Zilog Z80

Zilog Z80 Unități centrale de procesare
Unul dintre primele microprocesoare Z80 fabricate (data imprimată indică „iunie 1976”).
Produs	1976
Producător	Zilog
Specificatii tehnice
Frecvența procesorului	2,5 MHz / 8 MHz
Microarhitectura	8 biți
Priză	DIP40
Editați datele pe Wikidata · Manual

Un Z80 în versiunea CMOS în format QFP

Zilog Z80 este un microprocesor pe 8 biți cu un design intern ALU pe 4 biți, dar capabil de operații pe 8 și 16 biți ^[1] proiectat de Zilog de Federico Faggin și comercializat din iulie 1976 . Z80, cu derivatele și clonele sale, este una dintre cele mai utilizate familii de CPU din toate timpurile. ^[2]

A fost utilizat pe scară largă în numeroase sisteme, în calculatoare de acasă , în jocuri video arcade , în console , în sisteme încorporate și chiar în cele militare; ^[3] Odată cu familia de procesoare bazate pe MOS 6502, aceasta a dominat piața microcomputerelor și a consolelor de jocuri pe 8 biți de la sfârșitul anilor șaptezeci și a computerelor de acasă de la începutul anilor optzeci . ^[4]

Zilog a încercat, de asemenea, să comercializeze versiunile de minicomputer ale arhitecturii Z80, Z800 și Z280 , care însă nu au reușit succesul predecesorului lor: primul a fost abandonat chiar înainte de comercializare ^{[5], în} timp ce complexitatea și erorile celui de-al doilea, ei și-au limitat difuzarea în avantajul altor produse, inclusiv Hitachi HD64180 și Zilog Z180 . ^[6]

Istorie

Fotografie a originalului Zilog Z80 în tehnologie NMOS cu dimensiuni de 3545 × 3350 µm.

Federico Faggin , după ce a lucrat la modelul 8080 , a părăsit Intel la sfârșitul anului 1974 din cauza diferențelor cu managementul: acesta, de fapt, era încă prea concentrat pe producția de cipuri de memorie și a considerat microprocesoarele doar ca produse accesorii, utile pentru a vinde mai mult RAM. ^[7] Faggin, pe de altă parte, a văzut în ele un potențial de utilizare mult mai larg, datorită posibilității lor de a fi programat pentru utilizări generale. Faggin a decis apoi să părăsească Intel pentru a fonda, împreună cu colegul său Ralph Ungermann , Zilog, o companie dedicată exclusiv producției de procesoare. ^[8] Primul produs al companiei a fost Z80, născut dintr-un proiect pe care Faggin l-a dezvoltat spre sfârșitul anului 1974, ^[9] prezentat în iulie 1976. ^[10]

Z80 s-a răspândit pe piața procesorului mult mai mult decât Intel 8080 și succesorul său, 8085 ^[11] și a devenit unul dintre cele mai populare procesoare pe 8 biți. ^{[12] [13]} Unul dintre factorii cheie ai succesului inițial al Z80 au fost sistemele integrate în cipul în sine, cum ar fi cel pentru reîmprospătarea memoriei DRAM: această integrare a făcut posibilă crearea de sisteme complete cu adăugarea de au apărut alte câteva componente de suport extern (ulterior au apărut sisteme încorporate bazate pe Z80, care utilizează în general memorii statice , care nu au nevoie de această reîmprospătare ) și deschid calea către „System On Chip” modern.

Zilog a licențiat proprietatea intelectuală a proiectului de bază Z80 fără redevențe către nicio companie care a dorit să o producă singură: această politică comercială a achitat pe termen lung Zilog cu o rentabilitate a imaginii, difuziei și vânzărilor, deoarece a permis un produs de o companie mică, așa cum a fost, să se stabilească pe piața mondială datorită faptului că marii producători precum Toshiba au început să producă procesorul în cantități industriale. ^[14] Ca urmare a acestei alegeri comerciale, Zilog a produs mai puțin de 50% din toate Z80 construite în ultimii ani. ^{[14] Cu toate acestea} , mai mulți producători din Europa de Est , ^[3] Japonia ^[14] și fosta Uniune Sovietică ^{[15] au} fabricat copii fără licență ale procesorului.

Descriere tehnica

Setul de instrucțiuni al Z80 a fost scris pentru a fi compatibil cu Intel 8080, ^{[10] [16]} atât de mult din codul pentru 8080 (în principal cel al sistemului de operare CP / M ) ar putea rula nemodificat pe Z80. Masatoshi Shima (co-proiectant al Intel 4004 și Intel 8080) a contribuit la dezvoltarea Z80. ^[17]

Pinout-ul original al Z80 cu carcasă DIP40

Z80 a oferit următoarele îmbunătățiri față de 8080: ^[16]

• un set mai complet de instrucțiuni , ^[18] inclusiv cele pentru manipularea biților, mișcarea blocului de date, I / O și instrucțiuni de căutare a octeților ; ^[19]
• registre noi index IX și IY, cu instrucțiuni relative;
• un sistem de întrerupere vectorizat mai automatizat și mai generalizat, care funcționează în 3 moduri: modul 2 a gestionat un mod indirect vectorizat, modul 1 a oferit un mod direct, valabil pentru sistemele simple cu hardware minim, în timp ce modul 0 indica modul compatibil 8080. ^[20]
• două bănci separate de registre, care pot fi inversate rapid, pentru a accelera răspunsul la întreruperi ;
• au nevoie de mai puțin hardware pentru alimentarea cu energie electrică, generarea ceasului , interfața de memorie și I / O:
  • cerere pentru o singură sursă de alimentare de 5V (8080 are nevoie de 3 surse de alimentare, respectiv la -5V, + 5V și + 12V)
  • ceas monofazat de 5V (8080 are nevoie de un generator de ceas bifazic cu amplitudine mare);
  • un mecanism integrat de reîmprospătare a memoriei cu acces direct care altfel trebuia furnizat de un circuit extern;
  • non - multiplexate autobuz de date (8080 dispune de un sistem de semnale de stare multiplexate în magistrala de date);
• un preț mai mic.

Designul original în logica NMOS a văzut limita maximă a frecvenței ceasului crescând progresiv de la 2,5 MHz inițiale până la 4 MHz ale Z80A, la 6 MHz ale Z80B și la 8 MHz ale Z80H. ^{[21] [22]} O versiune CMOS a fost realizată, de asemenea, cu o gamă de frecvență variind de la 4 MHz până la 20 MHz din cele mai recente versiuni vândute. ^{[23] [24]} Versiunea CMOS a permis, de asemenea, un mod de așteptare cu consum redus de energie numit „Power-Down”, sau „modul de așteptare”, în care a fost păstrată starea internă (registre și semnale de control) către procesor la primirea semnalul de ieșire din acea stare (un semnal de ceas). ^[24] Se pretinde că cipurile derivate compatibile cu Z80, HD64180 / Z180 ^{[25] [26]} și eZ80 sunt capabile de 33 MHz și respectiv 50 MHz.

Înregistrează modelul de planificare și gestionare

Modelul de programare și gestionarea jurnalelor sunt convenționale și similare cu cele ale familiei x86 . Registrele AF, BC, DE și HL, compatibile cu cele ale Intel 8080, sunt duplicate în Z80 în 2 bănci separate ^[27] , procesorul putând comuta rapid între bănci, ^[28] o caracteristică utilă pentru accelerarea vitezei răspunsul la întreruperile cu un singur nivel de înaltă prioritate. Această caracteristică a fost prezentă în Datapoint 2200 , în timp ce nu a fost implementată în Intel 8008. Sistemul de registru dual avea sens pe Z80 (și pe alte microprocesoare ale vremii), deoarece a fost conceput și pentru sisteme încorporate, nu doar pentru personal calculatoare sau computere de acasă . ^[29] Registrele duble s-au dovedit foarte utile pentru codificarea ansamblului extrem de optimizată: unele programe software, în special jocuri pentru sisteme MSX , ZX Spectrum și alte computere bazate pe Z80, au dus la optimizarea ansamblului Z80 la niveluri extreme, folosind, printre altele, registrele duplicat.

