Rockwell 6522-31

Отличный вопрос! Rockwell 6522 — это классическая микросхема, один из столпов ранней микрокомпьютерной революции. Вот подробное описание и технические характеристики.

Rockwell 6522 VIA (Versatile Interface Adapter)

Описание: Rockwell 6522 — это микросхема интерфейса ввода-вывода (I/O), разработанная компанией Rockwell International как часть семейства микропроцессоров 6500. Она была представлена в конце 1970-х годов и стала невероятно популярной благодаря своей гибкости и относительной простоте.

Основное назначение: Служить мостом между 8-битным микропроцессором (таким как MOS Technology 6502 или его клоны) и внешними устройствами. Она позволяла процессору общаться с клавиатурой, дисководами, принтерами, датчиками, таймерами и другими периферийными устройствами через параллельные порты, последовательные интерфейсы и с использованием прерываний.

Ключевая особенность: Наличие двух программируемых 8-битных параллельных портов (Порты A и B), каждый с индивидуально настраиваемыми линиями данных на ввод или вывод, и двух программируемых таймеров/счетчиков, что делало её "универсальным" адаптером.

Архитектура: Микросхема общается с процессором через шину данных, а её поведение программируется путем записи в набор внутренних регистров (16 регистров, адресуемых через 4 младших бита адреса).

Технические характеристики (Rockwell 6522-31)

• Обозначение: 6522-31. Суффикс "-31" часто указывает на максимальную тактовую частоту (например, 1 МГц для -31, 2 МГц для -41, 3 МГц для -43). R6522-31 рассчитана на работу на частоте до 1 МГц.
• Технология: NMOS.
• Напряжение питания: +5В.
• Корпус: Стандартный 40-контактный DIP (Dual In-line Package).
• Параллельные порты: 2 порта (A и B) по 8 бит каждый.
  • Регистр данных (ORA/ORB): Для чтения/записи данных.
  • Регистр управления направлением (DDRA/DDRB): Определяет, является ли каждая линия порта входом (0) или выходом (1).
  • Порт B имеет повышенную нагрузочную способность и может управлять шинными формирователями.
• Таймеры/Счетчики:
  • Таймер 1 (T1): 16-битный таймер с непрерывным или однократным режимом. Может генерировать прерывания и выдавать импульс на вывод PB7.
  • Таймер 2 (T2): 16-битный счетчик импульсов или таймер с однократным режимом. Может генерировать прерывания.
• Сдвиговый регистр (Shift Register, SR): 8-битный, может осуществлять последовательный ввод/вывод данных с внутренней или внешней синхронизацией (до 4 режимов сдвига).
• Система прерываний (IRQ):
  • Программируемый контроллер прерываний.
  • Может генерировать маскируемое прерывание для процессора по событиям: изменение состояния линий порта A (CA1, CA2) или порта B (CB1, CB2), окончание счета таймеров T1 и T2, завершение операции сдвигового регистра.
  • Регистр флагов прерываний (IFR) и регистр маски прерываний (IER).
• Вспомогательные линии управления:
  • CA1, CA2: Линии управления/прерываний для Порта A. CA2 может быть настроена как вход или выход.
  • CB1, CB2: Линии управления/прерываний для Порта B. CB2 может быть настроена как вход или выход.
• Интерфейс с процессором: Прямое подключение к шине 6502 (шины адреса, данных и управления).

Парт-номера и совместимые модели

Rockwell 6522 производилась по второму источнику (second source) несколькими компаниями. Микросхемы с одинаковым номером функционально совместимы, но могут иметь различия в максимальной частоте, энергопотреблении или технологическом процессе.

Основные производители и парт-номера:

1. Rockwell International: R6522 (базовый номер), R6522-31, R6522-41, R6522-43.
2. Synertek: SY6522. Один из самых распространенных и популярных вариантов, широко использовался в компьютерах Apple II.
3. MOS Technology / Commodore Semiconductor Group (CSG): MOS 6522. Часто встречается в компьютерах Commodore (VIC-20, C64, C128). Важно: В ранних C64 использовалась MOS 6526 CIA, которая отличается от 6522, но в некоторых других машинах Commodore использовалась именно 6522.
4. GTE Microcircuits (General Telephone & Electronics): GTE 6522.
5. Western Design Center (WDC): W65C22. Это CMOS-версия, а не NMOS. Она имеет улучшенные характеристики:
   • Работа на частоте до 14 МГц.
   • Меньшее энергопотребление.
   • Статическое ядро (может работать на очень низких частотах, вплоть до 0 Гц).
   • Полная функциональная совместимость с оригинальным 6522 на уровне регистров, но с улучшенной стабильностью и надежностью. Часто используется в современных репликах и проектах на базе 6502.

Совместимые модели (прямые аналоги и преемники):

• MOS 6526 / 8521 CIA (Complex Interface Adapter): Использовалась в Commodore C64/C128. Имеет схожую, но не полностью идентичную функциональность (добавлены часы реального времени, другие регистры). Не является прямой заменой без модификации программы.
• MOS 6520 / 6820 PIA (Peripheral Interface Adapter): Более простая микросхема от Motorola/MOS, использовалась в Atari 8-bit и других системах. Не совместима с 6522.
• WDC 65C22 VIA: Как указано выше, это CMOS-версия, являющаяся прямой и улучшенной заменой.
• Hitachi HD46522: Еще один второй источник.
• Тайваньские и современные клоны: В 1980-90-е и сейчас выпускаются различные клонированные версии под теми же номерами (6522, 6522A).

Где использовалась Rockwell 6522?

• Apple II (и его клоны) — для подключения дисководов, слотов расширения, клавиатуры.
• Acorn BBC Micro — один из основных компонентов системы ввода-вывода.
• Компьютеры на базе 6502 от Rockwell (например, AIM-65, учебные компьютеры).
• Oric Atmos.
• Множество самодельных и промышленных систем управления на базе процессора 6502.

Вывод: Rockwell 6522-31 — это классическая NMOS-версия универсального интерфейсного адаптера для 8-битных систем. Её прямые аналоги от Synertek и MOS, а также современная CMOS-версия W65C22, остаются популярными среди энтузиастов ретро-компьютеров и в новых проектах на архитектуре 6502 благодаря своей проверенной надежности и гибкости.