Rockwell R6522AP

Отличный выбор! Rockwell R6522AP — это классическая микросхема интерфейса периферии (PIA), один из "рабочих лошадок" эпохи 8-битных микропроцессоров. Вот подробное описание.

Описание

Rockwell R6522AP (также широко известная как 6522 VIA - Versatile Interface Adapter) — это программируемый интерфейсный адаптер, разработанный для работы с микропроцессорами серии 6502 и совместимыми (6510, 65C02 и др.).

Его основное назначение — обеспечить гибкий интерфейс между микропроцессором и внешними устройствами, разгружая ЦП от задач управления периферией. Он содержит два 8-битных порта ввода-вывода (PA0-PA7, PB0-PB7), два программируемых таймера, регистры сдвига и средства для управления прерываниями.

Микросхема была невероятно популярна в домашних компьютерах и игровых консолях 1980-х годов, таких как BBC Micro, Apple II, Commodore PET, Atari 8-bit, VIC-20 и многих других.

AP в названии обозначает пластиковый DIP-корпус (Ceramic DIP был бы, например, R6522CP).

Ключевые технические характеристики

• Архитектура: Программируемый интерфейсный адаптер (PIA/VIA) для шины 6502.
• Формат данных: 8-битный, параллельный.
• Порты ввода-вывода:
  • Порт A (PA0-PA7): 8 линий, каждая из которых может быть индивидуально сконфигурирована как вход или выход. Имеет отдельный регистр направления данных (DDRA).
  • Порт B (PB0-PB7): 8 линий, аналогично порту A, с регистром DDRB.
  • Линии управления (CA1, CA2, CB1, CB2): 4 линии, которые можно программировать для обработки прерываний, рукопожатий (handshake) или использовать как дополнительные биты ввода/вывода.
• Таймеры:
  • Таймер 1 (T1): 16-битный программируемый интервальный таймер/счетчик с возможностью генерации непрерывных импульсов и прерываний. Может работать в режиме "одного выстрела" или "автоповтора".
  • Таймер 2 (T2): 16-битный программируемый таймер/счетчик, работающий только в режиме "одного выстрела". Может использоваться как счетчик внешних событий (по спаду на входе PB6).
• Регистр сдвига (Shift Register, SR): 8-битный, может осуществлять ввод/вывод данных в последовательном формате под управлением внутренних таймеров или внешних сигналов. Поддерживает различные режимы (внутренняя/внешняя синхронизация, направление сдвига).
• Управление прерываниями: Встроенный контроллер прерываний с маскированием. Может генерировать прерывание (вывод IRQ) по событиям:
  • Таймер 1 (T1)
  • Таймер 2 (T2)
  • Регистр сдвига (SR)
  • Изменение состояния на линиях управления CA1, CA2, CB1, CB2
  • Активный фронт на линиях портов (в специальном режиме)
• Напряжение питания: +5В (стандартное для КМОП/ТТЛ-логики того времени).
• Тактовая частота: Работает на частоте системного такта φ2 процессора 6502. Типичные частоты: 1 МГц, 2 МГц. Некоторые версии (например, от Synertek) работали на 3 МГц.
• Техпроцесс: Изначально n-МОП (NMOS). Это обуславливало относительно высокое энергопотребление и нагрев.
• Корпус: DIP-40 (Dual In-line Package с 40 выводами).

Парт-номера и прямые аналоги

Микросхема производилась по вторым источникам (second source) многими компаниями. Функционально они идентичны, могут отличаться скоростью и энергопотреблением.

Основные производители и парт-номера:

1. Rockwell (оригинальный производитель):

   • R6522AP (пластиковый DIP)
   • R6522CP (керамический DIP)

2. Synertek:

   • SY6522A (была очень популярна, часто использовалась в Apple II)

3. MOS Technology / Commodore Semiconductor Group (CSG):

   • MOS 6522 (базовое обозначение)
   • 6522A (улучшенная версия)
   • 6522ACIA (редкое обозначение, подчеркивающее функцию последовательного интерфейса)

4. GTE Microcircuits (бывшая AMI):

   • G65SC22 (КМОП-версия с низким энергопотреблением, функционально совместима, но требует осторожности при замене из-за КМОП-статики).

5. Western Design Center (WDC):

   • W65C22N — это современная КМОП-версия. Полностью функционально совместима с оригиналом, но имеет ключевые преимущества:
     • Низкое энергопотребление (КМОП-техпроцесс).
     • Работает на более высоких тактовых частотах (до 14 МГц).
     • Расширенные возможности (некоторые дополнительные регистры, улучшенные таймеры в расширенном режиме).
     • Является рекомендуемой заменой для современных проектов и ремонта ретро-техники из-за доступности и надежности.

Совместимые и использующие модели (примеры)

Микросхема использовалась в качестве основного или вспомогательного интерфейсного контроллера в десятках устройств.

Знаменитые компьютеры:

• Acorn: BBC Micro (Model A, B, Master), Acorn Atom
• Apple: Apple II, Apple II+, Apple IIe (и его клоны), Apple III
• Commodore: PET 2001, CBM 3032/4032/8032, VIC-20, Commodore 64 (использовала 6526 CIA, которая является расширенным аналогом 6522), Plus/4
• Atari: 400, 800, 600XL, 800XL, 65XE, 130XE (использовали 6520 PIA и Pokey, но 6522 применялась в периферии и клонах)
• Орион-128 (советский/восточноевропейский клон ZX Spectrum с шиной 6502)

Игровые консоли и аркадные автоматы:

• Использовалась во многих аркадных платах на базе 6502.
• В некоторых ранних консолях и контроллерах.

Промышленные контроллеры и DIY-проекты:

• Широко использовалась в самодельных компьютерах на 6502 из-за своей универсальности.

Важное замечание о совместимости: При замене старой NMOS-микросхемы (например, R6522AP) на современную КМОП (например, W65C22N) в старом компьютере, как правило, не возникает проблем. Однако из-за более высокой входной чувствительности КМОП-чипов, в некоторых "шумных" схемах могут потребоваться подтягивающие резисторы на линиях ввода. В 99% случаев замена проходит успешно.