Zilog eZ80 микропроцессоры: Техникалық сипаттамалары мен мүмкіндіктері
Zilog eZ80
Zilog eZ80 – Z80 микропроцессорының жаңартылған нұсқасы. Жылдамдығы 3 есе жоғары, 50 МГц дейін жетеді. Техникалық сипаттамалары мен артықшылықтары туралы біліңіз!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Zilog eZ80 — Zilog компаниясының 2001 жылы ұсынған 8 биттік микропроцессоры. eZ80 — компанияның алғашқы өнімі болған Z80 микропроцессорының жаңартылған нұсқасы.
8 bit microprocessor
The Zilog eZ80 is an 8 bit microprocessor from Zilog, introduced in 2001. eZ80 is an updated version of the company's first product, the Z80 microprocessor.
Дизайн
eZ80 (Z380 сияқты) Z80 және Z180-мен екі жақты үйлесімді, бірақ бірдей такты жиілігінде түпнұсқа Z80 чипінен үш есе жылдам. eZ80 үш кезеңді құбырға ие: алу, декодтау және орындау. Егер бағдарлама санағышын өзгертетін нұсқау болса, процессор қазіргі уақытта өңдеп жатқан нұсқауларды тазалайды. 50 МГц дейін қол жетімді (2004), егер жылдам жад қолданылса (яғни, опкодты алу, деректер немесе кіріс-шығыс үшін күту күйлері болмаса) немесе кейбір қолданбаларда тіпті жоғары өнімділікке ие болады (16 биттік қосымша түпнұсқадағыдан 11 есе жылдам). eZ80 сондай-ақ жад басқару блогынсыз 16 МБ жадты тікелей, үздіксіз адрестеуді қолдайды, көптеген регистрлерді (HL, BC, DE, IX, IY, SP және PC) 16 биттен 24 битке дейін кеңейту арқылы. Мұны істеу үшін процессорда ADL режимі деп аталатын толық 24 биттік адрестік режим бар. Z80 регистрлік жұптары 24 битке дейін кеңейтіліп, U әрпімен қайта аталды, мысалы, HL енді HLU болып келеді және т.б. Бірақ ол әлі де түпнұсқа Z80-мен үйлесімді режимде жұмыс істей алады. Процессорда 24 биттік АЛУ арифметикалық-логикалық құрылғысы және бірнеше нұсқауларды қабаттастырылған өңдеуі (үш кезеңді құбыр) бар, бұл оның жылдамдығының екі негізгі себебі. Ескі Z280 және Z380-ден айырмашылығы, оның кэш жады жоқ (немесе қажет емес). Оның орнына, ол жылдам SRAM-мен тікелей негізгі жад ретінде жұмыс істеуге арналған (өйткені ол әлдеқайда арзан болды). Z280-дің мультиплекстелген шинасы да жоқ, бұл оны түпнұсқа Z80 және Z180 сияқты пайдалануға (қосылуға) оңай етеді және орындалу уақытының нақтылығына қатысты деңгейде болжамды. Чипте бастапқы Z80-ге ұқсас жад интерфейсі бар, соның ішінде шина сұранысы/жауап беру түймешіктері және төрт интеграцияланған чип таңдауы бар. Чипте флэш-жад және чипте нөлдік күту күйіндегі SRAM (256 КБ флэш-жад және 16 КБ SRAM) нұсқалары бар, бірақ барлық модельдерде сыртқы шиналар да бар.
