Zilog Z80

Ce processeur a été construit après un projet qui a duré deux ans de travail acharné. Il a été créé par Federico Faggin après avoir entrepris le développement d'un nouveau processeur qui serait plus économique et compatible avec l'Intel 8080, mais avec de meilleures performances.

Ce processeur Little-endian de 8 bits a été lancé sur le mercado en juillet 1976, proposé à un prix économique y faisant face à l'Intel 8080, déjà célèbre à l'époque. Sa compatibilité avec le 8080 permettait aux applications développées pour ce processeur Intel d'être exécutées sur le Z80, y compris le système d'exploitation CP/M.

Par rapport à l'Intel 8080, le Z80 présentait certaines améliorations qui le faisaient considérer como une extension de l'Intel. Le Z80 présentait un jeu d'instructions étendu, l'inclusion de quelques nouveaux registres ou la simplification des dispositifs auxiliaires nécessaires (horloge, mémoire, etc.). Il est arrivé sur le marché avec une grande force, balayant l'Intel 8080.

Organisation interne du CPU Z80.

Ce processeur est considéré comme un hybride entre l'architecture à accumulateur et celle à registres d'usage général. Il peut être classé parmi les processeurs de type registre-mémoire.

Caractéristiques générales

Le Z80 possède un bus de données de 8 bits, mais il gère des instructions et des adresses de 16 bits (ce qui lui permet d'adresser jusqu'à 64 Ko). L'alignement n'est pas nécessaire. Il dispose de 22 registres (18 de 8 bits et 4 de 16 bits). 12 d'entre eux peuvent être utilisés par paires (ce qui permet d'obtenir 6 registres de 16 bits). La fréquence d'horloge est variable selon la version. Il a débuté avec un cycle d'horloge de 2,5 MHz, tandis que les modèles ultérieurs ont atteint 20 MHz. Le Z80A, la version la plus populaire, fonctionnait à 3,58 MHz (4 MHz en sortie d'usine). Il possède 6 modes d'adressage différents.

Registres

• A est le registre accumulateur ; B, C, D, E, H et L sont des registres généraux de 8 bits. Ils peuvent former des paires (BC, DE, HL) de 16 bits.
• A', B', C', D', E', H' et L' (banque alternative), réplique de la banque de registres originale.
• I (Stocke la partie haute de l'adresse de début de la table des vecteurs d'interruption).
• R (Stocke le bloc de mémoire à rafraîchir).
• F (Stocke les bits de condition).
• IX, IY (Registres d'index).
• SP (Pointeur de pile).
• PC (Compteur de programme).
• F (Registre de bits de condition) : Ajoute H (indique s'il y a eu une retenue de la partie basse vers la partie haute du résultat) et P (bit de parité).

Diagramme de connexion