась более новая модель 6510, прямой потомок 6502 с цифровым портом ввода-вывода и шиной с тремя состояниями, которая (модель 6510) использовалась как центральный процессор в домашнем компьютере Commodore 64, 6502 не ушёл со сцены, а использовался как контроллер привода диска.
Другим важным применением семейства 65xx были видеоигры. Первой была приставка Atari 2600, которая использовала модель с меньшим количеством выводов и могла адресовать только 8 Кб памяти. Были проданы миллионы таких приставок. Другим значимым применением была японская приставка Nintendo Famicom, в США и Европе больше известная как Nintendo Entertainment System. Компания Ricoh разработала специальную однокристальную модель 6502 для NES, в которой отказалась от поддержки BCD, зато добавила 22 отображаемых на память регистра для генерации звука, чтения состояния джойстика, и управления простым контроллером ПДП. Модель называлась 2A03 для NTSC-консолей и 2A07 для PAL-консолей и производилась только для Nintendo.
В Болгарии производился процессор CM630 — клон 6502. Использовался в компьютере Правец-8С.
Дальнейшим развитием 6502 стал 8-разрядный процессор 65C02 (с небольшими улучшениями, реализованный на базе CMOS-технологии), а затем — программно совместимый с ним снизу вверх 16-разрядный микропроцессор с 24-разрядной шиной адреса (65C816), использовавшийся в персональном компьютере Apple II GS. В связи с неуспехом Apple II GS на рынке и переходом компании Apple к стратегической поддержке семейства Macintosh процессор 65C816 в компьютерах общего назначения распространения не получил, но используется во встроенных системах и, как и 65C02, выпускается фирмой (WDC) до сих пор.
Советская военная промышленность выпускала совместимый с 65C02 процессор 4К602ВМ1 (разработка НПО «Физика») для использования во встроенных системах. Однако в советских персональных компьютерах Агат использовались процессоры 6502 зарубежного производства.
Особенности архитектуры процессора 6502
MOS 6502 registers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6502 — 8-разрядный процессор с 16-разрядной шиной адреса, позволяющей адресовать до 64 килобайт оперативной памяти.
Его отличительными чертами являются:
- очень короткое и точно определённое время выполнения инструкций в тактах (большинство часто используемых инструкций занимает от двух до четырёх тактов),
- малое количество регистров (один 8-разрядный аккумулятор A, два 8-разрядных индексных регистра X и Y, 8-разрядный указатель стека S, 8-разрядный регистр флажков P, 16-разрядный указатель команды PC), что приводит к тому, что подавляющее большинство арифметико-логических команд должно брать второй аргумент из памяти.
- большое количество режимов адресации и работы с памятью. В том числе имеются такие экзотические режимы адресации, как, например, «пред-индексная косвенная адресация с индексацией по X» и «пост-индексная косвенная адресация с индексацией по Y». Первые 256 байт оперативной памяти (так называемая нулевая страница) могут адресоваться сокращенным и потому более быстрым образом, что стимулирует размещение в ней важных переменных.
Таким образом, архитектура процессора 6502 имеет ряд свойств, приближающих её к RISC. При одинаковой тактовой частоте 6502 выполняет управляющие команды в несколько раз быстрее, чем 8-разрядные процессоры большинства других архитектур.
В то же время его слабым местом является наличие из всей арифметики только 8-разрядных целочисленных инструкций сложения и вычитания (в двоичном либо двоично-десятичном коде), уже 16-разрядные целочисленные сложение и вычитание требуют нескольких команд, а умножение и деление, даже целочисленные — написания специальных программ.
Примечательно, что фиксированное время выполнения команд 6502 позволило в компьютерах серии Apple II обойтись без каких-либо таймеров, отмеряя все задержки (включая программную реализацию кодирования битов на магнитных дисках) исключительно по времени выполнения команд процессора, то есть работая полностью синхронно по CPU.
Системы, использующие 6502
- Игровые приставки — Atari 2600, Nintendo Entertainment System (в России более известны аппаратные клоны Famicom, японского варианта этой приставки, продававшиеся под торговой маркой «Dendy»), PC Engine
- Компьютеры — (8-разрядные Atari), Apple II, Правец 8, Агат, Commodore 64 (MOS6510 — модифицированная версия MOS6502)
-
-
-
- (Atari 800)
-
-
-
- [англ.]
