Z80 Einchiprechner Z84C1510FEC history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 08.06.21 17:27:43
Implementiert in ein 100-poliges FlatPack-Gehäuse präsentiert sich der Z80-Einchipcontroller mit einem 8 Bit breitem Daten-BUS als CPU einschließlich der wichtigsten peripheren Bausteine sowie 3 leitungsfähigen Interruptmodi und einem linear adressierbarem Speichervolumen von 64 KByte (das entspricht 65536 Adressen). Der Controller verfügt über nur eine 5 Volt-Versorgungsspannung sowie über einen Einphasentakt. Alle Ausgänge sind TTL-kompatibel und können eine TTL-Standardlast treiben.

Einchiprechner

Z80-System

UNIX & Windows war gestern - Z80 ist heute!!!

Z80-Einchiprechner

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

Informatik-Profi-Wissen

  1. Blockschaltbild und technische Daten
  2. Besonderheiten zum Z80-System
  3. Controller-Programmierung
  4. Anwendung
  5. Schaltpläne und Programm-Listings
  6. Verwandte Themen

Warum fiel die Wahl für die Unterrichtsarbeit ausgerechnet auf den Z80 bzw. sein System? Dieser Prozessor sowie sein System vereinigt eine Reihe positiver Merkmale für den Rechentechnik-Einsteiger:

  • alles funktioniert im Prinzip bis heute unverändert - anders geworden sind: 
    • wesentlich höhere Taktfrequenzen - die spielen aber eh' erst bei komplexen Algorithmen eine Rolle ;-)
    • Cache
    • Befehlspipeline
    • verbesserter Befehlssatz
    • RISC-Architekturen
  • 40-jährige Einsatzzeit und nicht totzukriegen
  • kostengünstig zu beschaffen
  • zwischenzeitlich als CMOS-Bauelement mit modernen Taktfrequenzen und als Einchipsystem verfügbar und weiterhin entwickelt
  • Programme selbst mit professionellen Betriebssystemen (CPM) verfügbar (ausgetestet und fehlerfrei: PASCAL-Compiler, Word-Star, dBase liefen auf Z80!!!)
  • statischer Prozessor - das heißt, Taktrate niedrig oder ganz STOPP (nicht WAIT - das's was and'res!) - so was geht hier wirklich noch!!!
  • einfaches Verständnis für die Grundlagen der Prozessorarbeit, da Adressraum noch mit 64K linear - ein unschätzbarer Vorteil für alle Assemblerprogrammierer!!!

Blockschaltbild und technische Daten history menue scroll up
Das ist das Original - es gab zwischenzeitlich einige Eigenentwicklungen u. a. von HYUNDAI, welche über viele Jahre bereits als CMOS-Versionen verfügbar waren und eingesetzt wurden. Der Z84C15XX??? ist da ein anderes Kaliber - nicht nur Peripherie-Elemente - da ist ein ganzer Controller drin, einschließlich einer Z80-CPU!
... der Controller ... die Z80 CPU        

Z80-Einchiprechner

Z80-CPU

Z80-PIO

Z80-SIO

Z80-CTC

 
... das Blockschaltbild ... die Z80 CPU  

Z80-Einchiprechner - das Blockschaltbild

   
... das Befehlslisting ... die Z80 Befehlsgruppen  & FLAG-Wirkung FLAG-Wirkung - die Detailbeschreibung

die beliebte alphabetisch sortierte Schnell-Liste

FLAG-Wirkung auf OP-Code-Gruppen

Allgemeine FLAG-Wirkung


2.Besonderheiten zum Z80-System history menue scroll up
Da der Einchiprechner im Gegensatz zu den freien Peripheriebausteinen intern fest verdrahtet ist, müssen einige Besonderheiten, welche normalerweise Hardware sind, auf die Softwareseite geschoben werden. Beispielsweise müssen die Interrupt-Prioritäten festgelegt werden und frei eingestellt werden können.
... die Adressen der peripheren Geräte ... Interruptprioritäten-Register mit Adresse F4H ... Besonderheiten & Erfahrungen
  • CTC Channal 0 10H
  • CTC Channal 1 11H
  • CTC Channal 2 12H
  • CTC Channal 3 13H
     
  • SIO Channal A Data 18H
  • SIO Channal A Control 19H
  • SIO Channal B Data 1AH
  • SIO Channal B Control 1BH
     
  • PIO Port A Data 1CH
  • PIO Port A Control 1DH
  • PIO Port B Data 1EH
  • PIO Port B Control 1FH
     
  • Watch-Dog Timer WDTMR Master-Register F0H
  • Watch-Dog Timer WDTCR Control-Register F1H
  • Interrupt Priority Register F4H
     
  • System Control Register Pointer (SCRP) EEH
  • System Control Data Port (SCDP) EFH
 
  • Vorspannwiderstände 22 kΏ
im Gegensatz zum Z80-CTC gibt es für alle 4 Kanäle Ausgänge
CS0 sowie CS1-Signal

3. Controller-Programmierung history menue scroll up
Da der Einchiprechner im Gegensatz zu den freien Peripheriebausteinen intern fest verdrahtet ist, müssen einige Besonderheiten, welche normalerweise Hardware sind, auf die Softwareseite geschoben werden. Beispielsweise müssen die Interrupt-Prioritäten festgelegt werden und frei eingestellt werden können.
Registersatz
Alphabetische Liste des Z80 Befehlssatzes
Numerische Liste des Z80 Befehlssatzes
Allgemeine Funktionssymbolik
FLAG-Wirkung auf Befehle
Watchdog-Timer

4. Anwendung bis heute history menue scroll up

 

Z80-Checkkartenrechner

Erläuterung:
Befehlsliste


5. Schaltpläne und Startprogramme history menue scroll up
 

 


6. Verwandte Themen history menue scroll up
Hier trifft sich einiges an Basiswissen der Informatik. Nichts geht ohne Hardware-Kenntnisse (wenigstens in problemorientierten sowie projektbezogenen Ansätzen). Auch Kenntnisse der Programmierung der Peripherie-Bausteine sind Voraussetzung dafür, dass man dieses kleine System überhaupt nutzen kann.

Z86CCP01ZEM

A-Side Assembler-Programmierung

ASide-Assembler - ein Werkzeug zur schnellen Programmentwicklung

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der Klassiker: die RS 323-Schnitttstelle

Speicher-Bausteine

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... weitere EEPROM-Typen

Friedrichs 16 4-Bit RAM

i8051-Einchiprechner


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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 9. Mai 2021 um 11.36 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist