Rockwell R6520AP

Отличный выбор! Rockwell R6520AP — это классический и очень популярный 8-разрядный микропроцессор, один из ключевых продуктов в линейке Rockwell 6500.

Общее описание

Rockwell R6520AP — это универсальный периферийный интерфейсный адаптер (УПИА), или в английской терминологии — Peripheral Interface Adapter (PIA). Он был разработан как компаньон для микропроцессоров серии 6500 (таких как знаменитый MOS Technology 6502).

Его основная задача — обеспечить простой и гибкий интерфейс между микропроцессором и внешними устройствами. Через PIA можно подключать клавиатуры, принтеры, дисплеи, датчики, реле, шаговые двигатели и другую периферию. Он берет на себя управление двумя 8-разрядными портами ввода-вывода, освобождая процессор для выполнения других задач.

Ключевые особенности:

• Два независимых 8-битных двунаправленных порта (Порт A и Порт B). Каждый бит можно программно сконфигурировать как вход или выход.
• Четыре линии управления/прерываний (две на каждый порт). Они могут использоваться для генерации прерываний процессору по изменению сигнала или для управления обменом данными (рукопожатие, handshaking).
• Программируемая логика. Режимы работы портов и линий управления задаются через внутренние регистры, что обеспечивает высокую гибкость.
• Совместимость по выводам (pin-to-pin) с другими популярными PIA, такими как Motorola MC6820/MC6821 и MOS Technology 6520/6522.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | 8-битный периферийный интерфейсный адаптер (PIA) | | Корпус | DIP-40 (Dual In-line Package, 40 выводов) | | Напряжение питания | +5В (стандартное для КМОП/ТТЛ-логики того времени) | | Порты ввода-вывода | 2 независимых 8-битных порта (A и B) | | Линии управления | 4 линии (CA1, CA2, CB1, CB2) | | Регистры | 6 внутренних регистров (доступных для процессора):
• DDR A/B (Data Direction Register) — задают направление (вход/выход) для каждого бита порта.
• OR A/B (Output Register) — регистры данных для вывода.
• CR (Control Register) — управляют режимами работы линий CA1, CA2, CB1, CB2 и прерываниями.
• IR (Input Register) — регистры для чтения входных данных и состояния линий управления. | | Прерывания | Две линии запроса прерывания (IRQA и IRQB), которые могут быть активированы по фронту/спаду сигналов на CA1, CB1 или по состоянию CA2, CB2. | | Интерфейс | Прямой интерфейс с шинами 8-битных MPU (адрес, данные, управление). | | Техпроцесс | n-МОП (NMOS) | | Температурный диапазон| Коммерческий (0°C до +70°C) |

Парт-номера и прямые аналоги

Rockwell, MOS Technology и Motorola выпускали функционально идентичные микросхемы под разными номерами. R6520AP является прямым аналогом следующих микросхем:

Прямые аналоги (полная совместимость по выводам и функциям):

• MOS Technology / Commodore:
  • 6520 (ранняя версия)
  • 6520A (улучшенная версия)
• Motorola:
  • MC6820 (прямой предшественник)
  • MC6821 (наиболее распространенный и популярный аналог)
• Synertek: SY6520
• Hitachi: HD46821 (аналог MC6821)

Важно: Несмотря на полную функциональную совместимость, могут быть незначительные отличия в таймингах или потреблении тока. В большинстве проектов они взаимозаменяемы.

Совместимые модели и системы

Микросхема R6520AP и её аналоги использовались в огромном количестве классических компьютеров, игровых автоматов и промышленных контроллеров на базе процессоров 6502/6800.

Известные компьютеры и системы, где использовались 6520/6820/6821:

1. Игровые автоматы Atari (например, Asteroids, Battlezone, Tempest) — для управления джойстиками, чтения монетоприемников, вывода на векторный дисплей.
2. Компьютер Apple I — использовал MOS 6520 (PIA) для интерфейса с клавиатурой и дисплеем.
3. Компьютеры на базе KIM-1 — одноплатный компьютер от MOS, часто использовался с PIA.
4. Heathkit H8 — домашний компьютер на базе 8080, но часто использовал 6821 для ввода-вывода.
5. Множество самодельных и любительских компьютеров (homebrew computers) на 6502 и 6800, благодаря простоте и доступности.
6. Промышленные контроллеры и системы автоматизации 1970-80-х годов.

Более совершенная альтернатива: Часто вместо 6520/6821 использовалась более продвинутая микросхема MOS Technology 6522 VIA (Versatile Interface Adapter), которая, помимо двух PIA-портов, имела встроенные таймеры и сдвиговый регистр. Она применялась в Apple II, BBC Micro, Commodore PET/C64 (для пользовательского порта), Atari 8-bit и других.

Заключение

Rockwell R6520AP — это исторически важный и очень практичный компонент золотой эры 8-битных микропроцессоров. Его наследие живет в современных микроконтроллерах, где функции PIA встроены непосредственно в чип. Для реставрации старых компьютеров, создания ретропроектов или изучения основ низкоуровневого программирования ввода-вывода эта микросхема (и её аналоги) остается отличным выбором благодаря простоте и хорошей документации.