-
-
-
6502 в художественных произведениях
- Под управлением 6502 работает робот Бендер — персонаж мультсериала Футурама.
- Также, судя по всему, под управлением этого процессора работает главный злодей в фильме «Терминатор». Это заметно, когда показывается картинка «глазами робота»: при этом на экране, помимо прочей информации, отображается область с листингом ассемблерной программы, содержащим команды, характерные для 6502.
Примечания
- The Truth About Bender’s Brain. David X. Cohen, of «Futurama», reveals how MOS Technology’s 6502 processor ended up in the robot’s head . Дата обращения: 17 апреля 2014. 7 июля 2017 года.
Литература
- Морер У. Язык Ассемблера для персонального компьютера ЭПЛ. — М.: Мир, 1987. 430 с.
- Хлебаров А. Й. Персонален компютър Правец-82. Програмиране на асемблер. — София: Державно издателство «Техника», 1988. 112 с. (болг.)
- Ангелов А. М., Петров П. Ц. Микропроцесорът — сърцето на микрокомпютъра. — София: Державно издателство «Техника», 1986. 224 с. (болг.)
Ссылки
- Полная система команд, включая недокументированные особенности
- www.6502.org (англ.)
- Визуальная симуляция 6502 на javascript (англ.)
- Изучение работы 6502 по микрофотографиям процессора (англ.)
- sbc.rictor.org (англ.)
- Breaking NES — 6502 Core, онлайн версия книги про устройство схемотехники процессора 6502
В другом языковом разделе есть более полная статья MOS Technology 6502 (англ.). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер
MOS Technology 6502 ili prosto 6502 vosmirazryadnyj mikroprocessor razrabotannyj kompaniej MOS Technology v 1975 godu V moment poyavleniya na rynke byl deshevle analogichnyh izdelij kompanij konkurentov Motorola i Intel Nesmotrya na eto i bolee nizkuyu taktovuyu chastotu v srednem pokazyval shodnuyu s nimi proizvoditelnost za schyot produmannyh sposobov adresacii pamyati korotkih ciklov ispolneniya komand i nekotoroj konvejerizacii Poyavlenie takih processorov kak 6502 i Zilog Z80 v konechnom schyote predopredelilo poyavlenie domashnih kompyuterov v konce 1970 h godov Licenzii na arhitekturu 6502 byli priobreteny kompaniyami Rockwell i mnogimi drugimi i ona byla ispolzovana vo mnogih razrabotkah 6502Processor 6502 v plastmassovom korpuse DIP 40Razrabotchik MOS TechnologyRazryadnost 8 bitPredstavlena 1975Arhitektura CISCTip Registr PamyatKodirovanie SK 1 3 bajtaRealizaciya perehodov Flagi uslovijRasshireniya 65C02RegistryObshego naznacheniya 4 Mediafajly na Vikisklade Na 2006 god processor 6502 i ego modifikacii do sih por primenyalis vo vstraivaemyh sistemah Istoriya6502 pervonachalno razrabotan komandoj inzhenerov razrabotavshej processor Motorola 6800 Posle togo kak komanda celikom vyshla iz kompanii Motorola oni bystro razrabotali 6501 polnostyu novyj processor sovmestimyj po vyvodam s 6800 to est ego mozhno bylo pomestit na tu zhe materinskuyu platu chto i processor Motorola hotya ih instrukcii i razlichalis Tut zhe posledoval isk ot Motorola posle chego sozdali model 6502 uzhe nesovmestimuyu s platami dlya 6800 Chtoby zainteresovat razrabotchikov inzhener Chak Peddl razrabotal odnoplatnyj kompyuter KIM 1 K ih velikomu udivleniyu KIM 1 tak zhe horosho prodavalsya lyubitelyam kak i razrabotchikam dlya kotoryh on pervonachalno i prednaznachalsya Dostatochno bystro poyavilis pohozhie produkty i 6502 byl predstavlen v sentyabre 1975 po cene v 25 v