Zilog Z8 и Z8 Encore!: Архитектура и современные реализации.

Введение

Zilog Z8 – это архитектура микроконтроллера, впервые представленная в 1979 году, которая сегодня также включает в себя Z8 Encore!, eZ8 Encore!, семейства eZ8 Encore! XP и eZ8 Encore! MC. Продукты линейки "Encore!" используют более новое ядро eZ8, которое в 2–3 раза эффективнее оригинального ядра Z8 с точки зрения тактовой частоты. Отличительными особенностями архитектуры являются до 4096 быстрых регистров на чипе, которые могут использоваться в качестве аккумуляторов, указателей или обычной оперативной памяти (RAM). Для хранения кода и констант используется 16-битное адресное пространство объемом от 1 кибибайта (KB) до 64 KB, которое может содержать программируемую память только для чтения (PROM, OTP), память только для чтения (ROM) или флэш-память. Также имеется второе 16-битное адресное пространство, которое можно использовать для больших приложений. Встроенные периферийные устройства включают аналого-цифровой преобразователь (АЦП), последовательный периферийный интерфейс (SPI) (согласно http://bitsavers.trailing edge.com/components/zilog/z8/UM001602_0904_Z8_User_Manual_2004.pdf, SPI присутствует только в некоторых моделях; руководство 1983 года не содержит упоминаний о SPI: https://archive.org/details/bitsavers_zilogz8198hnicalManual_4348606), каналы межчиповой связи (I²C), кодировщики/декодировщики IrDA и т.д. Доступны версии с количеством выводов от 8 до 80, в корпусах DIP (PDIP), MicroLeadFrame (MLF) без выводов, SOIC (малый контур интегральной схемы), SSOP (уменьшенный малый контур) и LQFP (малопрофильный корпус с плоским выводом). Серию eZ8 Encore! можно программировать и отлаживать через однопроводной последовательный интерфейс. Базовая архитектура, модифицированная (нестрогая) архитектура Гарварда, технически сильно отличается от Zilog Z80. Однако набор инструкций и синтаксис языка ассемблера во многом схожи с другими процессорами Zilog: операции загрузки/сохранения используют ту же мнемонику LD (нет MOV или MOVEs), типовые инструкции, такие как DJNZ, идентичны и так далее. Интегрированная среда разработки (IDE) Zilog Developer's Studio (ZDS) доступна для скачивания с веб-сайта Zilog и включает в себя ассемблер. Версия ZDS II, предназначенная для Z8 Encore! и более новых производных, также включает в себя бесплатный компилятор, соответствующий стандарту ANSI C89. Основными конкурентами являются семейства Microchip Technology PIC и все производные Intel 8051, которые также используют архитектуру Гарварда, но в более строгом исполнении. В качестве конкурентов можно рассматривать и более традиционные одночиповые микроконтроллеры на основе архитектуры фон Неймана, такие как Motorola 6800, Motorola 68HC11 на базе 6809, семейство Hitachi H8 и производные Z80, например, Toshiba TLCS 870, и это лишь некоторые из них.

The Zilog Z8 is a microcontroller architecture, originally introduced in 1979, which today also includes the Z8 Encore!, eZ8 Encore!,The "Encore!" products contains the newer eZ8 core which is 2 3 times as clock cycle efficient as the original Z8 core. eZ8 Encore! XP, and eZ8 Encore! MC families. Signifying features of the architecture are up to 4,096 fast on chip registers which may be used as accumulators, pointers, or as ordinary random access memory (RAM). A 16 bit address space for between 1 kibibyte (KB) and 64 KB of either programmable read only memory (PROM, OTP), read only memory (ROM), or flash memory, are used to store code and constants, and there is a second 16 bit address space which can be used for large applications. On chip peripherals include analog to digital converter (A/D), Serial Peripheral Interface (SPI)http://bitsavers. trailing edge. com/components/zilog/z8/UM001602 0904 Z8 User Manual 2004. pdf says SPI is only in select models. 1983 manual has no mention of an SPI: https://archive. org/details/bitsavers zilogz8198hnicalManual 4348606 and Inter Integrated Circuit (I²C) channels, IrDA encoders/decoders etc. There are versions with from 8 up to 80 pins, housed in dual in line package (PDIP), Quad Flat No leads package (MicroLeadFrame, MLF), small outline integrated circuit (SOIC), Shrink Small Outline Package (SSOP), and low profile Quad Flat Package (LQFP). The eZ8 Encore! series can be programmed and debugged through a single pin serial communication interface. The basic architecture, a modified (non strict) Harvard architecture, is technically very different from the Zilog Z80. Despite this, the instruction set and assembly language syntax are quite similar to other Zilog processors: Load/store operations use the same LD mnemonic (no MOV or MOVEs), typifying instructions such as DJNZ, are the same, and so on. An integrated development environment (IDE) named Zilog Developer's Studio (ZDS) can be downloaded from Zilog's website including an assembler. The edition of ZDS II targeting Z8 Encore! and newer derivatives also includes a free compiler claiming ANSI C89 compliance. Primary competitors include the somewhat similarThe PIC and the 8051 are using Harvard architectures as well, but in a more rigid manner. Microchip Technology PIC family, and all Intel 8051 descendants. Also more traditional von Neumann architecture based single chip microcontrollers may be regarded as competitors, such as the Motorola 6800, 6809 based Motorola 68HC11, the Hitachi H8 family, and Z80 derivatives, such as Toshiba TLCS 870, to name only a few.

Эмуляторы

JTCEMU — это свободное программное обеспечение (лицензия GNU General Public License (GPL) версии 3), эмулятор Z8, написанный на Java для Linux, Windows и macOS.