Rockwell R6502

Отличный выбор! Rockwell R6502 — это интересный и исторически значимый микропроцессор. Вот подробное описание, характеристики и совместимые модели.

Описание

Rockwell R6502 — это 8-битный микропроцессор, являющийся вторым источником (second source) для знаменитого MOS Technology 6502. Он был произведен компанией Rockwell International, которая лицензировала дизайн у MOS Tech.

• Исторический контекст: После оглушительного успеха 6502 (благодаря низкой цене и использованию в Apple II, Commodore 64, Atari 2600/8-bit, Nintendo NES), спрос на чип превышал производственные возможности MOS. Компании Rockwell и Synertek стали ключевыми партнерами по второму источнику, обеспечивая поставки и надежность для промышленного и потребительского рынков.
• Ключевые особенности: Rockwell R6502 был практически полностью совместим по выводам и функционально с оригинальным 6502. Однако Rockwell часто фокусировалась на рынке встраиваемых систем и телекоммуникаций, поэтому их версии иногда имели улучшенную стойкость к электромагнитным помехам и расширенный температурный диапазон.
• Основное отличие: Самое известное отличие — внутренняя тактовая частота. В то время как оригинальный 6502 использовал внешний тактовый генератор (например, 1 МГц), многие микросхемы Rockwell R6502 (и его производные) имели встроенный генератор (on-chip clock oscillator), требующий только внешнего кварцевого резонатора или RC-цепи. Это упрощало конструкцию платы.

Технические характеристики (общие для семейства R6502)

• Архитектура: 8-битная
• Тактовая частота: До 2 МГц для стандартных версий (R6502). Поздние версии (R65C02) достигали 3-4 МГц и более.
• Адресное пространство: 16-битная шина адреса = 64 КБ памяти.
• Шина данных: 8-битная.
• Набор инструкций: 56 базовых инструкций, несколько режимов адресации.
• Напряжение питания: +5 В (стандартное для большинства версий).
• Техпроцесс: NMOS (как и оригинальный 6502). Поздние версии (R65C02) выпускались по CMOS-техпроцессу.
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C) и промышленный (-40°C до +85°C) для отдельных парт-номеров.
• Корпус: Чаще всего 40-контактный керамический или пластиковый DIP.

Парт-номера (Part Numbers) Rockwell

Rockwell выпускала целое семейство процессоров на базе архитектуры 6502. Вот основные парт-номера:

1. Базовые процессоры NMOS (аналоги 6502):

• R6502 — базовая модель, совместимая с MOS 6502.
• R6502/1 — модификация, возможно с отличиями в таймингах.
• R6502A — улучшенная версия (часто с поддержкой более высокой частоты).
• R6512Q — версия без внутреннего мультиплексирования шины адреса/данных (как 6512 от MOS), требовала отдельной шины для адреса и данных (не совместима по выводам с 6502!).

2. Улучшенные CMOS-версии (R65C02):

Это было главное преимущество Rockwell — массовый выпуск CMOS-версий, которые были быстрее и потребляли меньше энергии.

• R65C02 — CMOS-версия базового процессора. Полная совместимость по выводам, но с дополнительными инструкциями (STP, WAI, BRA и др.) и более высокой эффективной частотой.
• R65C102 — Версия с встроенным тактовым генератором.
• R65C112 — Версия с встроенным тактовым генератором и схемой сброса (Reset).
• R65C00 — 4-битный срезовой процессор на базе 6502 (не совместим по выводам).

3. Микроконтроллеры и сложные системы на кристалле:

Rockwell активно развивала линейку, добавляя периферию на чип.

• R6500/1 (R6511) — Однокристальный микрокомпьютер: процессор R6502, таймер, параллельные порты, последовательный порт (UART), ОЗУ и ПЗУ на кристалле.
• R6500/11 (R6501/11) — Аналогично, с другим набором периферии.
• R6551 — Знаменитый асинхронный коммуникационный интерфейс (ACIA) от Rockwell, часто использовался в паре с 6502 (например, в компьютерах Commodore).

Обозначения корпусов и диапазонов:

• R6502CP — Пластиковый DIP (Commercial, Plastic).
• R6502CD — Керамический DIP (Commercial, Ceramic).
• R6502IP — Пластиковый DIP (Industrial, Plastic, расширенный температурный диапазон).

Совместимые и использующие модели

Процессоры Rockwell R6502 и R65C02 использовались в огромном количестве устройств:

1. Домашние и персональные компьютеры:

• BBC Micro (Model B и Master) — один из самых известных примеров использования R6502A и позднее R65C102.
• Apple IIc и поздние ревизии Apple IIe — использовали R65C02 (часто от Rockwell или Synertek), что обеспечивало совместимость с расширенным набором команд.
• Commodore PET — ранние модели иногда содержали чипы от второго источника.
• Atari 8-bit (400/800/XL/XE) — в некоторых ревизиях могли использоваться чипы Rockwell.
• Oric Atmos — использовал R6502A.
• Академик и другие советские/восточноевропейские клоны — часто строились на доступных чипах второго источника.

2. Игровые приставки:

• Nintendo Entertainment System (NES) — В качестве основного процессора использовался Ricoh 2A03 (или 2A07 в PAL), который является нелицензионной копией MOS 6502 с интегрированным аудиопроцессором (APU). Архитектурно и программно он идентичен 6502, а производством занималась компания Ricoh, связанная с Rockwell.

3. Промышленные контроллеры, телекоммуникационное и встраиваемое оборудование:

Это была основная ниша для Rockwell. Их процессоры с расширенным температурным диапазоном и надежностью находили применение в:

• Контроллерах ЧПУ.
• Модемах и коммуникационном оборудовании.
• Медицинской технике.
• Авионики и военной технике (в специализированных исполнениях).

4. Совместимость для замены:

Rockwell R6502 (NMOS) является прямой заменой для:

• MOS Technology 6502, 6502A, 6502B
• Synertek SY6502, SY6502A
• Важно: При замене необходимо учитывать максимальную тактовую частоту конкретного экземпляра (1 МГц, 2 МГц и т.д.).

Rockwell R65C02 (CMOS) является прямой заменой для:

• WDC W65C02 (Western Design Center — другой второй источник, лицензировавший усовершенствованный CMOS-дизайн у Rockwell).
• Он может заменить и обычный 6502, но программы, использующие недокументированные инструкции NMOS-чипов, могут работать некорректно. Однако все легальные программы будут работать, а многие — даже лучше.

Итог

Rockwell R6502 сыграл crucial роль в популяризации и распространении архитектуры 6502, обеспечив надежные поставки для индустрии. Его главными вкладами стали CMOS-версия (R65C02) с низким энергопотреблением и дополнительными командами, а также специализация на промышленном и встраиваемом рынке. Для современных энтузиастов и реставраторов чипы Rockwell остаются качественной и исторически аутентичной заменой для ремонта классической компьютерной техники.