Registrele

Arhitectura Z80

La fel ca pe 8080, registrele pe 8 biți sunt de obicei cuplate pentru a obține versiuni pe 16 biți. Registrele compatibile cu cele ale modelului 8080 sunt: ^[30]

• AF - acumulator (8 biți) (A) și bit de semnalizare (F) pentru rest, zero, semn minus, paritate / depășire, jumătate de transport (utilizat pentru codificarea zecimală ) și un semnalizare Adăugare / Scădere (numită în mod normal N), de asemenea, pentru codificarea zecimală;
• BC - registru de date / adrese (16 biți) sau 2 registre de 8 biți;
• DE - (16 biți) registru de date / adrese sau 2 registre de 8 biți;
• HL - (16 biți) acumulator de 16 biți / registru de adrese sau 2 registre de 8 biți;
• SP - indicator de stivă (16 biți);
• PC - Contor de programe (16 biți).

Noile registre introduse de Z80 sunt:

• IX - index (16 biți) sau registru de bază pentru offset imediat de 8 biți sau acumulator de 16 biți;
• IY - (16 biți) index sau registru de bază pentru offset imediat de 8 biți sau acumulator de 16 biți;
• I - registru de bază (8 biți) pentru întreruperi vectoriale;
• R - Contor de reîmprospătare DRAM (8 biți) (cel mai semnificativ bit nu contează);
• AF '- acumulator alternativ (sau „umbră”) și semnalizare ( activat și dezactivat cu EX AF, AF' );
• BC ', DE' și HL '- registre alternative (sau „umbră”) și semnalizatoare ( activate sau dezactivate cu EXX );
• 4 biți pentru starea întreruperii și modurile de întrerupere.

Nu există nicio posibilitate de a accesa direct registrele alternative: există 2 instrucțiuni speciale pentru această sarcină, EX AF,AF' și EXX , ^[30] fiecare dintre acestea modificând 1 din 2 multiplexoare cu flip-flop . Acest lucru permite comutarea rapidă a contextului pentru rutinele de servicii de întrerupere: EX AF, AF' poate fi utilizat singur (pentru rutine de întrerupere foarte simple și rapide) sau în combinație cu EXX pentru a inversa întregul grup de registre AF, BC, DE și HL, o mod de operare mult mai rapid decât cel bazat pe inserarea acelorași registre în stivă (întreruperile cu mai multe niveluri sau întreruperile cu prioritate mică și lentă utilizează în mod normal stiva pentru a stoca valoarea registrelor).

Registrul de reîmprospătare („ R ”) este incrementat ^{[31] de} fiecare dată când procesorul execută un cod de opțiune (sau un prefix de cod de opțiune) și, prin urmare, nu are nicio relație simplă cu executarea programului. Acest mod de funcționare a fost adesea folosit pentru a genera numere pseudo-aleatorii în jocuri, dar și în scheme de protecție software. De asemenea, a fost folosit ca contor „hardware” în unele sisteme: un exemplu celebru al acestei utilizări este Sinclair ZX81 , care vă permite să țineți evidența pozițiilor personajelor de pe ecranul televizorului declanșând o întrerupere când are loc resetarea (de conectarea întreruperii la A6).

Registrul vectorului de întrerupere (" I ") este utilizat pentru întreruperile Z80 specificate cu modul 2 (selectat de instrucțiunea IM 2 ). Oferă adresa de bază a paginii („octetul înalt”) pentru tabelul de 128 de intrări ale adreselor de întrerupere a serviciului care sunt selectate printr-un pointer („octetul scăzut” al adresei) trimis CPU în timpul unui ciclu de confirmare a întreruperilor. ^[20] Pointerul identifică un anumit cip periferic și / sau o funcție a unui cip periferic (în cazul în care un cip periferic poate ridica mai multe întreruperi, cum ar fi CTC), în care cipurile sunt în cascadă în mod normal pentru rezolvarea priorității. La fel ca și cel de reîmprospătare , acest registru a fost folosit uneori într-un mod „creativ”.

ALU pe 4 biți

ALU , sau „Aritmetic-Unit Logic”, este modulul integrat într-un procesor responsabil de efectuarea calculelor aritmetice / logice. Spre deosebire de alte procesoare contemporane (cum ar fi MOS 6502 sau Intel 8080), ALU-ul Z80 este pe 4 biți, ceea ce înseamnă că efectuează calcule pe numere pe 4 biți sau pe nibbles . Deoarece acumulatorul CPU este de 8 biți, pentru a efectua un calcul pe un număr conținut în acumulator, ALU al Z80 trebuie să efectueze două treceri pe acest registru. Pentru a se asigura că acest lucru nu afectează performanța procesorului, proiectanții modelului Z80 s-au gândit la un sistem de cicluri interne împărțit în „cicluri de mașină” sau „cicluri M” (din ciclul M englezesc), în care fiecare ciclul M este compus din mai multe cicluri de ceas și optimizează instrucțiunile astfel încât CPU să poată efectua o suprapunere minimă a operațiilor instrucțiunilor individuale: acest proces se numește „preluare / executare suprapunere” și vă permite să continuați executarea o instrucțiune în timp ce CPU citește din memorie opcode-ul următorului. De exemplu, instrucțiunea SUB r , care scade din acumulator valoarea conținută în registrul de 8 biți indicat de „r”, se execută în 1 ciclu M format din 4 cicluri de ceas. Executarea acestei instrucțiuni poate fi împărțită în următorii pași:

 INSTRUCȚII ACTuale „N” (SUB r)
M1 / T1: este setată adresa de la care să citiți instrucțiunea "N" care trebuie executată
M1 / T2: instrucțiunea „N” este recuperată din memorie
M1 / T3: codul opțional este interpretat ca "SUB r": A este încărcat pe zăvorul temporar "ACU" (*)
M1 / T4: registrul "r" este încărcat în zăvorul temporar "TEMP" (*)
-------------
URMĂTOARE EDUCAȚIE „N + 1”
M1 / T1: este setată adresa de la care să citiți instrucțiunea "N + 1" care trebuie executată
          în același timp, se calculează ronțăitul scăzut al operației anterioare
M1 / T2: instrucțiunea „N + 1” este recuperată din memorie
          în același timp, se calculează ronțăiala mare a operației anterioare
          iar rezultatul este recompus ca o valoare de 8 biți și depus în acumulator

• vezi figura referitoare la arhitectura internă a procesorului

În acest fel, Z80 nu prezintă încetiniri în comparație cu un procesor cu un ALU complet pe 8 biți. Acest lucru este posibil și datorită faptului că recuperarea instrucțiunii din memorie se realizează întotdeauna în timpul primelor cicluri „T” din primul ciclu M (numit M1) al unei instrucțiuni. ^{[32] [33] [34] [1]}

Limbajul de asamblare al Z80

O retrospectivă - Datapoint 2200 și Intel 8008

Limbajul de asamblare al primului Intel 8008 s-a bazat pe o sintaxă foarte simplă (dar schematică), derivată din arhitectura Datapoint 2200 ; această sintaxă a fost apoi transformată într-un nou limbaj de asamblare dedicat cipului 8008; noul limbaj de asamblare a fost apoi extins, aproape în aceeași perioadă, pentru a se adapta la posibilitățile suplimentare de adresare oferite de cipul Intel 8080 mai avansat (8008 și 8080 au împărtășit un limbaj fără a fi compatibil la nivel binar; 8008 a fost binar compatibil cu Datapoint 2200).

În acest proces de transformare, abrevierea mnemonică „L”, care a însemnat LOAD , a fost înlocuită cu cuvintele LOAD , STORE și MOVE , la care fuseseră adăugate alte litere simbolice. Litera „M”, pentru Memorie (la care se face referire prin HL), a fost transformată din abrevierea mnemonică în operand independent din punct de vedere sintactic, în timp ce registrele și combinațiile de registre au fost indicate foarte inconsecvent, atât prin abrevierea operanzilor (de exemplu „MVI D”, cât și „LXI H ") fie utilizând aceleași forme mnemonice ale instrucțiunilor (de exemplu" LDA "și" LHLD ") sau utilizând ambele scheme în același timp (de exemplu" LDAX B "și" STAX D ").

