65C816

65C816 to 16-bitowy następca układu MOS 6502, można nim zastąpić zastosowany w Atari procesor 6502C. 65C816 zaprojektowany został przez Williama D. Menscha jako wersja rozwojowa i następca procesora 65C02. Produkowany jest przez Western Design Center.

Architektura

• ośmiobitowa szyna danych
• 24-bitowa szyna adresowa
• 92 rozkazy
• 22 tryby adresowania
• 16-bitowe ALU
• jeden 16-bitowy rejestr ogólnego przeznaczenia (akumulator A/B, czyli C)
• dwa szesnastobitowe rejestry indeksowe (X i Y)
• szesnastobitowy wskaźnik strony zerowej - D
• szesnastobitowy wskaźnik stosu - S
• dziewięciobitowy rejestr statusu - P
• dwa ośmiobitowe rejestry adresowe banku programu i danych (K i B)
• szesnastobitowy licznik programu - PC (razem z rejestrem banku programu stanowi 24-bitowy adres)
• wsparcie dla zewnętrznego MMU
• rozkazy przesłań blokowych
• dwa tryby pracy: natywny oraz tryb emulacji 6502 (w tym ostanim procesor się "budzi" po włączeniu zasilania i resecie)

W trybie emulacji 6502 działają wszystkie rozkazy i tryby adresowania 65C816, nie da się jedynie skorzystać z 16-bitowych rejestrów. Dodatkową różnicą jest działanie trybów adresowania indeksowanych strony zerowej: jeśli adres wynikający z dodania adresu bazowego i rejestru indeksowego jest większy niż 255, w trybie emulacji 6502 "zawija się" on do początku strony zerowej, natomiast w trybie natywnym adres efektywny wskaże obszar poza stroną zerową. Żeby było dowcipniej, zachowanie takie w trybie emulacji dotyczy tylko rozkazów 6502, ale nie 65C02 - dlatego w trybie emulacji 6502, gdy rejestr X ma wartość $FF, rozkaz STZ $FF,X zapisze daną pod zupełnie inny adres ($01FE) niż rozkaz STA $FF,X ($00FE).

Osobliwością procesora jest działanie rejestrów C, X i Y: są one 16-bitowe, ale żeby skorzystać z ich pełnego rozmiaru, trzeba oddzielnym rozkazem dokonać przełączenia dodatkowych bitów rejestru statusu. Jeden z nich, zwany M, wybiera rozmiar akumulatora oraz operacji na pamięci (1 - ośmiobitowe, 0 - szesnastobitowe), drugi zwany X ma analogiczne znaczenie dla obydwu rejestrów indeksowych.

Dodatkowo rejestry indeksowe i akumulator zachowują się nieco odmiennie przy manipulacji bitami M i X. Mianowicie przełączenie rejestrów X i Y z szesnastu na osiem bitów zeruje ich starsze bajty, natomiast przełączenie akumulatora na osiem bitów powoduje, że "rozpada się" on na dwie połówki, ale zawartość starszej jest w dalszym ciągu dostępna jako "akumulator B".

Szesnastobitowe rejestry C, X, Y są dostępne tylko w trybie natywnym 65C816, natomiast w trybie emulacji 6502 istnieje dostęp do akumulatora B - obydwie połówki rejestru C można zamienić miejscami.

Rozszerzenia oparte na 65C816

Simple 65C816 Processor Adapter (Sweet 16)

Jest to rozwiązanie umożliwiające tylko korzystanie z większej liczby rozkazów. Nie pozwala ono na dołączenie większej ilości pamięci liniowej (jak wiadomo 65C816 może zaadresować do 16MB pamięci). Szczegóły montażu w stołówce Simple 65C816 Processor Adapter. Na takiej samej zasadzie działa rozszerzenie Sweet16.

Warp4

Od powyższego, bardziej zaawansowane rozszerzenie to Warp4, autorstwa Pasia/SSG. Warp4 opórcz samego CPU oferuje też nieco (1 MB) pamięci liniowej. Obszar powyżej pierwszych 64k pamięci taktowany jest szybszym zegarem - w zależności od wersji procesora może to być 3,54 lub 7 MHz. "Stare" 64k takowane jest tradycyjnie, na 1,77 MHz.

Schematy i opis montażu już w stołówce.

Projekt F7

Pasiu pracuje również nad kolejnym rozszerzeniem, dla którego inspiracją jest Hyperspeed XL/XE.

Projekt F7 to system dwuprocesorowy, gdzie 65C816 może pracować równolegle z 6502C. Podobnie jak w Warp4 dostępny jest 1 MB szybkiej pamięci taktowanej zegarem 14 MHz, a dodatkowo 64k pracującego z tą samą częstotliwością cache'u zapewniającego szybki odczyt ze "starego" obszaru pierwszych 64k.

Obok screenshot z SysInfo pokazujący parametry prototypowej instalacji:

Zobacz też

• 65C816 Microprocessor Data Sheet (po angielsku)
• 65C02/65C816 Programming Manual (po angielsku)
• Procesor MOS 65C816 (po polsku)
• Przerwania
• 65C832