Rockwell R65C02J4

Отличный выбор! Rockwell R65C02J4 — это один из наиболее совершенных и популярных CMOS-вариантов знаменитого 8-битного процессора 6502. Вот его подробное описание и технические характеристики.

Описание

Rockwell R65C02J4 — это 8-битный микропроцессор, выполненный по CMOS-технологии. Он является усовершенствованной версией оригинального NMOS-процессора MOS Technology 6502. Ключевые улучшения:

1. Низкое энергопотребление: Благодаря CMOS-технологии, потребляет на порядки меньше энергии, чем NMOS-предшественник, что делает его идеальным для портативных и встраиваемых систем.
2. Расширенный набор инструкций: Добавлено 27 новых команд (всего 69), включая полезные операции для управления битами, блочного копирования, улучшенной работы со стеком и т.д.
3. Устранение "багов" оригинального 6502: Исправлены некоторые недокументированные особенности и ошибки оригинального ядра.
4. Повышенная тактовая частота: Может работать на более высоких частотах при меньшем энергопотреблении.
5. Совместимость: Сохраняет полную объектную и исходную совместимость (за исключением недокументированных команд) с программным обеспечением, написанным для оригинального 6502.

Процессор использовался в различных областях: от домашних компьютеров (поздние версии Apple IIe, Commodore, учебные компьютеры) до промышленных контроллеров, медицинского оборудования и военной техники.

Технические характеристики (R65C02J4)

• Архитектура: 8-битная
• Техпроцесс: CMOS
• Тактовая частота (max): 4 МГц (индекс J4 в названии указывает на максимальную гарантированную частоту 4 МГц).
• Напряжение питания: +5 В (±5%)
• Потребляемый ток: ~ 2-5 мА на 1 МГц (типовое, зависит от нагрузки). На 4 МГц — порядка 10-20 мА. Для сравнения: NMOS 6502 потреблял 50-100 мА.
• Температурный диапазон: 0°C до +70°C (коммерческий диапазон). Суффикс J указывает на пластиковый корпус DIP.
• Набор инструкций: 69 команд (включая все легальные команды 6502 + новые для R65C02).
• Адресное пространство: 64 КБ
• Разрядность шины данных: 8 бит
• Разрядность шины адреса: 16 бит
• Корпус: DIP-40 (Dual In-line Package с 40 выводами).
• Новые ключевые инструкции (примеры):
  • BRA — безусловный относительный переход (замена JMP для коротких прыжков).
  • PHX, PHY, PLX, PLY — работа с регистрами X и Y через стек.
  • STZ — запись нуля в память (удобно для очистки).
  • BBR0-BBR7, BBS0-BBS7 — переходы по значению бита в нулевой странице.
  • RMB0-RMB7, SMB0-SMB7 — сброс и установка бита в нулевой странице.
  • Команды блочного копирования (INW, DEW и др. в некоторых версиях/документации).

Парт-номера и совместимые модели

Процессор выпускался под разными парт-номерами в зависимости от производителя, частоты, корпуса и температурного диапазона.

Прямые аналоги и парт-номера от Rockwell:

• R65C02J2 — версия на 2 МГц.
• R65C02J3 — версия на 3 МГц.
• R65C02J4 — версия на 4 МГц (ваша модель).
• R65C02P4 — версия в пластиковом DIP на 4 МГц (аналогична J4, возможна разница в поставщике пластика).
• R65C02N — версия в керамическом DIP-корпусе (военный/индустриальный температурный диапазон, например, -55°C до +125°C).
• R65C02G — версия в чип-корпусе для поверхностного монтажа.

Совместимые модели от других производителей:

• WDC (Western Design Center): Компания, которая изначально лицензировала и развивала архитектуру у Rockwell. Их процессоры стали стандартом де-факто.
  • W65C02S — флагманская модель WDC с максимальной частотой 14 МГц, множеством улучшений (включая тактирование по фронту/спаду) и режимом пониженного энергопотребления (STOP). Прямой функциональный наследник и замена.
  • W65C02 — более ранняя версия от WDC.
• GTE (позже Intersil, затем Renesas):
  • G65SC02 — ранний CMOS-клон 6502. R65C02 имеет больше новых команд, чем G65SC02.
• Synertek:
  • SYC65C02 — их версия CMOS-процессора.
• NCR:
  • NCR65C02 — версия от National Cash Register.
• Современные реплики и клоны:
  • CSG (Commodore Semiconductor Group) 65C02 — использовался в Commodore.
  • Ricoh 5A22 — усовершенствованный 16-битный вариант с ядром 65C02, использовался в игровой консоли Super Nintendo (SNES).
  • MCS 6502/6503 и др. — от MOS Technology (позже CSG), но это в основном NMOS.
  • В современных проектах: Часто используются микроконтроллеры с ядром W65C02 (например, от WDC) или FPGA-реализации (например, в проектах Apple I/II Replica).

Важное замечание о совместимости:

• R65C02J4 является полным аналогом и заменой для оригинального NMOS 6502 (например, MOS 6502, Synertek SY6502, Rockwell R6502) в почти всех случаях. Он физически совместим по выводам (pin-to-pin).
• Прямая замена: Вы можете вынуть NMOS 6502 из старой платы и вставить R65C02J4 — она заработает, будет холоднее и экономичнее.
• Исключение: Очень небольшое количество древнего ПО (чаще всего игры) могло использовать недокументированные команды (illegal opcodes) оригинального 6502 для хитрых оптимизаций. Эти команды в R65C02 могут быть не реализованы или работать иначе, что может привести к сбоям. Для 99% прикладного и системного ПО это не является проблемой.

Таким образом, Rockwell R65C02J4 — это энергоэффективный, усовершенствованный и надежный "рабочая лошадка" мира 8-битных процессоров, сохранивший огромное наследие 6502.