Tabel cu 4 sintaxe folosind exemple de instrucțiuni echivalente sau (pentru 8086) foarte similare LOAD and STORE . ^[35]

Noua sintaxă

Intel a susținut că mnemonica asamblării sale a fost patentată. Prin urmare, a fost dezvoltată o nouă sintaxă, de data aceasta cu o abordare mai semantică:

• toate registrele și perechile de registre au fost indicate în mod explicit prin numele lor complete;
• parantezele rotunde "()" au fost utilizate în mod consecvent pentru a însemna "conținutul de memorie a" (indicatorul nu este referit), cu excepția unor instrucțiuni de salt; ^[36]
• Toate declarațiile „încărcare” și „magazin” au folosit același mnemonic, LD pentru LOAD (o revenire la vocabularul simplist din Datapoint 2200); alte instrucțiuni utilizate în mod obișnuit (cum ar fi ADD și INC ) au folosit același cod mnemonic, indiferent de modul de adresare sau de dimensiunea operandului (acest lucru a fost posibil, deoarece operatorii înșiși conțineau suficiente informații).

Aceste linii directoare au facilitat găsirea numelor și sintaxei tuturor noilor instrucțiuni Z80, precum și reajustarea celor vechi (de ex. „ LD BC,(1234) ” de mai sus).

Din tabel puteți vedea, de asemenea, asemănarea dintre sintaxa Z80 și cea a Intel 8086 . În afară de diferența de nomenclatură și în ciuda unei anumite discrepanțe în structura de bază a registrelor, cele două sintaxi sunt practic izomorfe pentru o mare parte a instrucțiunilor. Cu toate acestea, nu este sigur dacă această asemănare se datorează influențelor comune asupra ambelor grupuri de proiectare de către procesoarele pre-Intel 8080 (cum ar fi PDP-11 ), natura competitivă a relației dintre cele două proiecte sau o chestiune de alegere . ^{[37] [38]}

Instrucțiuni și codificare

Z80 folosește 252 din cele 256 de coduri disponibile ca opcodes cu un singur octet („ instrucțiuni root ”); cele 4 coduri rămase sunt utilizate pe scară largă ca prefixe opcode: ^[39] CB și ED permit instrucțiuni suplimentare, iar DD și FD selectează „IX + d” și respectiv „IY + d” (în unele cazuri fără a utiliza „d”) la locul HL. Această schemă oferă Z80 un număr mare de permutări de instrucțiuni și registre; Zilog le-a încadrat în 158 „tipuri de instrucțiuni” diferite, dintre care 78 sunt aceleași cu cele din 8080, ^[39] permițând executarea programelor 8080 pe Z80.

Documentația Zilog grupează, de asemenea, instrucțiunile în următoarele categorii:

• Operații aritmetice și logice pe 8 biți;
• Operații aritmetice pe 16 biți;
• Operații de încărcare pe 8 biți;
• Operațiuni de încărcare pe 16 biți;
• operații pe biți (inserarea valorii 1, 0 sau test);
• operații de apelare și revenire din subrutine și repornire de la adrese predefinite (repornire);
• operațiuni de schimb, transfer și căutare bloc;
• Operații de control CPU și aritmetică simplă;
• operațiuni de gestionare a intrărilor / ieșirilor;
• operații de sărituri;
• operații de rotație și deplasare a biților;

Ca și în cazul altor procesoare ale timpului, în Z80 original nu sunt disponibile instrucțiuni de multiplicare. ^[40] Diferitele dimensiuni și variante ale operațiunilor de adăugare, deplasare și rotație a bitului au avut, de asemenea, efecte diferite asupra semnalizărilor, datorită proprietăților de influență a semnalelor copiate din 8080. Instrucțiunile de încărcare nu au afectat semnalizatoarele (cu excepția cazurilor de încărcare în registrele speciale I și R). Instrucțiunile de pe registrele indexului au fost utile pentru reducerea dimensiunii codului și, chiar dacă unele dintre ele nu au fost mult mai rapide decât secvențele „echivalente” compuse din operații simple, au permis reducerea indirectă a timpului de execuție prin scăderea numărului de instrucțiunile necesare pentru salvarea și restaurarea jurnalelor. ^{[41] [42]} În mod similar, instrucțiunile de adăugare pe 16 biți nu au fost deosebit de rapide în Z80 original (11 cicluri); cu toate acestea, au fost de aproximativ două ori mai rapide în comparație cu operațiile pe 8 biți care se ocupă de aceleași calcule și, de asemenea, au redus utilizarea registrelor.

Instrucțiuni nedocumentate

Registrele index IX și IY au fost concepute ca indicatori flexibili pe 16 biți pentru a îmbunătăți capacitatea de a manipula memoria, structurile de date și stivele. Oficial au fost gestionate doar ca registre pe 16 biți, dar în realitate au fost implementate ca o pereche de registre pe 8 biți, ^[43] în același mod ca registrul HL, care era accesibil atât pe 16 biți, cât și în un singur 8 biți înregistrează biți " H igh" și " L ow". De asemenea, codurile opcode (limba mașinii) erau identice, dar precedate de un nou prefix opcode. ^[44]

Zilog a publicat opcodurile și codurile mnemonice conexe pentru funcțiile ilustrate, dar nu a documentat faptul că orice opcode care a permis manipularea registrelor H și L a fost la fel de valabil pentru porțiunile de 8 biți ale registrelor IX și IY. Un exemplu este opcode 26h urmat imediat de un octet ( LD H,n ), care va încărca acea valoare în registrul H. Precedând această instrucțiune de 2 octeți cu prefixul opcode pentru registrul IX se va încărca acea valoare în cele 8 cele mai semnificative biți din registrul IX. O excepție importantă de la acest mod de operare este dată de instrucțiuni similare cu LD H,(IX+d) care folosesc atât HL cât și IX, sau IY, în aceeași instrucțiune: ^[44] în acest caz prefixul DD se aplică numai la porțiunea „(IX + d)” din enunț.

În plus, există și alte câteva instrucțiuni nedocumentate. ^[45] Unele dintre ele sunt consecința diferitelor modele inițiale ale cipului, în timp ce altele se referă la zone foarte externe ale matriței cu o rată ridicată de defecțiune, motiv pentru care s-a decis să nu le documentăm. ^[46]

Executarea instrucțiunilor

Fiecare instrucțiune este efectuată în pași care sunt denumiți de obicei cicluri de mașină (sau cicluri M), din „cicluri de mașină” englezești, fiecare dintre acestea putând dura între 3 și 6 cicluri de ceas (sau stări T sau cicluri T) . ^[47] Fiecare ciclu M corespunde aproximativ unui acces la memorie și / sau unei operații interne. Multe instrucțiuni se termină de fapt în timpul buclei M1 a următoarei instrucțiuni, o condiție cunoscută sub numele de preluare fetch / execute .

Exemple de instrucțiuni tipice (R = citire , citire - W = scriere , scriere)

Ciclurile M ale Z80 sunt gestionate de o mașină internă cu stare finită care construiește fiecare ciclu pornind de la 3, 4, 5 sau 6 cicluri T, în funcție de context. Acest mecanism evită să folosească o logică asincronă greoaie și determină semnalele de control să se comporte în mod constant pe o gamă largă de frecvențe de ceas. Acest lucru înseamnă, de asemenea, că trebuie utilizat un ceas cu o frecvență mai mare decât cel care ar fi utilizat în situația în care această diviziune a ciclurilor mașinii nu există (aproximativ de 2-3 ori mai mare).

Cu toate acestea, acest lucru nu implică necesitatea utilizării unei memorii cu timpi de acces mai buni, întrucât un ceas cu o rezoluție mai mare permite un control mai precis al temporizărilor memoriei și același lucru poate fi activ în paralel cu CPU pentru o marjă mai lungă. înregistrări mai puțin inactive ), permițând o utilizare mai eficientă a performanței sale. Vorbind despre execuția instrucțiunilor, Z80 combină 2 cicluri complete de ceas într-o perioadă lungă de acces la memorie (semnalul M1), care durează în general doar o fracțiune dintr-un ciclu de ceas (mai lung), într-un fel de design mai lung. 6800 sau alte procesoare similare).

