Rockwell R65C21P

Отличный выбор! Rockwell R65C21P — это классический 8-битный микроконтроллер, являвшийся частью знаменитого семейства Rockwell 6502. Он представляет собой усовершенствованную, CMOS-версию оригинального процессора MOS Technology 6502 с расширенным набором команд и встроенной периферией, что делает его фактически микроконтроллером (или "микрокомпьютером на кристалле").

Описание

R65C21P — это не просто процессор, а однокристальный микрокомпьютер. Ключевое его отличие от базового 6502 — интеграция на кристалл двух программируемых интерфейсных адаптеров (PIA), таймера и часов реального времени (RTC). Это позволяло создавать компактные и экономичные системы управления с минимальным количеством внешних компонентов.

Он был разработан для встраиваемых систем, где требовались:

• Управление периферийными устройствами (через параллельные порты PIA).
• Таймерные функции и генерация прерываний.
• Работа в режиме реального времени (благодаря встроенным часам).
• Низкое энергопотребление (благодаря CMOS-технологии).

Основные архитектурные особенности:

• Ядро R65C02: Полная совместимость с 6502 на уровне объектного кода, но с более высокой тактовой частотой, новыми командами и устранением многих недокументированных особенностей оригинала.
• Встроенная периферия: Два 16-битных программируемых таймера, два программируемых интерфейсных адаптера (каждый с двумя 8-битными портами ввода-вывода и линиями управления) и часы реального времени с календарём.
• CMOS-технология: Низкое энергопотребление, широкий диапазон рабочих напряжений и температур.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 8-битная, ядро R65C02 (усовершенствованный 6502) | | Техпроцесс | CMOS | | Тактовая частота | До 4 МГц (типично 1-2 МГц) | | Напряжение питания | 3В - 6В (широкий диапазон, типично 5В) | | Потребляемый ток | ~5 мА при 1 МГц, 5В (значительно ниже NMOS-аналогов) | | Объём адресного пространства | 64 КБ | | Встроенная память | Нет (требует внешних ROM/RAM) | | Встроенная периферия |

• 2 x Programmable Timer (16-бит)
• 2 x Parallel Interface Adapter (PIA)
  (всего четыре 8-битных порта ввода-вывода, 48 программируемых линий)
• Часы реального времени (RTC) с календарём (дни, месяцы, годы, день недели)
• Программируемый генератор тактовой частоты

| | Система прерываний | Векторные прерывания (IRQ, NMI) от таймеров, RTC, PIA и внешние | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) / Промышленный (версия R65C21D) | | Корпус | DIP-40 (Dual In-line Package) |

Парт-номера и совместимые модели

Прямые аналоги и парт-номера: Сам чип производился под несколькими обозначениями, в основном отличающимися температурным диапазоном или производителем:

• R65C21P — стандартная коммерческая версия в пластиковом DIP-корпусе.
• R65C21D — версия для расширенного (промышленного) температурного диапазона.
• G65SC21P — аналог от GTE Microcircuits (позже Siemens), практически идентичная микросхема.
• W65C21S — более поздняя версия от Western Design Center (WDC), наследника архитектуры 65xx. Может иметь небольшие отличия, но функционально очень близка.

Совместимые и конкурирующие модели (из семейства Rockwell "однокристальных микрокомпьютеров"):

• R65C00 — базовый процессор без периферии (аналог 6502).
• R65C01 — процессор + 256 байт RAM + таймер.
• R65C02 — улучшенный процессор + 256 байт RAM + таймер + 2 порта ввода-вывода.
• R65C11 — аналог R65C01, но с 4 КБ маскированной ROM.
• R65C12 — аналог R65C02, но с 4 КБ маскированной ROM.
• R65C51 — процессор + 4 КБ ROM + 192 байта RAM + таймер + PIA + UART (асинхронный последовательный порт). Более продвинутый и популярный, чем R65C21.

Важное замечание о совместимости: Хотя R65C21P программно совместим с 6502, его нельзя механически "воткнуть" вместо классического 6522 VIA (Versatile Interface Adapter), хотя их функции во многом пересекаются. 6522 — это внешняя периферийная микросхема для 6502, а R65C21P — это монолитный кристалл, объединяющий ядро и периферию. Распиновка и способы программирования регистров у них разные.

Области применения (исторические)

• Контроллеры промышленного оборудования.
• Медицинские приборы.
• Телекоммуникационное оборудование.
• Автомобильная электроника (бортовые системы).
• Умная периферия для персональных компьютеров того времени (принтеры, плоттеры, контроллеры дисководов).

Сегодня R65C21P представляет в основном исторический и коллекционный интерес, а также используется энтузиастами ретрокомпьютинга для создания собственных проектов на классической архитектуре 65xx.