Tecnología MOS 8502
 MOS8502 | |
| información general | |
|---|---|
| Fabricante común | |
| Actuación | |
| Frecuencia máxima de reloj de la CPU | De 1,97 MHz a 2,046 MHz |
| Arquitectura y clasificación | |
| Conjunto de instrucciones | NMOS 6502/6510 |
| Especificaciones físicas | |
| Paquete |
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| Historia | |
| Predecesor | MOS 6510 |
| Sucesor | CSG65CE02 |
El MOS Technology 8502 es un microprocesador de 8 bits diseñado por MOS Technology y utilizado en el Commodore 128 (C128). Es una versión mejorada del MOS 6510 utilizado en el Commodore 64 (C64). Se fabricó mediante el proceso HMOS , lo que le permite tener una mayor densidad de transistores y un menor costo, al tiempo que disipa menos calor. El 8502 permite que el C128 funcione al doble de la velocidad de reloj del C64 con algunas limitaciones.
Descripción
Acceso a la memoria en máquinas de 8 bits
La memoria RAM (memoria de acceso aleatorio ) común de la era del Commodore C64 permitía accesos a 2 MHz. Si la CPU y el chip de pantalla compartían la misma memoria para comunicarse, que era la solución común en la era en la que la RAM era cara, entonces normalmente habría que hacer que la CPU y el chip de pantalla mediaran el acceso al bus de modo que solo uno de ellos lo usara a la vez, generalmente haciendo que uno pausara al otro. Suponiendo que los dos chips requieren un acceso aproximadamente igual, eso significa que los chips están en pausa la mitad del tiempo, funcionando efectivamente a 1 MHz. [a]
La familia 6502 tenía una característica que facilitaba el diseño de tales sistemas. El 6502 utilizaba un reloj de dos fases para controlar su circuito interno, pero solo accedía a la memoria durante una de las dos fases. Eso significaba que el chip de visualización podía acceder a la memoria durante fases de reloj alternas sin tener que pausar la CPU. La principal ventaja de este estilo de acceso es que los dos chips no tienen que comunicarse para pausarse entre sí, simplemente observan la señal de reloj ya existente presente en los pines del 6502. En el C64 original, este truco de sincronización se utilizó para permitir que el VIC-II intercalara su acceso a la memoria principal con el del 6510. [b]
8502
El 8502 es en gran parte una conversión del 6502 original que se fabricará con el proceso HMOS-II de Intel , introducido en 1979 y disponible para uso de terceros. Este proceso utilizaba tamaños de características más pequeños, lo que permitía producir el mismo chip en un área más pequeña y, por lo tanto, tener un menor costo. Como resultado de ser más pequeño, el chip también requería menos energía para funcionar y disipaba menos calor. Esto lo hizo útil en algunas funciones en las que el 6502 original podría no ser apropiado.
El 6502 original se presentó en tres versiones, A, B y C, que se diferenciaban en su velocidad máxima, 1, 2 o 4 MHz, respectivamente. No había ninguna diferencia física entre estos diseños; si un chip en particular funcionaba con éxito a 2 MHz en las pruebas, se lo etiquetaba como B; de lo contrario, como A. Con el paso al proceso HMOS, la mayoría de los 8502 eran capaces de funcionar a 2 MHz, el equivalente del 6502B.
Cambiar la velocidad de funcionamiento de un procesador basado en el 6502 es tan sencillo como cambiar la señal de reloj de entrada, lo que significa que el 8502 puede cambiar fácilmente entre 2 MHz y 1 MHz del 6510. Cuando el reloj funciona al doble de velocidad, se enfrenta al problema de que no hay tiempo suficiente para que el VIC acceda a la memoria durante los semiciclos libres. Por este motivo, el 8502 solo puede funcionar al doble de velocidad de forma continua cuando se utiliza con el VDC de 80 columnas del C128, que tiene una memoria separada para la pantalla a la que la CPU no accede directamente.
Al ejecutar un modo de visualización VIC, los dos chips comenzaron a compartir el acceso como era el caso en el C64, y esto significaba que la CPU tenía que volver a su velocidad normal de ~1 MHz. Los programas podían deshabilitar la pantalla durante los cálculos que consumían mucha CPU para permitir que la CPU funcionara a su velocidad más rápida. También era posible una ganancia de velocidad menor, de alrededor del 35%, mientras se mantenía activa la pantalla VIC al cambiar la CPU a 2 MHz solo mientras el VIC dibujaba el borde vacío a lo largo de la parte superior e inferior de la pantalla, ya que el VIC no realiza acceso a la RAM durante ese tiempo.
La distribución de pines es ligeramente diferente a la del 6510. El 8502 tiene un pin de E/S adicional (el puerto de E/S integrado asignado a las direcciones 0 y 1 se extiende de 6 a 7 bits) y carece del pin ϕ2 que tenía el 6510. La familia 8502 también incluye los MOS 7501, 8500 y 8501.
Notas
- ^ En la práctica, debido a la sincronización exacta de las señales de televisión, la CPU tiene más tiempo disponible en el bus que el chip de visualización.
- ^ La mayoría de las máquinas basadas en 6502 de la época usaban este concepto, por lo que la velocidad de 1 MHz de la CPU es común en máquinas con 2 MHz de RAM: el PET funcionaba a 1 MHz, el Apple II a 1,02, etc. A modo de comparación, las computadoras Atari de 8 bits usan la solución de pausa explícita, que ofrece un mayor rendimiento pero necesitaba circuitos adicionales y, más tarde, una versión personalizada de la CPU. El BBC Micro usaba intercalado como el C64, pero tenía 4 MHz de RAM, lo que le permitía ejecutar la CPU y la pantalla a 2 MHz.
Referencias
- ^ Manual de servicio de la computadora C-128/C128D. Commodore Business Machines. Noviembre de 1987.PN-314001-08
Lectura adicional