Amintirile erau de obicei prea lente (în special tipul EPROM , dar și Flash ) în comparație cu subciclurile (ciclurile de ceas) ale mașinilor cu stare finită utilizate în procesoarele contemporane. Cel mai scurt ciclu de mașină care ar putea fi utilizat în proiecte încorporate a fost adesea limitat de timpii de acces la memorie, nu de frecvența maximă a procesorului (în special în era computerului de acasă). Cu toate acestea, această relație sa schimbat ușor în ultimele decenii, în special în ceea ce privește SRAM-urile ; fără cache, proiectele cu ciclu unic, cum ar fi eZ80, au devenit, prin urmare, mult mai importante în ultima perioadă.

Periferice compatibile

Zilog a introdus o serie de periferice pentru Z80, toate acceptând sistemul de gestionare a întreruperilor procesorului și spațiul de adresă I / O. Acestea includ „CTC” ( Counter-Timer-Circuit ), „SIO” ( Serial Input Output ), „DMA” ( Direct Memory Access ), „PIO” ( Parallel Input-Output ) și „DART” ( Transmițător receptor dual asincron ). De-a lungul timpului, au fost oferite și versiunile CMOS ale acestor cipuri, oferind un consum mai mic de energie combinat cu o viteză mai mare.

La fel ca procesoarele Intel 8085 și 8086, dar nu și procesoarele Motorola 6800 și MOS 6502, Zilog Z80 și Intel 8080 aveau o linie de control separată și spațiu de adrese pentru instrucțiuni I / O. Deși unele computere bazate pe Z80 (cum ar fi Osborne 1 ) au folosit dispozitive I / O mapate cu memorie , de obicei spațiul I / O a fost utilizat pentru a aborda unul dintre numeroasele cipuri periferice ale Zilog compatibile cu Z80: Zilog I / O a acceptat modul Z80 2 întreruperi (a se vedea mai sus), ceea ce a facilitat gestionarea întreruperilor pentru un număr mare de periferice.

Adresare I / O pe 16 biți „nedocumentată”

Z80 a fost listat oficial ca fiind capabil să suporte adresarea memoriei pe 16 biți (maximum 64 kB ) și adresarea I / O pe 8 biți (maxim 256 de porturi), dar citind manualul hardware de referință ați putea vedea cum toate instrucțiunile I / O ar putea gestionați întreaga magistrală de adrese pe 16 biți: OUT (C),reg și IN reg,(C) introduceți întregul conținut al registrului BC în magistrala de adrese; ^[53] OUT (n),A și IN A,(n) introduceți conținutul registrului A în biții b8-b15 ai magistralei de adrese și ai n în biții b0-b7 ai magistralei de adrese. Un proiectant ar putea alege dacă să decodeze întreaga magistrală de adrese pe 16 biți în operațiile I / O, pentru a profita de această caracteristică sau să utilizeze cei mai înalți biți ai magistralei de adrese (b8-b15) pentru a selecta sub-caracteristicile dispozitiv. de I / O. Această caracteristică a fost, de asemenea, utilizată pentru a minimiza cerințele hardware de decodare, ca în Amstrad CPC și ZX81 .

Copii licențiate, clone și derivate

Clone

Mostek MK3880 și SGS-Thomson (acum STMicroelectronics ) Z8400 au fost ambele copii oficiale ale Z80. Sharp și NEC au dezvoltat clone NMOS , LH0080 și respectiv µPD780C . Toshiba a realizat o versiune CMOS a acestuia, TMPZ84C00, despre care se crede că este același procesor ca Zilog Z84C00, tot în CMOS. Au existat și cipuri Z80 fabricate de GoldStar (ulterior LG ), precum și seria BU18400 de clone Z80 (inclusiv cipuri DMA, PIO, CTC, DART și SIO) în tehnologia NMOS și CMOS realizată de ROHM Electronics .

În Germania de Est, a apărut o clonă fără licență a Z80, cunoscută sub numele de U880 : a fost utilizată în calculatoarele fabricate de VEB Robotron și VEB Mikroelektronik Mühlhausen , precum seria KC 85 , dar și pentru calculatoarele auto-asamblate precum COMP JU + TER. În România, o altă clonă fără licență era răspândită, MMN80CPU de la Microelectronica , utilizată în computerele de acasă (cum ar fi TIM-S, HC și COBRA).

Mai multe clone ale Z80 au fost realizate și în Uniunea Sovietică ; unul dintre acestea a fost T34VM1 , ^[23] numit și КP1858VМ1 ^[15] (realizat în paralel cu clona rusă 8080, KR580VM80A): primul urma să fie folosit în seria de pre-producție, în timp ce al doilea urma să fie folosit pentru producții la scară largă, deși, din cauza prăbușirii industriei sovietice de microelectronică la sfârșitul anilor 1980, există mai multe T34VM1 decât КP1858VМ1.

• 

  MOSTEK MK3880N-4, o clonă a modelului Z80.

• 

  NEC µPD780C , o clonă a Z80.

• 

  Sharp LH0080 , o clonă a Z80.

• 

  T34VM1 , o clonă rusă a modelului Z80.

Derivate

Compatibil cu originalul Z80

• Hitachi a dezvoltat HD64180 , un CMOS Z80 microcodat și parțial dinamic, cu periferice montate pe cip și un MMU simplu, care gestiona un spațiu de adrese de 1 MB . Acest cip a fost realizat ulterior și de Zilog, inițial ca Z64180 și apoi ca Z180 , ^[54] care are protocolul de autobuz și timings mai potrivite pentru cipurile periferice ale Z80. Zilog a continuat să producă Z180 și să-l îmbunătățească: noile versiuni se numesc Z8S180 / Z8L180 și au nuclee complet statice, cu consum redus de energie și interferențe electromagnetice reduse (EMI, eliminarea interferențelor electromagnetice ). ^[55]
• Toshiba a dezvoltat controlerul inteligent seria Z84013 / Z84C13 (84-pini) și Z84015 / Z84C15 (100-pini), practic nuclee Z80 cu perifericele sale în tehnologia NMOS și CMOS, cu temporizator de supraveghere , funcția POR („Power-On- Resetare ") și așteptați generatorul de stare, toate pe același cip. De asemenea, au fost fabricate de Sharp . Aceste procesoare sunt acum asamblate și de Zilog. ^[56]
• Zilog Z380 , un cip pe 32 de biți compatibil cu Z80, introdus în 1994 , a supraviețuit acestor ani; è usato principalmente nei dispositivi per le telecomunicazioni.
• Lo Zilog eZ80 , pienamente compatibile con lo Z80 ^[57] con word di 8/16/24/32 bit ed uno spazio indirizzi lineare di 16 MB; è stato introdotto nel 2001 . Esiste in diverse versioni, con SRAM o memoria flash integrata, così come con le periferiche montate su chip. Una variante integra su chip un MAC e il software a corredo include uno stack IP . A differenza dello Z800 e dello Z280, presenta solo qualche istruzione aggiuntiva (di cui le principali riguardano i metodi di indirizzamento e quelle per caricare i registri in memoria, con indirizzo variabile a 16/24 bit); rispetto allo Z80, esegue le istruzioni da 2 ad 11 volte più velocemente (con un valore medio di 3-5 volte). È certificato per frequenze di clock fino a 50 MHz.
• Kawasaki produsse il KL5C8400, compatibile a livello binario con lo Z80, di cui risulta mediamente 1,2-1,3 volte più veloce e può operare con clock fino a 33 MHz. Kawasaki produsse anche la famiglia KL5C80A1x, con le periferiche ed una piccola memoria RAM integrata nel chip: è efficiente approssimativamente quanto l'eZ80 e può operare fino a 10 MHz (2006). ^[58]
• Alcune famiglie di processori multimediali del costruttore cinese Actions Semiconductor , come l'ATJ2085 ed altri chip, contengono una MCU compatibile con lo Z80 insieme ad un processore DSP dedicato a 24 bit. ^[59] Questi chip sono utilizzati in molti lettori MP3 e multimediali .

• 

  L' Hitachi HD64180 , compatibile con lo Z80.

