Rockwell 128K

Отличный вопрос! Вы имеете в виду Rockwell R65C00 и R65C21 — знаменитое семейство микросхем, которое стало основой для множества советских клонов и собственных разработок, особенно в компьютерах серии "Электроника БК" и других.

Вот подробное описание, характеристики и совместимость.

Общее описание

Rockwell 128K — это неофициальное, но устоявшееся в советской и постсоветской литературе название для комплекта (чипсета) микросхем Rockwell, который позволял построить полноценный 8-разрядный микрокомпьютер с адресным пространством 128 КБ. Ядром набора был усовершенствованный процессор R65C00 (клон MOS Technology 6502) и специализированные микросхемы ввода-вывода.

Этот чипсет был выбран в СССР для лицензионного производства и стал основой для самого массового советного учебно-бытового компьютера Электроника БК-0010 и его модификаций. Благодаря низкому энергопотреблению (КМОП-технология) и хорошей производительности, он широко использовался в промышленных контроллерах и военной технике.

Технические характеристики чипсета

Основу "Rockwell 128K" составляли три ключевые микросхемы:

1. Микропроцессор R65C00 / R65C02

• Архитектура: 8-разрядная, совместимая с MOS 6502.
• Техпроцесс: КМОП (в отличие от NMOS у оригинального 6502).
• Преимущества:
  • Меньшее энергопотребление (порядка 10-20 мВт против ~500 мВт у NMOS).
  • Более высокая тактовая частота: до 4 МГц (типично 2-3 МГГц в БК).
  • Расширенный набор команд: добавлены инструкции BRA (безусловный переход), PHX, PLX, PHY, PLY, STZ и другие.
  • Устранены "баги" оригинального 6502.
• Напряжение питания: +5 В.

2. Многофункциональное устройство ввода-вывода R65C21 (две штуки в системе)

• Тип: Программируемый интерфейс периферии (PIA) — аналог MOS 6522 VIA, но на КМОП-технологии.
• Назначение: Каждая микросхема предоставляет:
  • Два 8-разрядных программируемых порта ввода-вывода (PA0-PA7, PB0-PB7).
  • Четыре линии управления (CA1, CA2, CB1, CB2).
  • Два программируемых таймера/счетчика.
• В системе БК: Один R65C21 отвечал за клавиатуру, магнитофон и системные функции, второй — за видеоконтроллер и работу с ПЗУ.

3. Программируемый контроллер памяти (MMU) R65C22 / R65C23

• Ключевой компонент для "128K".
• Назначение: Управление распределением адресного пространства между ОЗУ, ПЗУ и устройствами ввода-вывода. Именно он позволял "нарастить" адресное пространство стандартного 6502 (64 КБ) до 128 КБ.
• Принцип работы: Использовал механизм банковской переключки памяти (bank switching). В окно адресов процессора (например, верхние 32 КБ) можно было подключать разные банки физической памяти по 16 или 32 КБ.

Дополнительные компоненты системы:

• ОЗУ: 8 микросхем К537РУ8 (аналог 4164) по 64 Кбит, итого 64 КБ (в БК-0010) или 128 КБ (в БК-0011М).
• ПЗУ: Микросхемы К573РФ4 (или К556РТ17) с системным монитором и Бейсиком.
• Видеоконтроллер: Реализован программно с использованием одного из таймеров R65C21. Разрешение: 512x256 точек (в ч/б) или 256x256 (4 цвета из палитры 16).

Парт-номера и советские аналоги

Американские оригиналы (Rockwell):

• R65C00D / R65C02D — процессор.
• R65C21D — интерфейсный адаптер.
• R65C22D / R65C23D — контроллер памяти.

Советские/российские аналоги (полные функциональные аналоги):

• КР1858ВМ1 — аналог микропроцессора R65C02 (самая массовая советская версия).
• КР1858ВМ3 — аналог R65C00 (без встроенного тактового генератора).
• КР1858ВН1 — аналог интерфейсного адаптера R65C21.
• КР1858ВТ1 — аналог контроллера памяти R65C22/R65C23.

Важно: В документации на "Электронику БК" часто используются именно советские обозначения (КР1858ВМ1 и т.д.).

Совместимые и производные модели компьютеров

1. Основная линейка (бытовая):

• Электроника БК-0010 — базовая модель, 64 КБ ОЗУ, черно-белое изображение.
• Электроника БК-0010.01 — модернизированная, с Бейсиком в ПЗУ.
• Электроника БК-0011 / БК-0011М — самая массовая и известная модель, 128 КБ ОЗУ, цветной графический режим (БК-0011М имела новую клавиатуру и схему).
• Электроника БК-0011Ш — вариант для системы "Школьница".

2. Промышленные и специализированные компьютеры:

• Электроника МС 0511 (УКНЦ) — учебный компьютер, архитектурно близкий к БК, но в другом форм-факторе.
• Электроника МС 0515 — промышленный контроллер на той же элементной базе.
• Электроника МС 0520 — более мощный 16-разрядный компьютер, но использующий микросхемы серии КР1858 (ВМ1, ВН1) для управления периферией.
• ДВК-3 — профессиональный компьютер, также использовал КР1858ВМ1 в качестве периферийного процессора.
• Различные военные и промышленные системы управления (например, в авионике, системах связи) — благодаря радиационной стойкости и надежности КМОП-версий.

3. Современные реплики и проекты:

• "БК-Emu" — FPGA-реализация БК на плате Марсоход.
• "БК-0011М-15" — современная реплика от энтузиастов.
• Множество проектов на макетных платах с использованием оригинальных КР1858ВМ1 или современных клонов (например, W65C02S от Western Design Center).

Итог

Rockwell 128K — это не просто набор микросхем, а фундамент целой экосистемы советской микроэлектроники 1980-90-х годов. Его наследие — это десятки моделей компьютеров, тысячи программ и активное сообщество энтузиастов, которое сохраняет и развивает эту платформу до сих пор. Благодаря КМОП-технологии, эти чипы остаются востребованными в ретро-проектах и сегодня.