Microprocesorul Z80

CAPITOLUL 1

MICROPROCESORUL Z80

1.1.APARITIA PROCESOARELOR

Primele controlere au fost realizate în tehnologii pur analogice si/sau electromecanice.

Cele care fac apel la tehnica numerica au fost realizate initial pe baza logicii cablate (circuite numerice SSI si MSI) si a unei electronici analogice uneori complexe si straluceau prin dimensiuni mari, consum energetic pe masura si nu de putine ori o fiabilitate care lasa de dorit. In anul 1969, o echipa de ingineri japonezi propun companiei INTEL, construirea dupa proiectele proprii a unuei structuri de circuit integrat a carei functionare sa fie determinata de un program memorat în el, lucru ce ar fi condus la o configuratie mult mai simpla, dar aceasta ar fi presupus mult mai multa memorie decât ar fi presupus proiectul propus de inginerii niponi. Dupa un timp, cu toate ca inginerii de la INTEL au cautat sa gaseasca o solutie mai simpla, ideea s-a mentinut, ba mai mult s-a pus în aplicare si astfel a luat nastere primul microcontroler, INTEL reusind sa scoata un produs din prima sa conceptie, obtinând totodata si drepturile de a vinde acest produs.

Astfel în timpul acelui an, apare pe piata un microprocesor numit 4004, fiind primul microprocesor de 4 biti cu viteza 6000 operatii pe secunda. La scurt timp dupa aceea, compania americana CTC propune companiilor INTEL si Texas Instruments sa conceapa un microprocesor pe 8 biti pentru folosinta cu terminale. Cu toate ca CTC a renuntat la aceasta idee pâna la sfârsit, INTEL si Texas Instruments au continuat sa lucreze la microprocesor si în aprilie 1972 a aparut pe piata primul microprocesor de 8 biti sub numele de 8008 capabil sa adreseze 64Kb de memorie si avea 45 de instructiuni si viteza de 300.000 de operatii pe secunda. Acel microprocesor a fost predecesorul tuturor microprocesoarelor de astazi. INTEL a continuat dezvoltarile pâna în aprilie 1974 si au lansat pe piata microprocesorul de 8 biti sub numele de 8080 ce putea adresa 64Kb de memorie si avea 75 de instructiuni, iar pretul începuse de la 360$.

Apare deja concurenta astfel ca, o alta companie americana Motorola, lanseaza pe piata un microprocesor de 8 biti 6800, si pe lânga microprocesorul propriu-zis, Motorola a fost prima companie care a facut si alte periferice cum ar fi 6820 si 6850. La acel timp multe companii cum ar fi MOS Technology au recunoscut marea importanta a microprocesoa-relor si au început propriile lor dezvoltari, continuând sa lucreze intensiv la dezvoltarea acestora, asa ca la expozitia WESCON din Statele Unite din 1975 a avut loc un eveniment critic în istoria microprocesoarelor, MOS Technology anuntând ca produce microprocesoarele 6501 si 6502 (6502 este un microcontroler pe 8 biti cu 56 de instructiuni si o capabilitate de adresare directa de 64Kb de memorie) la pretul de 25$ bucata, pe care cumparatorii le puteau cumpara imediat. Pretul scazut a avut un impact senzational si astfel ca un raspuns la concurenta, atât INTEL cât si Motorola au scazut preturile lor în prima zi a expozitiei pâna la 69.95$ pe microprocesor. Datorita costului scazut, 6502 devine foarte popular, si este instalat în computere ca :KIM-1, Apple I, Apple II, Atari, Comodore, Acorn, Oric, Galeb, Orao, Ultra si multe altele. În 1976 Zilog anunta aparitia lui Z80, un microprocesor mai puternic decât cele aparute pâna acum, care putea adresa direct 64Kb de memorie, avea 176 instructiuni, o singura sursa, si viteza de lucru mult mai mare. Z80 a reprezentat o relevatie în acest domeniu, toata lumea facând conversia de la 8080 la Z80 si din acest moment Z80 devine cel mai de succes microcontroler de 8 biti a acelui timp, fiind inima a multor computere ca : Spectrum, Partner, TRS703, Z-3 si Galaxi. În 1976, INTEL iese pe piata cu o versiune îmbunatatita de microprocesor pe 8 biti numit 8085, dar tot Z80 era mai bun, astfel încât INTEL pierde monopolul pietii. În ciuda aparitiei pe piata a mai multor tipuri de microprocesoare (6809,2650,SC/MP Mostek, NEC, SHARP si SGS etc.), un fapt era deja hotarât: nu mai erau de facut îmbunatatiri importante ca sa-i determine pe producatori sa se reorienteze spre ceva mai nou, asa ca 6502 si Z80 împreuna cu 6800 au ramas ca cei mai reprezentativi ai microprocesoarelor de 8 biti a acelui timp.

1.2.DESPRE MICROPROCESORUL Z80

Z80 este un procesor pe 8 biti a carui structura interna este prezentata în figura:

UAL  Unitatea aritmetica si logica;

RI  Registrul de instructiuni;

UCC  Unitatea de comanda si control.

2.1 Registrele microprocesorului Z80

Registrele microprocesorului Z80 formeaza trei grupuri distincte:

registre de uz general;

registre cu destinatie speciala;

bistabile pentru controlul întreruperilor.