Rockwell 6502

Rockwell 6502 — это 8-битный микропроцессор, разработанный компанией Rockwell International на основе оригинальной архитектуры MOS Technology 6502. Он стал одним из ключевых процессоров в эпоху домашних компьютеров и игровых консолей 1970-х – 1980-х годов благодаря своей низкой стоимости и высокой для своего времени эффективности.

Историческая справка и значение

Rockwell, будучи вторым источником (second source) для микропроцессора MOS 6502, начала его производство по лицензии. Это способствовало широкому распространению архитектуры, снижению цен и повышению надежности поставок для производителей электроники. Rockwell также вносила собственные улучшения и выпускала модифицированные версии чипа.

Технические характеристики (базовая модель, аналог MOS 6502)

• Архитектура: 8-битная
• Тактовая частота: Стандартно 1-2 МГц (модели Rockwell часто работали на 1-3 МГц, а некоторые поздние версии — до 4 МГц).
• Адресное пространство: 16-битная шина адреса, позволяющая адресовать 64 КБ памяти.
• Набор инструкций: 56 базовых инструкций, несколько режимов адресации (всего 13). Знаменит простым и эффективным набором команд.
• Регистры: Очень ограниченный набор:
  • Аккумулятор (A): 8-битный
  • Индексные регистры (X, Y): 8-битные
  • Счетчик команд (PC): 16-битный
  • Регистр состояния (P): 8-битный (флаги)
  • Указатель стека (S): 8-битный (стек расположен на странице памяти $0100-$01FF)
• Напряжение питания: +5 В.
• Техпроцесс: Исходно 8 мкм, позднее 3 мкм.
• Корпус: Стандартно 40-контактный DIP.

Особенности и улучшения Rockwell

Rockwell выпускала не только клоны, но и расширенные версии:

• R6500/R6501: Расширенное семейство с дополнительными периферийными устройствами на кристалле (таймеры, порты ввода-вывода).
• R65C02: Наиболее важная и массовая версия от Rockwell. CMOS-версия с ключевыми улучшениями:
  • Пониженное энергопотребление.
  • Исправленные недокументированные инструкции оригинального 6502.
  • Добавлены новые официальные инструкции: STP (останов), WAI (ожидание прерывания), BRA (безусловный переход), а также дополнительные варианты адресации для некоторых команд.
  • Повышена стабильность на повышенных частотах.
• R65C102/R65C112: 16-битные двухчиповые микропроцессорные наборы на основе R65C02.

Основные парт-номера (Part Numbers)

Семейство было обширным. Основные модели:

1. R6502 — базовый аналог NMOS 6502.
2. R6502A — версия с улучшенными характеристиками.
3. R6502Q — версия для военных/аэрокосмических применений (расширенный температурный диапазон).
4. R65C02 — CMOS-версия с новыми инструкциями. Наиболее совершенный вариант.
5. R65C102 — 16-битный микропроцессорный набор (два чипа).
6. R6511Q — однокристальный микрокомпьютер (процессор + память + порты ввода-вывода) для критичных применений.
7. R6500/1, R6500/11, R6500/12 — семейство однокристальных микрокомпьютеров с периферией.

Совместимые и производные модели (от других производителей)

Архитектура 6502 была лицензирована многими компаниями:

• MOS Technology: Оригинальный разработчик — MOS 6502, 6510 (использовался в Commodore 64).
• Synertek: SY6502, SY6510.
• Western Design Center (WDC): Развивал CMOS-линейку: W65C02, W65C816 — 16-битный процессор с 24-битной шиной адреса (16 МБ памяти!), использовался в Apple IIGS и консоли Super Nintendo Entertainment System (SNES).
• GTE: G65SC02 (аналог R65C02).
• NCR: NCR65C02.

Известные системы, использовавшие процессоры Rockwell и совместимые

• Компьютеры: Apple II (использовал MOS/Synertek, но Rockwell был совместимым вторым источником), BBC Micro (использовал 6502A), Commodore 64 (MOS 6510), Atari 8-bit (MOS/Synertek), Apple IIGS (W65C816).
• Игровые приставки: Nintendo Entertainment System (NES) (Ricoh 2A03 на базе 6502), Atari 2600 (MOS 6507), Atari 7800 (MOS 6502C).
• Встраиваемые системы: Широко использовался в промышленной автоматике, контроллерах, телекоммуникационном оборудовании (благодаря низкой цене и семейству R65C02/R6500).

Заключение

Rockwell 6502, особенно в лице своей CMOS-версии R65C02, сыграл crucial роль в популяризации и долголетии архитектуры 6502. Он сочетал в себе низкую стоимость, энергоэффективность и достаточную для своего времени вычислительную мощность, что сделало его "рабочей лошадкой" для целого поколения вычислительной техники. Его наследие продолжается в микроконтроллерах и системах, где важна простота и надежность.