Rockwell R6501AQ

Отличный выбор! Rockwell R6501AQ — это классический и очень популярный однокристальный микроконтроллер (микропроцессор), который был сердцем множества домашних компьютеров, игровых автоматов и промышленных контроллеров в конце 1970-х — начале 1980-х годов. Это клон знаменитого MOS Technology 6502, но с рядом улучшений и особенностей.

Описание и история

Rockwell International, будучи вторым источником (second source) для микропроцессора 6502, не просто скопировала его, а доработала. R6501AQ и его близнец R6511AQ — это усовершенствованные версии, которые стали частью нового семейства микропроцессоров Rockwell с расширенными возможностями.

Ключевая особенность R6501AQ: Он использовал 48-контактный корпус (вместо стандартного 40-контактного у 6502), что позволило вывести дополнительные сигналы и реализовать мультиплексированную шину адреса/данных. Это делало его более гибким для системного дизайна, но при этом несовместимым по выводам с оригинальным 6502. Для совместимости требовалась небольшая адаптация платы.

Он был частью "системы на кристалле" (System on a Chip) своего времени, так как имел встроенные возможности для работы с памятью и периферией.

Технические характеристики

• Архитектура: 8-битная
• Тактовая частота: До 2 МГц (типично 1-2 МГц, в зависимости от конкретной модификации). Это была высокая частота для своего времени.
• Адресное пространство: 16-битная шина адреса = 64 КБ памяти.
• Шина данных: 8-битная мультиплексированная шина адреса/данных (AD0-AD7). Это главное отличие от 6502, где шины разделены.
• Набор инструкций: Полностью совместим с MOS 6502 на уровне машинного кода. Имеет тот же богатый набор команд (151 инструкция).
• Регистры: Как у 6502: Аккумулятор (A), индексные регистры X и Y, регистр состояния (P), счетчик команд (PC), указатель стека (S).
• Прерывания: Имеет линии IRQ (маскируемое прерывание) и NMI (немаскируемое прерывание), а также RESET.
• Напряжение питания: +5В.
• Техпроцесс: NMOS.
• Корпус: DIP-48 (Dual In-line Package, 48 контактов).
• Особенности Rockwell:
  • Встроенный генератор тактовых импульсов (требуется только внешний кварц).
  • Улучшенная система синхронизации.
  • Сигналы для прямого доступа к памяти (DMA) и управления шиной (Bus Enable, Bus Available).
  • Мультиплексированная шина для уменьшения количества необходимых выводов и упрощения разводки платы.

Парт-номера и совместимые модели

Здесь важно понимать иерархию и отличия.

1. Прямые аналоги и модификации от Rockwell:

• R6501Q / R6501AQ: Базовая модель. Буква "A" часто обозначает улучшенную или более позднюю ревизию.
• R6511Q / R6511AQ: Усовершенствованная версия. Ключевое отличие — наличие встроенного блока последовательного интерфейса (UART) и таймера. Это был шаг к микроконтроллеру. Программно совместим с R6501/6502.
• R6500/11, R6500/12, R6500/15: Часть семейства микроконтроллеров на основе ядра 6501/6511 с интегрированной ПЗУ, ОЗУ и портами ввода-вывода.

2. Совместимые по системе команд (но не по выводам!) процессоры — семейство 6502:

• MOS Technology 6502 (оригинал, 40-pin)
• MOS Technology 6502A, 6502B, 6502C (версии с разными частотами и улучшениями)
• Synertek SY6502, SY6502A
• GTE G65SC02
• WDC W65C02 (CMOS-версия, более поздняя, низкое энергопотребление, дополнительные команды)
• Ricoh 2A03 (знаменитый "процессор" в Nintendo Entertainment System (NES) — это кастомная версия 6502 без двоично-десятичного режима, но со встроенным аудио-процессором APU).

3. Прямые конкуренты и процессоры с похожей архитектурой:

• Motorola 6800 (предшественник, на чьей архитектуре основан 6502)
• MOS Technology 6501 (крайне редкий процессор, который был механически совместим с 6800, но имел ядро 6502; выпуск был быстро прекращен из-за суда с Motorola). R6501AQ — это его "духовный преемник", но с другим корпусом.

4. Где использовался R6501AQ/R6511AQ:

• Домашние компьютеры: Commodore PET (некоторые ранние модели использовали микросхемы Rockwell), некоторые клоны Apple I и другие DIY-компьютеры.
• Промышленные контроллеры и терминалы: Благодаря надежности и расширенным возможностям управления шиной.
• Игровые автоматы (Arcade): В некоторых платах.
• Оборудование для телекоммуникаций.

Важное замечание о совместимости

• Программная совместимость: Полная. Любая программа, написанная для MOS 6502, будет работать на R6501AQ.
• Аппаратная совместимость: Отсутствует. Из-за 48-контактного корпуса и мультиплексированной шины его нельзя просто воткнуть в разъем для 40-контактного 6502. Требуется другая разводка материнской платы или адаптер.

Вывод: Rockwell R6501AQ — это интересный, более продвинутый вариант легендарного 6502, который нашел свою нишу в более сложных и интегрированных системах, где ценились его дополнительные управляющие сигналы и архитектура с мультиплексированной шиной. Для современных энтузиастов он представляет собой историческую ценность и предмет для изучения эволюции микропроцессорной техники.