Zilog Z80

Zilog Z80 – mikroprocesor opracowany w firmie ZiLOG.

Mikroprocesor Z80 powstał na fali entuzjazmu wywołanego przez mikroprocesor Intel 8080.
Grupa pracowników Intela odeszła wówczas z firmy, by założyć własne przedsiębiorstwo o nazwie ZiLOG. W nowej firmie opracowano projekt mikroprocesora opartego na Intel 8080.
Nowy układ o nazwie Z80 wszedł do sprzedaży w lipcu 1976 roku i natychmiast zdobył rynek.

Niemałą zasługę w zyskaniu popularności odegrała w Z80 zgodność programowa z 8080 – systemy oparte na Z80 bez większych problemów mogły korzystać z bogatej bazy istniejącego już oprogramowania (w tym systemu operacyjnego CP/M).

Charakterystyka 
 8-bitowa magistrala danych;
 16-bitowa magistrala adresowa – możliwość zaadresowania 64 kB pamięci RAM i obszaru 64 kB przestrzeni in/out (większość rozkazów operuje na przestrzeni pamięci, stąd też pobierany jest kod i na ten obszar wskazują rejestry adresowe (w tym PC i ukryty WR), przestrzeń in/out można porównać do pamięci RAM w procesorach RISC – dozwolone są najprostsze operacje zapisu/odczytu); wybór pomiędzy RAM a przestrzenią wejścia/wyjścia dokonywany był poprzez jedną z linii sterujących procesora, jego ignorowanie powodowałoby, że przestrzeń pamięci byłaby tożsama z przestrzenią portów i/o;
 zasilanie i poziomy logiczne zgodne ze standardem TTL (za wyłączeniem zegara taktującego): zero reprezentowane napięciem w przedziale 0-0,8 V, jedynka – 2-5 V;
 dodatkowe rozkazy umożliwiały użycie nowych technik adresowania pamięci oraz przerzucania obszarów pamięci;
 wszystkie sygnały sterujące i obie magistrale dostępne wprost (bez multipleksowania);
 obudowa typu DIL 40;
 wbudowany układ odświeżania pamięci dynamicznej;
 158 rozkazów, w tym 78 zgodnych z Intel 8080 (zachowana pełna wsteczna kompatybilność z 8080);
 bardzo duży jak dla procesora 8-bitowego zestaw rejestrów wewnętrznych ogólnego przeznaczenia wraz z zestawem alternatywnych rejestrów (np. dla wygodnej obsługi przerwań) i rejestrami indeksowymi (np. dla wygodnej implementacji tablic) – A, F, A', F', B, C, D, E, H, L, B', C', D', E', H', L', IX, IY, SP, PC, WZ, IR;
 zestaw rozkazów operujących na 16-bitowych danych (rejestry można było „sklejać” parami);
 zegar (w zależności od wersji) do 8 MHz, podstawowy cykl rozkazowy 4 takty (teoretycznie zatem do 2 MIPS).

Dodatkową zaletą użycia Z80 była możliwość skorzystania z dobrze zaprojektowanych zewnętrznych układów ściśle współpracujących z jednostką centralną:
 Z80 PIO – programowalny układ wejścia/wyjścia zawierający dwa 8-bitowe, niezależne, dwukierunkowe porty równoległe z priorytetową obsługą przerwań;
 Z80 SIO – układ zawierający dwa niezależne porty szeregowe z priorytetową obsługą przerwań;
 Z80 CTC – układ czasowy – zawierający cztery bloki, z których każdy może pracować jako licznik lub zegar z priorytetową obsługą przerwań;
 Z80 DMA – układ zarządzający transmisją danych między urządzeniami wejścia/wyjścia a pamięcią;
 Z80 DART – zubożona, tańsza wersja Z80 SIO pracująca tylko w trybie asynchronicznym;
Z80 KIO - układ peryferyjny zawierający: cztery układy czasowe, dwa porty szeregowe, trzy dwukierunkowe porty porty równoległe oraz kontroler przerwań.  Dodatkowo firma Mostek produkowała dwa własne układy peryferyjne:
Z80 STI (MK3801) - układ peryferyjny zawierający dwa układy licznikowe, port szeregowy oraz 8-bitowy port równoległy, którego linie mogły pełnić rolę wejść dla układu kontrolera przerwań;
 Z80 COMBO (MK3886) – układ peryferyjny zawierający: pamięć RAM (256 B), dwa układy czasowe, dwa porty szeregowe i układ kontroli przerwań.

Komputery używające procesora Z80 
 ABC80
 Amstrad CPC (w Niemczech produkowany jako Schneider CPC) z modelami 464, 472, 664, 6128
 BBC Micro (jako opcjonalny, drugi procesor)
 Bigboard
 CA80

 Cobra 1
 Commodore 128 (jako drugi procesor, główny to MOS 8502)
 Elwro 800 Junior
 Kaypro 2
 Meritum
 Mycron 1000
 Nascom
 Osborne 1
 SAM Coupé
 Sinclair ZX80
 Sinclair ZX81
 Sinclair ZX Spectrum
 Sinclair ZX Spectrum+
 Sinclair ZX Spectrum 128
 ZX Spectrum 128 +2 Amstrad
 ZX Spectrum 128 +3 Amstrad
 Tandy TRS-80
 Timex Computer 2048 (portugalska wersja ZX SPECTRUM 48K)
 Timex Sinclair 2068
 Timex Computer 2068
 Timex FDD3000
 Tiki 100
 Unipolbrit Komputer 2086
 Xerox 820
 Komputery zgodne ze standardem MSX produkowane przez takie firmy jak: Spectravideo, Philips, Sony, Sanyo, Mitsubishi, Toshiba, Hitachi, National, Canon, Casio, Pioneer, Fujitsu, General, Yamaha, Yashica-Kyocera (Japan), GoldStar, Samsung, Daewoo/Yeno (South Korea), Gradiente, Sharp/Epcom (Brazil) oraz kilka innych.
 Kalkulatory graficzne firmy Texas Instruments: TI-73x, TI-81, TI-82, TI-83x, TI-84x, TI-85, TI-86

Wykorzystanie do korzystania z zasobów Internetu 
Współcześnie istnieje graficzny wielozadaniowy system operacyjny SymbOS, który umożliwa na komputerze z procesorem Z80 (np. Amstrad z rozszerzeniem M4 Wifi) korzystanie z zasobów Internetu, np. używanie klienta IRC.

Zobacz też 
 MOS 6502

Przypisy

Linki zewnętrzne 
 
 Pełny zbiór instrukcji kodu maszynowego Z80
 Szczegółowa instrukcja obsługi Z80 po polsku

Procesory Zilog
Historia informatyki