• 

  Il Toshiba TMPZ84C015, uno Z80 standard con diverse periferiche della famiglia Z80 integrate in un unico chip, in formato QFP .

• 

  Lo Z180 in formato PLCC : deriva dallo Z80 ed è ancora in produzione.

Non compatibili

• La serie di microcontrollori Toshiba TLCS-900 (principalmente PROM ) sono basati sullo Z80, condividendo con questo la struttura base dei registri suddivisi in BC, DE, HL, IX, IY e gran parte delle stesse istruzioni, ma non sono compatibili a livello binario, al contrario della precedente famiglia TLCS 90. ^[60]
• La serie di microcontrollori NEC 78K è basata sullo Z80: essi condividono la stessa struttura base dei registri BC, DE, HL e istruzioni simili (ma con nomi differenti). Non sono compatibili a livello binario con lo Z80.

Parzialmente compatibili

• I microprocessori/microcontroller Rabbit Semiconductor 2000/3000/4000 ^[61] sono basati sull'architettura HD64180 / Z180 , anche se non sono pienamente compatibili a livello binario. ^[62]

Non più in produzione:

• L' R800 prodotto da ASCII Corporation fu un veloce processore a 16 bit utilizzato nei computer MSX Turbo R : era compatibile con lo Z80 a livello software ma non a livello hardware (i timing dei segnali, la disposizione ed i segnali dei pin differivano dallo Z80).
• Gli Z800, in tecnologia NMOS, e Z280, in tecnologia CMOS, furono implementazioni più veloci dello Z80 (prima dell'arrivo dell' HD64180 / Z180 ), con una MMU capace di gestire uno spazio indirizzi di 16 MB; essi aggiungevano molte variazioni e modalità di indirizzamento al set di istruzioni originali dello Z80. Il primo non fu neanche messo in commercio mentre il secondo non riuscì ad imporsi a causa della sua eccessiva complessità e perché era stato progettato più per l'uso nei minicomputer che nei sistemi embedded. ^{[6] [63]} Per contro lo Z80 in versione CMOS era rimasto popolare, a fianco delle famiglie compatibili Z180 ed eZ80.

• 

  L' R800 , compatibile con lo Z80, in formato QFP .

• 

  Lo Z280 in formato PLCC .

Versioni FPGA e ASIC

L'Evatronix CZ80CPU è un core per CPU equivalente allo Z80, ^[64] disponibile come codice sorgente Verilog o VHDL per i diffusi ASIC o come sorgente EDIF di netlist per i FPGA da Actel , Altera , Lattice o Xilinx .

Versioni libere sono il T80 ^[65] ed il TV80, ^{[66] [67]} disponibili come sorgenti VHDL e Verilog sotto una licenza in stile BSD o LGPL . ^[68] La versione in VHDL, una volta sintetizzata, può essere impostata fino a 35 MHz su un FPGA Spartan II di Xilinx. ^[65] Per produzioni su larga scala è comunque più conveniente utilizzare una soluzione tradizionale (o ASIC) piuttosto che un FPGA.

Emulazione software

Gli emulatori software degli Z80 girano oggi sui moderni PC molto più velocemente di quanto facesse la CPU Z80 originale: essi sono utilizzati per simulare gli home computer basati sullo Z80 (come l' Amstrad CPC , l' MSX ed il Sinclair ZX Spectrum ), o console come il ColecoVision , ma anche negli emulatori di videogiochi (come il MAME ) per eseguire i vecchi arcade . Il SIMH emula il computer MITS Altair 8800 sia con processore 8080 che Z80.

Impiego

Negli home computer

Durante la fine degli anni settanta ei primi anni ottanta lo Z80 fu utilizzato in un gran numero di macchine da ufficio basate sul sistema operativo CP/M , una combinazione che dominò il mercato di quel tempo. ^{[69] [70]}

Due esempi di macchine da ufficio basate sul binomio Z80+CP/M furono il portatile Osborne 1 e la serie Kaypro . Research Machines realizzò i microcomputer 380Z ( 1977 ) e LINK 480Z ( 1981 ): quest'ultimo è dotato di un'interfaccia di rete proprietaria CHAIN (tipo Ethernet ) per il collegamento ad una LAN . Se sulla LAN era presente un file server , il computer poteva avviare da esso un sistema operativo usando il CP/NOS (una versione solo-rete del CP/M), altrimenti poteva avviare il CP/M da un disco e poi accedere ai servizi di rete tramite CP/NET. Altri costruttori di tali sistemi furono TeleVideo , Xerox ( serie 820 ) e un gran numero di altre società più o meno conosciute. Alcuni sistemi utilizzavano un multitasking software per distribuire un processo fra diversi utenti.

Il Commodore 128 integra a fianco del MOS 8502 un processore Z80, grazie al quale può entrare in una particolare modalità compatibile con il CP/M. ^{[71] [72]} Altri computer basati sul MOS 6502 in vendita a quel tempo, come il BBC Micro e l' Apple II , ^[73] o basati sul MOS 6510 , come il Commodore 64 , ^[74] possono usare lo Z80 alloggiato su un'unità esterna, una scheda aggiuntiva o una cartuccia di espansione , come la SoftCard di Microsoft per l'Apple II: essa era una scheda aggiuntiva particolarmente diffusa e uno dei pochi prodotti hardware realizzati da Microsoft a quel tempo.

Acer , all'epoca Multitech , introdusse il Microprofessor I nel 1981 , un dispositivo per l'apprendimento del linguaggio macchina dello Z80. Nel 2019 è ancora prodotto e venduto da Flite Electronics Int. ( Southampton , Inghilterra ) come "Flite's MPF-1B". ^[75] Un altro microcomputer con finalità didattiche basato sullo Z80 è l' NBZ80 o Nanocomputer , prodotto dall'azienda italiana SGS-ATES intorno al 1979.

Lo Z80 fu usato nella famiglia di home computer prodotti da Sinclair . Il Sinclair ZX80 integra uno Z80 oppure lo μPD780C-1, un clone del processore prodotto da NEC . Questo computer, presentato nel 1980 , integra 1 kB di RAM e 4 kB di ROM, contenenti il sistema operativo e il linguaggio di programmazione Sinclair BASIC . Il Sinclair ZX81 , presentato nel 1981 , era un'evoluzione del precedente, rispetto al quale utilizza uno Z80A e integra 8 kB di memoria ROM. Come lo ZX80, anche lo ZX81 delega alla CPU Z80 la generazione del segnale video. L'erede dello ZX81 fu il Sinclair ZX Spectrum , basato anch'esso sullo Z80A, ma con un hardware migliore: lo ZX Spectrum può infatti contare su più RAM (16 kB o 48 kB, a seconda delle versioni), un interprete BASIC più completo (residente su 16 kB di ROM) e grafica a colori.

I computer costruiti seguendo lo standard MSX , sviluppato da Kazuhiko Nishi , presidente della società giapponese ASCII Corporation , erano basati su uno Z80 a 3,58 MHz. L'architettura MSX deriva da quella dei computer di Spectravideo , una società americana che commercializzava dei sistemi realizzati in collaborazione proprio con ASCII Corporation. Nishi ottenne la licenza dei computer di Spectravideo e ne rivide l'hardware, creando uno standard che chiamò MSX. ^[76] A livello di hardware i sistemi MSX erano distribuiti con 16/64 KB di RAM, un processore grafico TMS9918 e un processore audio AY-3-8910 .

• 

  La scheda madre del Commodore 128 : lo Z80 è il secondo chip più grande in basso a destra.

• 

  Il Microprofessor I , un mini computer didattico basato sullo Z80.

• 

  L' Osborne 1 , uno dei primi computer basati sullo Z80.

• 

  Il Sinclair ZX80 , uno dei primi home computer basati sullo Z80.

• 

  La scheda madre del Sinclair ZX81 : si noti al centro il clone dello Z80, il chip marchiato "NEC D780C-1".

• 

  La scheda madre del Sinclair ZX Spectrum , con lo stesso clone dello Z80 del Sinclair ZX81.

• 

  Il Kaypro II (1984), un diffuso personal computer trasportabile con sistema operativo CP/M e CPU Z80.

