Description

Motorola 1820-2099 – CPU 6802 ingegnerizzata per HP, con clock on-chip e RAM interna con sezione retainable

Definizione

La Motorola 1820-2099 è una CPU della classe 6802 ingegnerizzata e costruita da Motorola per Hewlett-Packard. È una variante orientata a sistemi embedded/strumentazione, dove la riduzione dei componenti esterni (clock integrato e RAM on-chip) e la compatibilità software con l’ecosistema 6800/6802 permettono piattaforme compatte e affidabili.

Dal punto di vista pratico, si tratta di una CPU 8 bit con indirizzamento 16 bit e la capacità di costruire sistemi fino a 64K di spazio memoria, con una RAM interna utile per variabili critiche, stack e piccoli buffer, oltre a una porzione di RAM “retainable” che può essere mantenuta in condizioni operative specifiche.

Clock on-chip: integrazione e riduzione componenti

On-chip clock circuit
Il circuito di clock integrato consente di ridurre la necessità di logica esterna per la generazione/condizionamento del segnale di clock. In pratica:

• Si semplifica la BOM (meno componenti).

• Si riducono punti di guasto e variabilità di timing.

• È più facile realizzare schede compatte per strumentazione e controllo.

RAM interna: 128 × 8 bit e area retainable da 32 byte

128 × 8 bit on-chip RAM
La CPU integra 128 byte di RAM interna. Operativamente, questo consente di:

• Tenere variabili “calde” vicino al core con latenza minima.

• Gestire stack e contatori senza dipendere sempre dalla RAM esterna, in sistemi molto compatti.

32 bytes of RAM are retainable
Una porzione di 32 byte è indicata come retainable. In pratica, questa caratteristica è utile per conservare stato minimo (flag, contatori, parametri) in condizioni in cui l’alimentazione principale o il sistema passa per modalità particolari, a seconda del design della piattaforma e della gestione di alimentazione/backup.

Compatibilità software: EF6800 e continuità di ecosistema

Software compatible with the EF6800
La compatibilità software con EF6800 significa che il modello di programmazione e il set istruzioni restano coerenti con il filone 6800. In termini pratici:

• Porting del firmware più semplice da sistemi 6800/derivati.

• Riutilizzo di toolchain, librerie assembly e pattern progettuali già consolidati.

Espandibilità e spazio memoria: fino a 64K

Expandable to 64K words
La CPU supporta espansione fino a 64K di spazio indirizzabile grazie all’indirizzamento a 16 bit. In pratica:

• ROM per firmware e RAM per dati possono essere dimensionate secondo necessità.

• Periferiche possono essere inserite in mappa memoria (memory-mapped I/O) con opportuna decodifica.

I/O e interfacciamento: compatibilità TTL

Standard TTL-compatible inputs and outputs
La compatibilità TTL degli ingressi/uscite facilita l’interfacciamento con logiche e periferiche standard dell’epoca. In pratica:

• Si semplifica l’integrazione con latch, decoder, driver, bus paralleli e periferiche “classiche” senza conversioni di livello complesse.

Word size e indirizzamento: 8 bit con addressing a 16 bit

8 bit word size
Il dato nativo è a 8 bit, quindi la maggior parte delle operazioni aritmetiche/logiche è ottimizzata per byte.

16 bit memory addressing
L’indirizzamento a 16 bit abilita la mappa memoria fino a 64 KB, coerente con l’espandibilità dichiarata.

In pratica, la progettazione della mappa memoria e della decodifica (ROM/RAM/I-O) è centrale per ottenere un sistema stabile e prestazionale.

Interrupt capability: gestione eventi asincroni

Interrupt capability
La capacità di interrupt permette di gestire eventi asincroni (timer, I/O, fault, comunicazioni) senza polling continuo. Operativamente:

• Firmware più deterministici, con main loop semplice e ISR dedicate.

• Migliore reattività su segnali esterni e periferiche.

Versioni di frequenza: 1 MHZ e 1,5 MHZ

Versions: 1 MHZ, 1.5 MHZ
Sono indicate due versioni principali: 1 MHZ e 1,5 MHZ. In pratica, la scelta dipende dal compromesso tra:

• Prestazioni richieste.

• Vincoli di consumo e dissipazione.

• Temporizzazioni e compatibilità con memorie/periferiche della piattaforma.

Schizzo dei collegamenti più importanti

                 bus indirizzi 16 bit + bus dati 8 bit + controllo
        ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
        │                 logica di sistema / decoding              │
        │   ROM (firmware), RAM esterna (opz.), I/O, interrupt       │
        └───────────────────────────────┬──────────────────────────┘
                                        │
                                        ▼
                           ┌─────────────────────────────┐
                           │     Motorola 1820-2099       │
                           │   CPU 6802 per HP            │
                           │   clock on-chip              │
                           │   RAM on-chip 128×8          │
                           │   32 byte retainable         │
                           └─────────────┬───────────────┘
                                         │
                                         ├────────► memoria esterna (fino a 64K, se usata)
                                         └────────► I/O TTL-compatibile e interrupt

Tabella 1 – Dati di identificazione e specifiche

Tabella 2 – Aspetti operativi e progettuali