Rockwell R6502-13

Отлично, давайте подробно разберем микропроцессор Rockwell R6502-13. Это одна из многих версий легендарного процессора MOS Technology 6502, который произвел революцию в индустрии домашних компьютеров и игровых консолей в конце 1970-х — 1980-х годах.

Описание

Rockwell R6502-13 — это 8-битный микропроцессор, выпускавшийся американской компанией Rockwell International. Он является вторым источником (second source) для оригинального процессора MOS Technology 6502. Компания Rockwell лицензировала дизайн у MOS Tech и наладила собственное производство, что повышало надежность поставок и конкуренцию на рынке.

Модель R6502-13 — это одна из модификаций, где суффикс "-13" традиционно обозначает максимальную тактовую частоту 1.8432 МГц (часто используется с кварцевым резонатором на эту частоту для удобного деления и получения стандартных скоростей последовательного порта, например, для модемов). Однако важно отметить, что этот процессор способен работать и на более высоких частотах, вплоть до 2 МГц и даже выше, в зависимости от экземпляра и условий (температуры, напряжения питания).

Этот процессор использовался в качестве прямой замены оригинального MOS 6502 в огромном количестве устройств: от домашних компьютеров (например, в некоторых партиях Apple II, Commodore PET) до игровых автоматов, промышленных контроллеров и приставок (например, в Nintendo Entertainment System использовалось семейство 6502, но конкретно Ricoh 2A03).

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура | 8-битная | | Техпроцесс | n-МОП (NMOS) | | Разрядность шины данных | 8 бит | | Разрядность шины адреса | 16 бит | | Адресуемая память | 64 КБ | | Тактовая частота | До 2 МГц (номинал для R6502-13 — часто 1.8432 МГц или 2 МГц) | | Напряжение питания | +5 В ±5% | | Потребляемый ток | ~ 100 мА (зависит от частоты и нагрузки) | | Корпус | DIP-40 (Dual In-line Package с 40 выводами) | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) | | Набор инструкций | 56 базовых инструкций, 13 режимов адресации | | Прерывания | IRQ (маскируемое), NMI (немаскируемое), RESET |

Ключевые особенности:

• Простота и низкая стоимость: Изначальный дизайн 6502 был радикально дешевле конкурентов от Intel и Motorola.
• Маленький набор инструкций (RISC-like): Очень эффективный для своего времени.
• Один аккумулятор: Основной регистр для арифметических и логических операций.
• Два индексных регистра (X и Y): Для индексной адресации.

Парт-номера и совместимые модели

Rockwell, как второй источник, выпускала несколько модификаций процессора 6502. Модель R6502-13 является частью этого семейства.

Прямые аналоги и парт-номера (полностью совместимые замены):

• MOS Technology:
  • MCS6502 - оригинальная модель.
  • MOS 6502 - различные ревизии.
• Rockwell International:
  • R6502 - базовая модель.
  • R6502/13 - аналог -13.
  • R6502AP - усовершенствованная версия (Advanced Performance) с частотой до 3 МГц.
• Synertek:
  • SY6502 - еще один известный второй источник, чьи процессоры были очень популярны.
• NCR: NCR также выпускала свои версии 6502.

Совместимые производные (отличаются функционалом, но основаны на ядре 6502):

• Ricoh 2A03 (использовался в NES) - это 6502 без команды BCD (Binary-Coded Decimal) и со встроенным аудио-сопроцессором (APU).
• 6512 - 8-битный ЦП, который может использовать внешний тактовый генератор (в отличие от 6502, которому нужны 2 фазы).
• 65C02 (CMOS-версия) - производилась Rockwell (R65C02), WDC и другими. Имеет более низкое энергопотребление, новые команды и полностью статическое ядро (может останавливаться на любой тактовой частоте). Не является прямой заменой без коррекции ПО, но часто используется как апгрейд.

Совместимые модели устройств (где мог применяться)

Процессор R6502-13 мог быть установлен или использоваться в качестве замены в любом устройстве, изначально разработанном на базе MOS 6502 с тактовой частотой ~2 МГц.

Наиболее известные системы:

1. Компьютеры:

   • Apple I и Apple II (в некоторых поздних ревизиях и клонах).
   • Commodore PET, CBM 8032 и другие ранние компьютеры Commodore.
   • Atari 8-bit family (400/800/XL/XE) - использовали собственные модификации (Atari обычно использовала MOS 6502C (SALLY)).
   • BBC Micro (использовал 6502 и 6512).
   • Отечественные клоны: Агат (СССР), Правец 8 (Болгария).

2. Игровые приставки:

   • Atari 2600 (использовала 6507 — урезанную версию с 13-битной адресной шиной).
   • Nintendo Entertainment System (NES) - использовала Ricoh 2A03 (на основе 6502).

3. Другое оборудование:

   • Игровые автоматы (например, многие от Atari).
   • Промышленные контроллеры и системы управления.
   • Периферийные устройства (например, интеллектуальные контроллеры для дисководов).
   • Синтезаторы и музыкальное оборудование (например, знаменитый Commodore 64, но в нем стоит MOS 6510).

Важное примечание: При замене процессора в старом оборудовании необходимо убедиться в совместимости по частоте. Если оригинальный компьютер работал на 1 МГц, установка более быстрого R6502-13 не даст прироста скорости, так как она определяется внешним тактовым генератором материнской платы. И наоборот, замена процессора, рассчитанного на 1 МГц, на плату, генерирующую 2 МГц, может привести к нестабильной работе.