• 

  Il Research Machines 380Z , un altro computer basato sul binomio CP/M-Z80.

• 

  L' SVI-328 , prodotto dalla Spectravideo e da cui sono derivati i computer MSX.

• 

  Il Philips VG-8020, uno dei computer compatibile MSX, standard basato sullo Z80.

Nei sistemi embedded e nell'elettronica di consumo

Lo Zilog Z80 è stato a lungo un microprocessore molto diffuso nei sistemi embedded e nei microcontroller ^[30] dove è stato largamente utilizzato fino ai primi anni 2000 , ^{[12] [77]} sostituito dal suo successore eZ80. Di seguito sono illustrati alcuni usi dello Z80, inclusi i prodotti dell' elettronica di consumo .

Utilizzo industriale/professionale

Un centralino basato sullo Z80. La CPU è nella parte sinistra, accanto al chip con l'etichetta sopra.

• Apparecchiature da ufficio (quali fax , segreterie telefoniche e fotocopiatrici ) usano spesso lo Z80.
• Controller PLC industriali utilizzano lo Z80 in moduli CPU per le funzioni ausiliarie quali l'I/O analogico, o in moduli di comunicazione.
• È anche usato in robotica , ad esempio per il riconoscimento vocale ^[78] e nella sintesi vocale (ad esempio, nel processore M8950 del 1981 di CSELT ) e in compiti di basso livello, come unità di controllo dei servomeccanismi per selezionare e posizionare i meccanismi (anni novanta).
• I multiplexer RS232 che collegano un gran numero di " terminali " in vecchio stile ai minicomputer o ai mainframe utilizzavano matrici schede Z80 CPU/SIO.
• Lo Z80 è stato usato anche nei mixer video usati nelle emittenti TV per operazioni di modifica video in sistema real-time (anni ottanta). ^[79]
• È stato usato anche nei dischi rigidi di Seagate Technology e di altri produttori come controller.
• I terminali per le carte di credito delle pompe di benzina in America utilizzavano la CPU Z80 ed i chip PIO (Brevetti USA 4930665, 4962462 e 5602745).
• Diverse schede di espansione per PC, come le schede SCSI di Adaptec , hanno utilizzato lo Z80/Z180 ed i loro chip periferici.
• I processori Z80/Z180/Z380 sono stati utilizzati in apparecchiature per le telecomunicazioni come i commutatori telefonici ed i modem .
• Il commutatore di messaggi di Stofor , utilizzato ampiamente dalle banche e dagli agenti di borsa inglesi negli anni ottanta, era basato sullo Z80.
• Dispositivi per la domotica , come i controller wireless degli impianti di annaffiatura o le reti senza fili, usano il sistema opensource N8VEM.
• Alcuni etilometri , come l'Intoxilyzer 5000EN, utilizzano una coppia di Z80 (anni 2000). ^[80]

Elettronica di consumo

• Diverse calcolatrici scientifiche hanno usato lo Z80, incluse la TI-73 ^[81] (1998), la TI-81 ^[82] (1990), la TI-82 ^[83] (1993), la serie TI-83 ^[84] (1996), la serie TI-84 ^[85] (2004), la TI-85 ^[86] (1995) e la serie TI-86 ^[87] (1997) di Texas Instruments . ^[88]
• Tutti i lettori multimediali S1 MP3 sono basati sul core Z80 (anni 2000). ^[89]
• Lo Z80 è stato usato spesso anche nei videogiochi arcade , ^[12] sia come CPU, sia come coprocessore audio o video. Il gioco Pac-Man (1980) utilizza un singolo Z80 come CPU. ^{[90] [91]} Galaxian (1979) ed i giochi arcade come King & Balloon (1980) e Check Man (1982) che usano la scheda madre Namco Galaxian utilizzano tutti lo Z80 come CPU principale. ^[92] Altri giochi Namco come Galaga (1981) e quelli che utilizzano la scheda madre Namco Galaga , tra cui Bosconian (1981), Dig Dug (1982), Xevious (1982) e Super Xevious (1984), utilizzano 3 processori Z80 in parallelo per la CPU, la gestione della grafica e del suono. ^[93] La scheda madre Jaleco Master System 32 , utilizzata per diversi arcade, utilizza uno Z80 per la gestione del sonoro. ^[94]
• Lo Z80 fu usato anche in alcune console giochi come la ColecoVision (1982), ^[95] il Sega Master System (1985) ^[96] e il Sega Game Gear (1990), come coprocessore audio nel Sega Mega Drive (1988) e come controller audio e coprocessore del Motorola 68000 nel Neo Geo di SNK (1990).
• I sistemi gioco portatili Game Boy (1989) e Game Boy Color (1998) di Nintendo usavano un processore derivato dallo Z80 ^[97] con un insieme di istruzioni leggermente differente (i registri indice ed il set di registri alternativi mancavano, ma erano state aggiunte le modalità di indirizzamento con incremento/decremento automatico), prodotto da Sharp Corporation . Il Game Boy Color è capace di raddoppiare il clock della CPU quando esegue software specifico per questo modello. La serie Game Boy Advance (2001) originariamente includeva questo Z80 modificato per motivi di retrocompatibilità , ma in seguito questa CPU fu eliminata quando fu presentato il Game Boy Micro .
• In Russia lo Z80 ei suoi cloni furono usati largamente in telefonia nelle linee telefoniche terrestri con Caller ID .

• 

  Una calcolatrice Texas Instruments serie TI-86.

• 

  La console ColecoVision è basata su uno Z80A.

• 

  Il Sega Master System , un'altra console basata sullo Z80.

• 

  Il Nintendo Game Boy utilizza lo Sharp LR35902, una CPU derivata dallo Z80.

• 

  La scheda madre per giochi arcade Jaleco Master System 32 utilizza uno Z80 per gestire il suono.

• 

  Scheda madre del Neo Geo AES : lo Z80 è il chip rettangolare sotto al connettore centrale.

Strumenti musicali e altro

• Alcuni sequencer MIDI come l' E-mu 4060 Polyphonic Keyboard and Sequencer (1977) ^[98] ed il Roland MSQ700 (1984) ^[99] , erano costruiti intorno allo Z80.
• Anche alcuni controller e commutatori MIDI, come il Waldorf Midi-Bay MB-15 , usavano lo Z80 (1990). ^[100]
• Alcuni sintetizzatori analogici polifonici integravano lo Z80 come scanner della tastiera (ma anche per gestire le manopole delle impostazioni, i display e altro) e nei convertitori D/A o nei controlli PWM dei livelli analogici; nei sistemi più recenti è stato usato alle volte per gestire le comunicazioni tra i dispositivi MIDI. Lo Z80 è stato spesso utilizzato anche per generare il suono, implementando un oscillatore a bassa frequenza o un sintetizzatore . Alcuni esempi sono:
  • i sintetizzatori Prophet 5 (1978), Prophet 10 (1980), ^[101] Prophet 600 (1982), Six-Trak (1984), Multitrak (1985), MAX (1984) e Split-8 (1985) di Sequential Circuits ; ^[102]
  • il sintetizzatore a 6 voci MemoryMoog (1982); ^[103]
  • il sintetizzatore ad 8 voci Oberheim OB-8 (1983) con MIDI; ^[102]
  • il sintetizzatore ad 8 voci Roland Jupiter-8 (1981). ^[104]
• Sintetizzatori/ campionatori digitali come l' E-MU Emulator I (1981), l' Emulator II (1984) ed il campionatore a 12 bit Akai S700 (1987). ^[105]
• Drum machine come l' E-mu SP-12 (1985), l' E-mu SP-1200 (1987), l' E-mu Drumulator (1983) ed il Drumtraks (1984) di Sequential Circuits usavano i processori Z80. ^[102]
• Molti riverberatori digitali della Lexicon di fine anni ottanta ( PCM70 , LXP15 , LXP1 , MPX100 ) usavano uno o più Z80 per l'interfaccia utente e l'oscilloscopio a bassa frequenza; le funzioni sul segnale digitale erano poi eseguite da hardware dedicato.
• Il preamplificatore per chitarra con controller MIDI a valvole ADA MP-1 (1988) usava lo Z80. ^[106]
• Il preamplificatore per chitarra con controller MIDI a valvole MESA BOOGIE Triaxis (1991) usa lo Z80.