The eZ80 (like the Z380) is binary compatible with the Z80 and Z180, but almost three times as fast as the original Z80 chip at the same clock frequency. The eZ80 has a three stage pipeline: fetch, decode, and execute. When an instruction changes the program counter, it flushes the instructions that the CPU is currently processing. Available at up to 50 MHz (2004), the performance is comparable to a Z80 clocked at 150 MHz if fast memory is used (i. e. no wait states for opcode fetches, for data, or for I/O) or even higher in some applications (a 16 bit addition is 11 times as fast as in the original). The eZ80 also supports direct continuous addressing of 16 MB of memory without a memory management unit, by extending most registers (HL, BC, DE, IX, IY, SP, and PC) from 16 to 24 bits. In order to do so, the CPU has a full 24 bit address mode called ADL mode. Z80 register pairs are extended to 24 bits and renamed with U e. g. HL is now HLU etc. But it can still work in the original Z80 compatible mode. The processor has a 24 bit ALU arithmetic logic unit and overlapped processing of several instructions (the three stage pipeline) which are the two primary reasons for its speed. Unlike the older Z280 and Z380 it does not have (or need) a cache memory. Instead, it is intended to work with fast SRAM directly as main memory (as this had become much cheaper). Nor does it have the multiplexed bus of the Z280, making it as easy to work with (interface to) as the original Z80 and Z180, and equally predictable when it comes to exact execution times. The chip has a memory interface that is similar to the original Z80, including the bus request/acknowledge pins, and adds four integrated chip selects. Versions are available with on chip flash memory and on chip zero wait state SRAM (up to 256 KB flash memory and 16 KB SRAM) but there are also external buses on all models.
Нұсқалар
eZ80Acclaim! — 128 КБ-қа дейін флэш-жадыға, 8 КБ-қа дейін SRAM-ға ие және 20 МГц жылдамдықпен жұмыс істей алатын «қосымшаға арналған стандартты өнімдер» (ASSP) деп белгіленген eZ80 бір чипті компьютерлер отбасы. Басқа eZ80 түрлері сияқты, ол сыртқы адрестік және деректер шинасына ие, сондықтан оны жалпы мақсаттағы микропроцессор ретінде де пайдалануға болады. eZ80AcclaimPlus! — 256 КБ флэш-жадыға, 16 КБ SRAM-ға ие және 50 МГц жылдамдықпен жұмыс істей алатын байланыс ASSP-інің отбасы. Ол eZ80Acclaim! желісіне интеграцияланған 10/100BaseT Ethernet MAC және TCP/IP стегін қосады. Басқа eZ80 түрлері сияқты, ол сыртқы адрестік және деректер шинасына ие, сондықтан оны жалпы мақсаттағы микропроцессор ретінде де пайдалануға болады.
eZ80Acclaim! is a family of eZ80 single chip computers labeled as "application specific standard products" (ASSP) that feature up to 128 KB of flash memory, up to 8 KB of SRAM, and can operate at speeds of up to 20 MHz. Like other eZ80 variants, it has an external address and data bus and can thus be used as a general purpose microprocessor as well. eZ80AcclaimPlus! is a family of connectivity ASSPs that feature up to 256 KB of flash memory, 16 KB of SRAM, can operate at speeds of up to 50 MHz. It adds an integrated 10/100BaseT Ethernet MAC, TCP/IP stack over the eZ80Acclaim! line. Like other eZ80 variants, it has an external address and data bus and can thus be used as a general purpose microprocessor as well.
Коммерциялық өнімдерде қолдану
Texas Instruments компаниясының TI 84 желісінің ең соңғы (2015 жылдың ортасы) графикалық калькуляторы TI 84 Plus CE, 48 МГц сағаттық жиілікте 24 биттік адрестік режимде eZ80 процессорын қолданады. Еуропада TI 84 Plus CE T және TI 83 Premium CE модельдері де eZ80 процессорымен жұмыс істейді. eZ80L92 – 50 МГц жиілікте жұмыс істейтін ST Robotics робот контроллерінің негізгі процессоры. Ол 128 КБ сыртқы жедел жадыға және 128 КБ сыртқы флэш жадыға ие.
The latest (mid 2015) graphing calculator in the TI 84 line by Texas Instruments, the TI 84 Plus CE, uses the eZ80 in the 24 bit address mode at a clock rate of 48 MHz. In Europe, the TI 84 Plus CE T and TI 83 Premium CE are also powered by the eZ80. The eZ80L92 is the primary processor in the ST Robotics robot controller, clocked at 50 MHz. It has 128 KB of external RAM and 128 KB of external flash memory.