Procesador SERIE 6500

Microprocesadores Serie 6500

El Microprocesador 6502 corresponde a la serie 6500, que forma una familia de microprocesadores compuesta por diez modelos diferentes, fabricados en tecnología NMOS y procesan palabras de 8 bits.

El 6502, junto con el 6512, dispone de 40 patillas, mientras que los demás miembros cuentan con 28.

Desde 1983 se encuentra disponible una versión del 6502 en tecnología CMOS, con un consumo más reducido y un juego de instrucciones más amplio.

La familia de microprocesadores fue desarrollada en 1975 por un grupo de ingenieros que formaron una nueva compañía llamada Mos Technology. Actualmente esta familia es fabricada Rockwel International y Sinertek, constituyendo éste microprocesador de 8 bits el alma de muchos ordenadores personales (Apple, Commodore, Atari etc.).

Las características más notables son:

-Alimentación única de +5 voltios.

-Procesamiento paralelo de palabras o datos de 8 bits.

-Juego de 56 instrucciones.

-13 modos de direccionamiento para las instrucciones.

-Aritmética binaria y decimal.

-Stack Pointer programable de 8 bits.

-Interrupciones mascarables y no mascarables.

-Generador interno de señales de reloj.

-Capacidad de direccionamiento de memoria de hasta 64K.

-Frecuencia de trabajo de 1 y 2 Mhz; Ciclo de máquina de 1us o 500 ns.

-La instrucción más rápida es de dos ciclos de máquina y la más lenta es de siete.

-Pueden usarse con cualquier tipo y velocidad de memoria.

-La estabilización del reloj interno puede efectuarse mediante cristal o por una sencilla red R-C.

La arquitectura interna del 6502 es la siguiente:

Decodificador de instrucciones y secuenciador.

El decodificador recibe el código de 8 bits de la instrucción en curso desde el registro de instrucciones y datos y lo decodifica. El secuenciador genera una serie de señales de control encaminadas a la ejecución de la instrucción.

Acumulador

Es un registro de 8 bits, es el registro principal de trabajo, proporciona a la ALU uno de los operandos y almacena e resultado de la operación.

ALU (Aritmetic And Logic Unit)

Es el elemento principal de un microprocesador, es un conjunto de circuitos combinacionales en os que la información disponible a la salida es función de la entrada o de la combinación de las entradas.

Posee dos entradas (E1 y E2) y una salida S.

Es el circuito que combina los datos según un determinado programa. Como su nombre indica, efectúa tanto operaciones aritméticas como operaciones lógicas.

Las operaciones que realiza son:

-La suma.

-La sustracción.

-El desplazamiento hacia la derecha.

-El desplazamiento hacia la izquierda.

-La comparación.

-La incrementación y la decrementación.

Y las siguientes operaciones lógicas:

-La AND lógica.

-La OR exclusiva.

-La OR lógica.

La operación de la multiplicación se realiza mediante desplazamientos hacia la derecha y sumas, la división se realiza mediante desplazamiento a a izquierda y restas.

La ALU posee otra salida para activar los Flags del registro de estados.

Las entradas proceden de registros temporales, el resultado es almacenado en un registro temporal, los indicadores se almacenan en el registro de estados.

Contador de programa

El contador ordinal o contador de pasos de programa, es un elemento que una vez proporcionada la primera instrucción, basta que sea incrementado en una unidad para que proporcione la dirección de la segunda instrucción.

Es un contador creciente o acumulativo formado por tantos Flip-Flops como bits contenga la palabra de direccionamiento.

Está sincronizado con una base de tiempo y avanza en uno cada vez que una instrucción acaba de ejecutarse.

Es suficiente conectar el contador a las líneas de dirección de la memoria para que se seleccione sucesivamente cada casilla de memoria.

Registros índices X e Y

Sirven para levar a cabo un modo de direccionado, denominado indexado con el que la localización del operando de una instrucción se busca en la memoria añadiendo el contenido de estos registros a la dirección especificada en la instrucción .

Son de 8 bits cada uno.

Registro de estados

Se trata de un registro de 8 bits, 7 de los cuales son significativos y sirven para señalar una situación provocada en la ejecución de la instrucción que se acaba de realizar.

La estructura es la siguiente:

Los bits del registro de estados, según el nivel lógico al que se encuentren, significan lo siguiente:

N- Señalización o flag de signo: cuándo se utiliza una aritmética con signo, este viene indicado por el 8° bit. El bit N representa el signo del resultado de la operación realizada

(1=negativo; 0=positivo). Su interpretación tiene mucha importancia para el tratamiento de los resultados.

V-Señalización o flag de sobrepasamiento (overflow): cuando se utiliza el 8° bit como signo, conviene sabersi se produce acarreo en el 7° (el de más peso), porque esta situación afecta a aquel y puede originar resultados erróneos.

B-Señalización o flag de Break: esta bandera

...