• 

  Il Roland Jupiter-8, un sintetizzatore analogico del 1981, utilizzava lo Z80.

• 

  L'E-mu SP-1200 è una drum machine e campionatore che usava lo Z80.

• 

  Il Sequential Circuits Prophet 5, un sintetizzatore che impiegava lo Z80

Note

Bibliografia

Schede di riferimento per la programmazione per CPU Z80 di tre diversi produttori.

Testi

• Microprocessori , Gruppo Editoriale Jackson, 1988, pp. 85-120, ISBN 88-256-0068-2 .
• Rodnay Zaks, Programmazione dello Z80 , Gruppo Editoriale Jackson, 1981.
• Lance A. Leventhal, Z80 - Programmazione in linguaggio Assembly , Gruppo Editoriale Jackson, 1981.
• Adam Osborne, Jerry Kane, Russell Rector, Susanna Jacobson, Programmazione dello Z80 e progettazione logica , Gruppo Editoriale Jackson, 1981.
• Elizabeth A. Nichols, Joseph C. Nichols, Peter R. Rony, Il Nanobook Z-80 , Jackson Italiana Editrice, 1979.
• Patrizio Sesto Rubino, Giuseppe Pranzo Zaccaria, Il nuovo manuale Z80 , Editrice Il Rostro, 1982. ISBN non esistente
• ( EN ) Zilog Components Data Book , Zilog, 1985. ISBN non esistente
• ( EN ) Zilog Z-80 Data Book ( PDF ), Zilog, 1978. URL consultato il 20 luglio 2009 (archiviato dall' url originale il 18 ottobre 2010) . ISBN non esistente
• ( EN ) Alexander John Anderson, Foundations of Computer Technology , 1ª ed., CRC Press,, 8 settembre 1994, ISBN 0-412-59810-8 .
• ( EN ) Bruce A. Artwick, Microcomputer interfacing , Prentice-Hall, 1980, ISBN 978-0-13-580902-0 .
• ( EN ) Jan Axelson, Embedded ethernet and internet complete , Lakeview research, 2003, ISBN 978-1-931448-00-0 .
• ( EN ) Mark Balch, Digital Fundamentals , in Complete Digital Design: A Comprehensive Guide to Digital Electronics and Computer System Architecture , McGraw-Hill Professional, 2003, ISBN 0-07-140927-0 .
• ( EN ) Gerald W. Brock, The second information revolution , Harvard University Press, 2003, ISBN 978-0-674-01178-6 .
• ( EN ) Wai-Kai Chen, 61.4 - Microprocessor Based Degins: Interfacing , in The circuits and filters handbook , 2ª ed., CRC Press, 2002, ISBN 978-0-8493-0912-0 .
• ( EN ) Steve Ciarcia, Build your own Z80 computer: design guidelines and application notes , BYTE, ottobre 1981, ISBN 0-07-010962-1 .
• ( EN ) Commodore Business Machines, Commodore 128: Programmer's Reference Guide , Bantam Books, 1986, ISBN 978-0-553-34292-5 .
• ( EN ) Daniel Sánchez-Crespo Dalmau, Core techniques and algorithms in game programming , New Riders, 2004, ISBN 978-0-13-102009-2 .
• ( EN ) Robert A. Froehlich,Free software catalog and direct , Crown Publishers, 1984, ISBN 978-0-517-55448-7 .
• ( EN ) Joe Grand et al. , Game console hacking: Xbox, PlayStation, Nintendo, Game Boy, Atari, & Sega , Syngress, 2004, ISBN 978-1-931836-31-9 .
• ( EN ) Steve Heath, Embedded systems design , 2ª ed., Newnes, dicembre 2002, ISBN 978-0-7506-5546-0 .
• ( EN ) Herman Holtz, Computer work stations - A Manager's Guide to Office Automation and Multi-User Systems , Chapman and Hall, 1985, ISBN 978-0-412-00491-9 .
• ( EN ) Kamal Hyder, Bob Perrin, Embedded systems design using the Rabbit 30000 microprocessor , Newnes, 2004, ISBN 978-0-7506-7872-8 .
• ( EN ) Dennis Longley, Michael Shain, Expanding and networking microcomputers: the complete and up to date guide to over 600 boards for Apple and IBM PCs , MacMillan Press, 1985, ISBN 978-0-333-38006-2 .
• ( EN ) Aditya P. Mathur, Introduction to Microprocessors , 3ª ed., McGraw Hill, 1990, ISBN 978-0-07-460222-5 .
• ( EN ) Alex Meystel, Autonomous mobile robots: vehicles with cognitive control , World Scientific, 1991, ISBN 978-9971-5-0089-4 .
• ( EN ) Klaus Miesenberger, Computers Helping People with Special Needs , Springer-Verlag, 2008, ISBN 978-3-540-70539-0 .
• ( EN ) Ross P. Nelson, The 80386 book: assembly language programmer's guide for the 80386 , Microsoft Press, 1989, ISBN 978-1-55615-138-5 .
• ( EN ) Michael Nitsche, Games and Rules , in Video Game Spaces: Image, Play, and Structure in 3D Worlds , MIT Press, 2009, ISBN 0-262-14101-9 .
• ( EN ) Julio Sanchez, Maria P. Canton, Software solutions for engineers and scientists , CRC Press, 2008, ISBN 978-1-4200-4302-0 .
• ( EN ) Leo J. Scanlon, 8086/8088/80286 assembly language , Brady Books, 1978, ISBN 978-0-13-246919-7 .
• ( EN ) Ian R. Sinclair, Practical electronics handbook , 5ª ed., Newnes, 2000, ISBN 978-0-7506-4585-0 .
• ( EN ) Electronic Business Asia , Cahners Asia Limited, 1997. ISBN non esistente

Pubblicazioni

• Franco Maddaleno, Nuove istruzioni dello Z-80 ( JPG ), in Bit , anno 2, n. 3, Milano, Gruppo Editoriale Jackson, giugno/agosto 1979, pp. 43-48, ISSN 0392-8837 ( WC · ACNP ) .
• ( EN ) History of the 8-bit: travelling far in a short time , in InfoWorld , vol. 4, n. 47, InfoWorld Media Group, 29 novembre 1982, pp. 58-60, ISSN 0199-6649 ( WC · ACNP ) .
• ( EN ) Federico Faggin, The Birth of the Microprocessor - My Recollections , intel4004.com, 15 ottobre 2001. URL consultato il 4 ottobre 2010 .
• ( EN ) Zilog, Z180 Family Questions and Answers ( PDF ), marzo 1994. URL consultato il 9 novembre 2010 (archiviato dall' url originale il 5 gennaio 2009) .
• ( EN ) Zilog, Zilog product specification - Z8400/Z84C00 NMOS/CMOS Z80 CPU Central Processing Unit ( PDF ), Z80.info. URL consultato il 21 agosto 2010 .
• ( EN ) Zilog, Z80 Family CPU User Manual ( PDF ), 2005.
• ( EN ) SLR Systems, Z80 Relocating Macro Assembler User's Guide ( PDF ), 1984 (archiviato dall' url originale il 20 luglio 2011) .
• ( EN ) InfoWorld Media Group, Macro-Mon, an advanced monitor for the TSR-80 , in InfoWorld , vol. 4, n. 24, 21 giugno 1982.
• ( EN ) Smithsonian, Section 6 MOS MPU, MCU, and Peripherals Market Trends ( PDF ).
• ( EN ) John C. Dvorak, After CP/M, object oriented operating systems may lead the field , in InfoWorld , vol. 4, n. 18, InfoWorld Media Group, 10 maggio 1982.
• ( EN ) Marty Petersen, Review: Premium Softcard IIe , in InfoWorld , vol. 6, n. 6, InfoWorld Media Group, 6 febbraio 1984.
• ( EN ) Midway Games , Game Board Schematic ( PDF ), in Midway Pac-Man Parts and Operating Manual , dicembre 1980. URL consultato il 9 novembre 2010 .
• ( EN ) Midway Games , Game Logic Schematic ( PDF ), in Midway Galaxian Parts and Operating Manual , febbraio 1980. URL consultato il 9 novembre 2010 .
• ( EN ) Midway Games , Schematics and Wiring Diagrams ( PDF ), in Midway Galaga Parts and Operating Manual , ottobre 1981. URL consultato il 9 novembre 2010 .
• ( EN ) Electronic Christmas, Zappy New Year , in InfoWorld , vol. 4, n. 50, InfoWorld, 20 dicembre 1982.
• ( EN ) Japanes computer firms in court again , in New Scientist , Reed Business Information Ltd, 5 maggio 1983. URL consultato il 9 novembre 2010 .
• ( EN ) Zilog, Inc., Zilog Z8S180/Z8L180 ( PDF ), 2000. URL consultato il 12 novembre 2010 .
• ( EN ) Zilog, Inc., eZ80 CPU User Manual ( PDF ), 2008. URL consultato il 12 novembre 2010 .

