Rockwell R65C02J2

Отличный выбор! Rockwell R65C02J2 — это один из самых известных и успешных 8-битных микропроцессоров, представляющий собой усовершенствованную CMOS-версию классического MOS Technology 6502.

Общее описание

R65C02J2 — это 8-битный микропроцессор, разработанный и производившийся компанией Rockwell Semiconductor. Он является частью семейства 65C02, которое, в свою очередь, представляет собой CMOS-реализацию оригинального процессора 6502 (сделанного по NMOS-технологии).

Ключевые улучшения по сравнению с NMOS 6502:

• Технология CMOS: Значительно меньшее энергопотребление (от микроватт в режиме ожидания), большая устойчивость к помехам и расширенный температурный диапазон.
• Расширенный набор инструкций: Добавлено 27 новых команд (всего около 105), включая полезные операции над битами, условные ветвления по битам, инструкции для работы со стеком (например, PHX, PHY) и улучшенный STP (останов).
• Исправление ошибок: Устранены известные "баги" оригинального 6502, такие как нестабильные инструкции (JMP ($xxFF)) и неофициальные/нестабильные коды операций (т.н. "undocumented opcodes").
• Полная статическая конструкция: Процессор может останавливаться на любой тактовой частоте (вплоть до 0 Гц), что критично для устройств с батарейным питанием.

Микросхема поставлялась в пластиковом 40-контактном DIP-корпусе (J-версия), что делало её идеальной для встраиваемых систем, промышленного оборудования и домашних компьютеров.

Технические характеристики

• Архитектура: 8-битная, с 16-битной шиной адреса.
• Тактовая частота (max): 2 MHz для версии J2. Существовали и другие версии (например, R65C02J1) с частотой 1 МГц. Мог стабильно работать и на более низких частотах.
• Напряжение питания: +5В ±5%.
• Потребляемый ток:
  • Активный режим (2 МГц): ~3-5 мА (вместо ~10-15 мА у NMOS 6502).
  • Режим ожидания (STP инструкция): ~50 мкА (микроампер).
• Объём адресуемой памяти: 64 КБ.
• Набор инструкций: 105 официальных инструкций (включая новые для 65C02).
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C). Для военных/индустриальных применений были другие версии.
• Техпроцесс: CMOS.
• Корпус: 40-pin DIP (Dual In-line Package).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Семейство 65C02 производилось несколькими компаниями. Вот основные парт-номера и совместимые модели:

1. Прямые аналоги от других производителей (функционально и pin-to-pin совместимые):

• WDC (Western Design Center) W65C02S: Считается "каноническим" и самым современным развитием 65C02. Добавлены дополнительные инструкции (например, WAI), более высокие тактовые частоты (до 14 МГц). Является логическим наследником.
• GTE G65SC02: Ещё один популярный вариант.
• Synertek SY65C02: Производился в 80-х годах.
• NCR 65C02: Вариант от NCR.
• Sanyo LC10P172 / LC20P172: CMOS-процессоры, клоны 65C02.

2. Совместимые микроконтроллеры и процессоры (расширенная совместимость):

• WDC W65C816S: 16-битный процессор с режимом эмуляции 65C02, адресует до 16 МБ памяти. Использовался в Apple IIGS и Super Nintendo (SNES).
• HuC6280: Процессор в приставке NEC PC Engine / TurboGrafx-16. Основан на 65C02 с добавлением встроенного звукогенератора, таймеров и MMU.
• Множество микроконтроллеров: Ядро 65C02 использовалось во множестве встраиваемых микроконтроллеров от Rockwell, GTE, WDC.

3. Прямые предшественники и NMOS-версии (Исходная архитектура, но не полная совместимость по потреблению и инструкциям):

• MOS Technology 6502: Оригинальный NMOS-процессор (например, в Apple II, Commodore 64, Nintendo Entertainment System).
• MOS 6510: Модификация 6502 с встроенным портом ввода-вывода (использовался в Commodore 64).
• Ricoh 2A03/2A07: Урезанный (без десятичного режима) клон 6502, использовавшийся в NES/Famicom.

Важное примечание: Несмотря на высокую степень совместимости, при замене NMOS 6502 на 65C02 в старых компьютерах могут возникнуть проблемы из-за:

1. Отсутствия неофициальных инструкций: Некоторые программы (особенно для Commodore 64) использовали эти инструкции для ускорения или сжатия кода.
2. Разного времени выполнения инструкций: 65C02 имеет немного другие циклы для некоторых команд, что может нарушить работу софта, жёстко завязанного на тайминги (демо-эффекты, защита от копирования).

Области применения

• Домашние компьютеры 80-х: Apple IIc, Apple IIe (Enhanced), BBC Master, Commodore 65 (прототип), некоторые модели Atari 8-битных.
• Встраиваемые системы: Медицинское оборудование, промышленные контроллеры, измерительные приборы.
• Оборудование связи: Модемы, контроллеры.
• Современные ретро-проекты: Новые разработки для энтузиастов и образовательные проекты благодаря низкому энергопотреблению и доступности от WDC.

Итог: Rockwell R65C02J2 — это энергоэффективная, надёжная и усовершенствованная версия легендарного 6502, которая до сих пор находит применение в нишевых и ретро-проектах, а её прямое потомство (W65C02S) продолжает выпускаться и сегодня.