to vremya kak 6800 i Intel 8080 prodavalis za 179 Pervonachalno nikto ne veril chto eto ne obman ili oshibka no vskore i Motorola i Intel snizili cenu na svoi processory do 79 chem dobilis protivopolozhnogo snizhenie cen opravdalo 6502 i on stal prodavatsya sotnyami Odnim iz izvestnyh ispolzovanij 6502 byl kompyuter Apple I predstavlennyj v 1976 godu On takzhe ispolzovalsya dalee v linejke Apple II i Commodore PET Pozzhe 6502 ispolzovalsya v semejstve domashnih kompyuterov Atari BBC Micro i mnozhestve drugih zabytyh razrabotok takih kak Dazhe kogda poyavilas bolee novaya model 6510 pryamoj potomok 6502 s cifrovym portom vvoda vyvoda i shinoj s tremya sostoyaniyami kotoraya model 6510 ispolzovalas kak centralnyj processor v domashnem kompyutere Commodore 64 6502 ne ushyol so sceny a ispolzovalsya kak kontroller privoda diska Drugim vazhnym primeneniem semejstva 65xx byli videoigry Pervoj byla pristavka Atari 2600 kotoraya ispolzovala model s menshim kolichestvom vyvodov i mogla adresovat tolko 8 Kb pamyati Byli prodany milliony takih pristavok Drugim znachimym primeneniem byla yaponskaya pristavka Nintendo Famicom v SShA i Evrope bolshe izvestnaya kak Nintendo Entertainment System Kompaniya Ricoh razrabotala specialnuyu odnokristalnuyu model 6502 dlya NES v kotoroj otkazalas ot podderzhki BCD zato dobavila 22 otobrazhaemyh na pamyat registra dlya generacii zvuka chteniya sostoyaniya dzhojstika i upravleniya prostym kontrollerom PDP Model nazyvalas 2A03 dlya NTSC konsolej i 2A07 dlya PAL konsolej i proizvodilas tolko dlya Nintendo V Bolgarii proizvodilsya processor CM630 klon 6502 Ispolzovalsya v kompyutere Pravec 8S Dalnejshim razvitiem 6502 stal 8 razryadnyj processor 65C02 s nebolshimi uluchsheniyami realizovannyj na baze CMOS tehnologii a zatem programmno sovmestimyj s nim snizu vverh 16 razryadnyj mikroprocessor s 24 razryadnoj shinoj adresa 65C816 ispolzovavshijsya v personalnom kompyutere Apple II GS V svyazi s neuspehom Apple II GS na rynke i perehodom kompanii Apple k strategicheskoj podderzhke semejstva Macintosh processor 65C816 v kompyuterah obshego naznacheniya rasprostraneniya ne poluchil no ispolzuetsya vo vstroennyh sistemah i kak i 65C02 vypuskaetsya firmoj WDC do sih por Sovetskaya voennaya promyshlennost vypuskala sovmestimyj s 65C02 processor 4K602VM1 razrabotka NPO Fizika dlya ispolzovaniya vo vstroennyh sistemah Odnako v sovetskih personalnyh kompyuterah Agat ispolzovalis processory 6502 zarubezhnogo proizvodstva Osobennosti arhitektury processora 65026502 Pin configuration 40 Pin DIP MOS 6502 registers15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 bit position Main registersA AccumulatorIndex registersX X indexY Y index0 0 0 0 0 0 0 1 SP Stack PointerProgram counterPC Program CounterStatus registerV B D C P Processor flags 6502 8 razryadnyj processor s 16 razryadnoj shinoj adresa pozvolyayushej adresovat do 64 kilobajt operativnoj pamyati Ego otlichitelnymi chertami yavlyayutsya ochen korotkoe i tochno opredelyonnoe vremya vypolneniya instrukcij v taktah bolshinstvo chasto ispolzuemyh instrukcij zanimaet ot dvuh do chetyryoh taktov maloe kolichestvo registrov odin 8 razryadnyj akkumulyator A dva 8 razryadnyh indeksnyh registra X i Y 8 razryadnyj ukazatel steka S 8 razryadnyj registr flazhkov P 16 razryadnyj ukazatel komandy PC chto privodit k tomu chto