Articoli sull'architettura dello Z80

• ( EN ) A. El-Hajj, KY Kabalan; M. Mneimneh; F. Karablieh, Microprocessor simulation and program assembling using spreadsheets , in Simulation , vol. 75, n. 2, agosto 2000, pp. 82-90, DOI : 10.1119/1.14604 .
• ( EN ) K. Nagasawa, K. Taki; H. Tamemoto; BY Lee; H. Tanaka; S. Imai; Y. Kajikawa; D. Azuma, Design and evaluation for super low power Z80 with pass-transistor logic , in Sharp Technical Journal , vol. 67, aprile 1997, pp. 35-40.
• ( EN ) W. Lunscher, Semaphore Strategy For Z80 , in IEEE Micro , vol. 5, n. 3, IEEE, 1985, p. 4, DOI : 10.1109/MM.1985.304535 .
• ( EN ) M. Smith, BE Luff, Automatic Assembler Source Translation From The Z80 To The Mc6809 , in IEEE Micro , vol. 4, n. 2, IEEE, 1984, pp. 3-9, DOI : 10.1109/MM.1984.291314 .

Impieghi didattici

• ( EN ) HB Diab, I. Demashkieh, A computer-aided teaching package for microprocessor systems education , in IEEE Transactions on Education , vol. 34, n. 2, IEEE, maggio 1991, pp. 179-183, DOI : 10.1109/13.81598 .
• ( EN ) MH Nehrir, AJ Odermann; BD Bowen, A microcomputer-microprocessor-based DC motor speed controller for undergraduate electric machinery laboratory , in IEEE Transactions on Education , vol. 33, n. 4, IEEE, novembre 1990, pp. 341-345, DOI : 10.1109/13.61087 .
• ( EN ) CD Spencer, PF Seligmann, Microcomputers as digital electronics , in American Journal of Physics , vol. 54, n. 5, AAPT, maggio 1986, pp. 411-415, DOI : 10.1119/1.14604 . URL consultato il 3 settembre 2010 (archiviato dall' url originale il 23 febbraio 2013) .
• ( EN ) Trevor N. Mudge, Gregory D. Buzzard, Teaching Assembly Language Programming With ZIP, A Z80 Assembly Language Interpreter Program , in IEEE Transactions on Education , vol. 26, n. 3, IEEE, 1983, pp. 91-98, DOI : 10.1109/TE.1983.4321615 .
• Sistema Microprofessor I con Z80, con corso e manuali di apprendimento.

Applicazioni scientifiche

• ( EN ) FO Otieno, BO Kola; FN Onyango, On-line determination of thermophysical properties in an absorption calorimeter , in Measurement Science & Technology , vol. 8, n. 3, IOP, marzo 1997, pp. 239-244, DOI :10.1088/0957-0233/8/3/004 .
• ( EN ) S. Altieri, F. Fossati; A. Lanza; T. Pinelli, An Automated-System to Control the Polarization Voltage of Silicon Detectors , in IEEE Transactions on Nuclear Science , vol. 42, n. 2, IEEE, aprile 1995, pp. 57-60, DOI : 10.1109/23.372132 .
• ( EN ) FM Xiao, S. Li, A Front-End Data Acquisition-System for Mossbauer-Spectroscopy ^{[ collegamento interrotto ]} , in Hyperfine Interactions , vol. 71, Springer Netherlands, 1992, pp. 1531-1534, DOI : 10.1007/BF02397372 .
• ( EN ) T. Brenner, S. Buttgenbach; T. Fabula; W. Rupprecht, Real-time data acquisition system for laser and radio frequency spectroscopy , in J. Phys. E: Sci. Instrum. , vol. 21, IOP, 1988, pp. 1150-1153, DOI : 10.1088/0022-3735/21/12/005 .
• ( EN ) PM Kennedy, ZH Stachurski, A novel semi-contact extensometer based on Z80 microprocessor , in J. Phys. E: Sci. Instrum. , vol. 19, IOP, 1986, pp. 115-118, DOI : 10.1088/0022-3735/19/2/003 .
• ( EN ) L. Thomas, W. Bunn; S. Woodward; T. Baer, Design and operation of a 12.5-ns multichannel scaler , in Review of Scientific Instruments , vol. 55, n. 11, AIP, novembre 1984, pp. 1849-1853, DOI : 10.1063/1.1137678 . URL consultato il 3 settembre 2010 (archiviato dall' url originale il 23 febbraio 2013) .
• ( EN ) KL Sala, R. LeSage; RW Yip, S-100/Z80 microprocessor-based scanning microdensitometer and signal processing system , in Review of Scientific Instruments , vol. 53, n. 11, AIP, novembre 1982, pp. 1682-1684, DOI : 10.1063/1.1136870 . URL consultato il 3 settembre 2010 (archiviato dall' url originale il 23 febbraio 2013) .

Voci correlate

• Federico Faggin
• Zilog
• CP/M
• S-100
• Processori a 8 bit

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Zilog Z80

Collegamenti esterni

• Famiglia dei prodotti Zilog Z80 - dal sito ufficiale di Zilog
• Z80-Family Pagina di supporto ufficiale – creata da Thomas Scherrer, mantenuta da Gaby Chaudry
• Emulatori software per Z80 – elenco presente sul sito Zophar's Domain
• YAZE-AG ( Yet Another Z80 Emulator by AG ) – emulatore per Unix(Solaris), Linux, FreeBSD, Macintosh e Windows
• DEEDS – Suite di simulatori per la progettazione digitale ad uso didattico – simula anche sistemi a microprocessore basati sul DMC8 (CPU a 8 bit derivata dallo Z80); esporta i progetti in VHDL e su FPGA (liberamente scaricabile)
• Flite Electronics - Costruttore del sistema didattico per Z80 Microprofessor I
• Core gratuito della CPU Z80 in codice VHDL oppure in codice Verilog – da OpenCores.org
• Tutte le caratteristiche non documentate dello Z80 – creato da Sean Young (su http://www.myquest.nl/z80undocumented/ )
• SBC N8VEM , su uelectronics.info . URL consultato il 3 settembre 2010 (archiviato dall' url originale il 31 gennaio 2010) .
• V6Z80P - Moderno home computer con lo Z80 come processore , su retroleum.co.uk . URL consultato il 10 novembre 2010 (archiviato dall' url originale il 10 novembre 2010) .
• Lista degli opcode dello Z80 - da mdfs.net
• Mostek Z80 Manuale tecnico del processore – manuale completo
• Manuale di riferimento dello Z80 con la descrizione delle istruzioni del processore ( PDF ), su zilog.com .
• Manuale di riferimento delle periferiche dello Z80 ( PDF ), su zilog.com .
• ZED Computer - Single Board Computer , su youtube.com .

Portale Informatica

Portale Ingegneria

Questa è una voce in vetrina , identificata come una delle migliori voci prodotte dalla comunità .
È stata riconosciuta come tale il giorno 15 novembre 2010 — vai alla segnalazione .
Naturalmente sono ben accetti suggerimenti e modifiche che migliorino ulteriormente il lavoro svolto.

Segnalazioni · Criteri di ammissione · Voci in vetrina in altre lingue · Voci in vetrina in altre lingue senza equivalente su it.wiki