Zilog Z80

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Ένας από τους πρώτους μικροπεξεργαστές Z80, που κατασκευάστηκε τον Ιούνιο του 1976

Ο Ζ80 της Zilog είναι Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (CPU) 8-bit. Παρουσιάστηκε τον Ιούλιο του 1976. Είχε ευρεία χρήση σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές για στρατιωτικές χρήσεις.[εκκρεμεί παραπομπή] Ο Z80 και οι κλώνοι του μαζί με την τεχνολογία της οικογένειας επεξεργαστών 6502 είχαν την πιο εμφανή παρουσία στην αγορά των 8-bit μικροϋπολογιστών από τα τέλη της δεκαετίας του '70 μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '80. Ο χρονισμός έφτανε στα 2.5MHz στον απλό και 4Mhz στον Z80A. Ο Z80 αντιγράφηκε κατά κόρον, χωρίς άδεια από την Zilog, από πολλούς κατασκευαστές από την ανατολική Ευρώπη και τη Ρωσία.

Ιστορία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Οι Federico Faggin και ο Ralph Ungermann ήταν οι ιδρυτές της Zilog και στυλοβάτες του πλάνου για την κατασκευή του Z80 και την εμφάνιση του στην αγορά τον Ιούλιο του 1976. Ο πρώτος εκ των δύο ήταν πρώην στέλεχος της Intel και συμμετείχε στο σχεδιασμό της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας 8080 της εν λόγω εταιρείας. Ο Z80 ήταν σχεδιασμένος να είναι ψηφιακά συμβατός με τον Intel 8080, κυρίως επειδή έτσι θα εξασφάλιζε συμβατότητα με το δημοφιλέστατο εκείνη την εποχή λειτουργικό σύστημα CP/M. Επίσης ο Masatoshi Shima πρώην συνσχεδιαστής των επεξεργαστών της Intel 4004 και 8080 βοήθησε σημαντικά στην ανάπτυξη του Z80. Οι δυνατότητες του επεξεργαστή της Zilog ήταν υπερσύνολο των δυνατοτήτων του 8080.

Τεχνικά χαρακτηριστικά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η αρτηρία δεδομένων (data bus) του Z80 είναι των 8-bits και ο δίαυλος διευθύνσεων (address bus) είναι των 16-bits, η τελευταία δηλαδή μπορεί να διευθυνσιοδοτήσει 2^16 bits (64Kb). Οι καταχωρητές είναι οι B, C, D, E, H και L και οι συμμετρικοί B', C', D', E', H' και L'. Έχει επίσης δύο συσσωρευτές(accumulators) που ονομάζονται A και A' και δύο καταχωρητές δεικτών καταστάσεως (status flags), τους F και F'. Σε μια τυπική εφαρμογή, οι κανονικοί καταχωρητές χρησιμοποιούνται για τις διαδικασίες του κύριου προγράμματος, ενώ οι τονούμενοι καταχωρητές χρησιμοποιούνται για το χειρισμό διακοπών (interrupts). Οι τονούμενοι καταχωρητές μπορούν να γίνουν προσιτοί με μια σειρά εντολών ανταλλαγής (exchange) που ανταλλάσσουν τα περιεχόμενα ενός ζεύγους καταχωρητών με το αντίστοιχο τονούμενο ζεύγος. Επίσης υπάρχουν οι καταχωρητές απαριθμητή προγράμματος CP (counter program) και δείκτης σωρού SP (stack pointer). Η λειτουργία του stack είναι τύπου LIFO (Last Input First Output) δηλαδή η τελευταία εντολή είναι αυτή που εξέρχεται πρώτη. Δυο καταχωρητές ειδικής χρήσεως είναι οι καταχωρητές αρχείου (Index registers) IX και IY. Ο καθένας από αυτούς είναι των 16bits και δίνει την επιπλέον δυνατότητα να απευθύνεται κανείς σε αρχείο. Δύο ακόμη ειδικοί καταχωρητές είναι ο I (interrupt vector register) των 8bits που συγκρατεί το byte υψηλής τάξεως μιας διανυσματικής διευθύνσεως και χρησιμοποιείται σε μια διανυσματική διακοπή και ο καταχωρητής ανανεώσεως της μνήμης R.

Οι λειτουργίες του Z80 μαζί με το εύρος λειτουργίας τους, όπου αυτό χρειάζεται, συνοψίζονται παρακάτω :
  • Αριθμητικές και λογικές λειτουργίες 8-bit
  • Αριθμητικές λειτουργίες 16-bit
  • Φόρτωση 8-bit
  • Φόρτωση 16-bit
  • Έλεγχος και μηδενισμός bit
  • Κλήση, επιστροφή και επανεκκίνηση
  • Αλλαγή, μεταφορά και εύρεση
  • Γενικής χρήσης αριθμητική και έλεγχος της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας (CPU)
  • Είσοδος και έξοδος
  • Άλμα (Jump)
  • Περιστροφή και Αλλαγή

Γλώσσα μηχανής[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Χρήση σε Υπολογιστές και Εξομοιωτές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Από το 1976 ώς το 1990 ο Ζ80 χρησιμοποιήθηκε σε περίπου 200 ηλεκτρονικούς υπολογιστές, όλων των τύπων και ειδών. Ενδεικτική λίστα κάτωθι:

Πηγές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Εισαγωγή στους μικροεπεξεργαστές και στον προγραμματισμό τους, ΤΟΥ ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΒΟΥΛΓΑΡΗ (ΞΑΝΘΗ 1985) - Εκδόσεις: N.ΑΙΒΑΖΗΣ-Σ. ΖΟΥΜΠΟΥΛΗΣ.
Στο λήμμα αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το λήμμα Zilog Z80 της Αγγλικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. (ιστορικό/συντάκτες).