Was ist zilog z80?

Zilog Z80 Mikroprozessor

Der Zilog Z80 ist ein 8-Bit-Mikroprozessor, der 1976 von Zilog entwickelt wurde. Er war eine Weiterentwicklung des Intel 8080 und wurde aufgrund seiner Leistungsfähigkeit, Benutzerfreundlichkeit und des relativ niedrigen Preises schnell sehr populär.

Architektur und Eigenschaften:

• 8-Bit-Architektur: Der Z80 ist ein 8-Bit-Prozessor, was bedeutet, dass er Daten in 8-Bit-Einheiten verarbeitet.
• Erweiterter Befehlssatz: Er bot einen erweiterten Befehlssatz im Vergleich zum Intel 8080, einschließlich Blocktransfer- und Suchbefehle, die die Programmierung vereinfachten.
• Register: Verfügt über mehrere 8-Bit- und 16-Bit-Register, die für die Datenspeicherung und Adressierung verwendet werden. Dazu gehören allgemeine Register (A, B, C, D, E, H, L), Indexregister (IX, IY), ein Stack Pointer (SP) und ein Programmzähler (PC). Die Register und ihre Funktionsweise sind für Assemblerprogrammierung relevant.
• Adressraum: Der Z80 hat einen 16-Bit-Adressbus, der ihm ermöglicht, bis zu 64 KB Speicher direkt zu adressieren.
• Interrupt-Verarbeitung: Bietet verschiedene Interrupt-Modi (0, 1, 2) für die Verarbeitung von externen Ereignissen. Interrupt Routinen sind wichtig für die zeitgesteuerte Abarbeitung von Aufgaben.
• Taktfrequenz: Die ursprünglichen Z80-Prozessoren liefen mit Taktfrequenzen von typischerweise 2,5 MHz oder 4 MHz. Spätere Versionen erreichten deutlich höhere Taktraten. Die Taktfrequenz ist ein entscheidender Faktor für die Rechenleistung.
• Speicherverwaltung: Obwohl er keine integrierte Memory Management Unit (MMU) hat, erlauben externe Schaltungen die Implementierung von komplexeren Speicherverwaltungssystemen.
• Dynamische RAM-Aktualisierung: Der Z80 generiert Signale für die Aktualisierung von dynamischem RAM (DRAM), was die Verwendung von DRAM-Chips in Systemen erleichterte.

Verbreitung und Anwendungen:

Der Z80 wurde in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter:

• Heimcomputer: War ein dominanter Prozessor in Heimcomputern der späten 1970er und frühen 1980er Jahre, wie z.B. dem Sinclair ZX Spectrum, dem Commodore 128, dem Amstrad CPC und dem TRS-80.
• Spielkonsolen: Wurde in Spielkonsolen wie dem Sega Master System und dem Game Boy verwendet.
• Industrielle Steuerungssysteme: Wurde und wird immer noch in vielen industriellen Steuerungssystemen eingesetzt.
• Taschenrechner: War in programmierbaren Taschenrechnern wie dem TI-83 und TI-84 zu finden.
• Eingebettete Systeme: Wird in vielen eingebetteten Systemen verwendet.

Bedeutung:

Der Z80 trug maßgeblich zur Popularisierung von Mikrocomputern bei. Seine einfache Architektur und sein leistungsfähiger Befehlssatz machten ihn zu einer beliebten Wahl für Entwickler. Seine Kompatibilität mit Software, die für den Intel 8080 geschrieben wurde, war ebenfalls ein wichtiger Faktor für seinen Erfolg. Auch heute noch ist der Z80 in einigen Nischenanwendungen im Einsatz und wird in der Lehre verwendet, um die Grundlagen der Computerarchitektur zu vermitteln.