podavlyayushee bolshinstvo arifmetiko logicheskih komand dolzhno brat vtoroj argument iz pamyati bolshoe kolichestvo rezhimov adresacii i raboty s pamyatyu V tom chisle imeyutsya takie ekzoticheskie rezhimy adresacii kak naprimer pred indeksnaya kosvennaya adresaciya s indeksaciej po X i post indeksnaya kosvennaya adresaciya s indeksaciej po Y Pervye 256 bajt operativnoj pamyati tak nazyvaemaya nulevaya stranica mogut adresovatsya sokrashennym i potomu bolee bystrym obrazom chto stimuliruet razmeshenie v nej vazhnyh peremennyh Takim obrazom arhitektura processora 6502 imeet ryad svojstv priblizhayushih eyo k RISC Pri odinakovoj taktovoj chastote 6502 vypolnyaet upravlyayushie komandy v neskolko raz bystree chem 8 razryadnye processory bolshinstva drugih arhitektur V to zhe vremya ego slabym mestom yavlyaetsya nalichie iz vsej arifmetiki tolko 8 razryadnyh celochislennyh instrukcij slozheniya i vychitaniya v dvoichnom libo dvoichno desyatichnom kode uzhe 16 razryadnye celochislennye slozhenie i vychitanie trebuyut neskolkih komand a umnozhenie i delenie dazhe celochislennye napisaniya specialnyh programm Primechatelno chto fiksirovannoe vremya vypolneniya komand 6502 pozvolilo v kompyuterah serii Apple II obojtis bez kakih libo tajmerov otmeryaya vse zaderzhki vklyuchaya programmnuyu realizaciyu kodirovaniya bitov na magnitnyh diskah isklyuchitelno po vremeni vypolneniya komand processora to est rabotaya polnostyu sinhronno po CPU Sistemy ispolzuyushie 6502Igrovye pristavki Atari 2600 Nintendo Entertainment System v Rossii bolee izvestny apparatnye klony Famicom yaponskogo varianta etoj pristavki prodavavshiesya pod torgovoj markoj Dendy PC Engine Kompyutery 8 razryadnye Atari Apple II Pravec 8 Agat Commodore 64 MOS6510 modificirovannaya versiya MOS6502 Domashnie kompyutery i igrovye pristavki na osnove processora 6502 Apple IIe BBC Micro Atari 2600 Atari 800 Commodore VIC 20 Commodore 64 NES angl Commodore PET Orao Agat6502 v hudozhestvennyh proizvedeniyahPod upravleniem 6502 rabotaet robot Bender personazh multseriala Futurama Takzhe sudya po vsemu pod upravleniem etogo processora rabotaet glavnyj zlodej v filme Terminator Eto zametno kogda pokazyvaetsya kartinka glazami robota pri etom na ekrane pomimo prochej informacii otobrazhaetsya oblast s listingom assemblernoj programmy soderzhashim komandy harakternye dlya 6502 PrimechaniyaThe Truth About Bender s Brain David X Cohen of Futurama reveals how MOS Technology s 6502 processor ended up in the robot s head neopr Data obrasheniya 17 aprelya 2014 7 iyulya 2017 goda LiteraturaMorer U Yazyk Assemblera dlya personalnogo kompyutera EPL M Mir 1987 430 s Hlebarov A J Personalen kompyutr Pravec 82 Programirane na asembler Sofiya Derzhavno izdatelstvo Tehnika 1988 112 s bolg Angelov A M Petrov P C Mikroprocesort srceto na mikrokompyutra Sofiya Derzhavno izdatelstvo Tehnika 1986 224 s bolg SsylkiPolnaya sistema komand vklyuchaya nedokumentirovannye osobennosti www 6502 org angl Vizualnaya simulyaciya 6502 na javascript angl Izuchenie raboty 6502 po mikrofotografiyam processora angl sbc rictor org angl Breaking NES 6502 Core onlajn versiya knigi pro ustrojstvo shemotehniki processora 6502V drugom yazykovom razdele est bolee polnaya statya MOS Technology 6502 angl Vy mozhete pomoch proektu rasshiriv tekushuyu statyu s pomoshyu perevoda