Rockwell R65C02

Отличный выбор! Rockwell R65C02 — это усовершенствованная и очень популярная версия классического 8-битного микропроцессора MOS Technology 6502. Вот подробное описание и технические характеристики.

Описание

R65C02 (иногда обозначается как 65C02) — это CMOS-версия оригинального NMOS-процессора 6502, разработанная компанией Rockwell International. Выпущенный в начале 1980-х годов, он стал ответом на растущий спрос на более энергоэффективные и функционально улучшенные процессоры.

Ключевые отличия от оригинального NMOS 6502:

• Техпроцесс: Изготовлен по CMOS-технологии, что обеспечивает:
  • Значительно меньшее энергопотребление (от микроватт в режиме ожидания).
  • Более высокую тактовую частоту.
  • Лучшую устойчивость к помехам.
  • Более широкий диапазон рабочих напряжений.
• Расширенный набор инструкций: Добавлено 27 новых команд, включая важные инструкции для работы с битами (STZ, BRA, BBR, BBS и др.), что упрощает программирование и повышает эффективность кода.
• Исправленные ошибки: Устранены несколько известных "багов" и недокументированных особенностей оригинального 6502, что сделало его поведение более предсказуемым.
• Статическое ядро: Может работать на сколь угодно низкой тактовой частоте (вплоть до 0 Гц), сохраняя состояние. Это критически важно для устройств с батарейным питанием и систем с остановкой тактового генератора.

Благодаря этим улучшениям R65C02 стал "рабочей лошадкой" для множества встраиваемых систем, контроллеров, промышленных компьютеров, а также использовался в некоторых домашних компьютерах и игровых приставках.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 8-битный микропроцессор | | Технология | CMOS | | Разрядность шины данных | 8 бит | | Разрядность шины адреса | 16 бит | | Адресуемая память | 64 КБ | | Тактовая частота (макс.) | До 4 МГц для ранних версий, поздние версии (R65C102, R65C112) — до 14 МГц. | | Напряжение питания | +5В (стандарт), некоторые версии работали в диапазоне 3В - 6В. | | Потребляемый ток | ~2-10 мА на 1 МГц (в активном режиме), микроамперы в режиме ожидания (SLEEP). | | Набор инструкций | 105 инструкций (расширенный набор 65C02). Полная совместимость снизу вверх с 6502. | | Режимы адресации | 16 (включая новые, например, относительный для битовых операций). | | Тип ядра | Статическое (может останавливаться по тактовому импульсу). | | Корпус | DIP-40 (чаще всего), также PLCC-44, QFP-44. | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C..+70°C) и промышленный (-40°C..+85°C). |

Парт-номера (Part Numbers)

Rockwell выпускала несколько вариантов процессора, отличающихся тактовой частотой, корпусом и температурным диапазоном.

Основные серии:

• R65C02 — базовая серия.
• R65C102 — версия с внутренним генератором тактовой частоты (на чипе).
• R65C112 — версия с внутренним генератором и контроллером DRAM-регенерации.

Примеры конкретных парт-номеров:

• R65C02P2 / R65C02P4 — DIP-40, 2 МГц и 4 МГц соответственно.
• R65C02P2-6 — DIP-40, 2 МГц, промышленный температурный диапазон.
• R65C102P3 — DIP-40, 3 МГц, с внутренним генератором.
• R65C112P4 — DIP-40, 4 МГц, с генератором и контроллером DRAM.
• R65C02Gxx — корпус PLCC-44.
• R65C02Fxx — корпус QFP-44.

Совместимые и конкурирующие модели

R65C02 был частью большого семейства 65C02-совместимых процессоров от разных производителей. Они были бинарно и аппаратно совместимы (за редкими исключениями в поведении недокументированных команд), но могли иметь дополнительные функции.

Прямые аналоги и конкуренты от других производителей:

1. WDC (Western Design Center) W65C02 — самый известный и до сих пор производимый аналог. Фактически, WDC была пионером в разработке 65C02, а Rockwell стала одним из первых лицензиатов. Сегодня WDC — основной поставщик этих ядер.
2. GTE G65C02 / G65SC102
3. Synertek SYC65C02
4. Sanyo LC3564 (интеграция с другими компонентами)
5. NCR 65C02
6. Ricoh 2A03 (использовался в Nintendo NES) — это неполный 65C02 на NMOS-техпроцессе (без части новых команд, но с добавленным APU для звука).

Совместимые микроконтроллеры и системные кристаллы:

• WDC W65C134 — микроконтроллер на ядре 65C02 с периферией на борту.
• Rockwell R65C00 — семейство микроконтроллеров на основе 65C02.
• HuC6280 (от Hudson Soft) — расширенный 65C02 с графическим и звуковым сопроцессором. Использовался в компьютере PC Engine / TurboGrafx-16.

Известные системы, где использовался R65C02 и его аналоги:

• Компьютеры: Apple //c (W65C02), BBC Master (65C102), Commodore 65 (прототип), многочисленные домашние компьютеры 80-х в Европе (например, Oric).
• Игровые приставки: Nintendo NES (Ricoh 2A03), PC Engine/TurboGrafx-16 (HuC6280).
• Встраиваемые системы: Бесчисленное количество контроллеров, промышленных компьютеров, медицинского оборудования, авионики (например, бортовые компьютеры некоторых моделей Boeing). Его надежность и низкое энергопотребление сделали его выбором №1 для критичных применений.

Наследие: Ядро 65C02 (включая R65C02) до сих пор живо. Оно производится и лицензируется компанией Western Design Center, используется в современных микроконтроллерах и является популярным выбором для образовательных проектов и ретро-энтузиастов благодаря своей простоте и элегантности архитектуры.