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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 8080 statisch?


Autor: Thoralf (Gast)
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Mich würde gerne mal interessieren ob der µP 8080 statisch ist.

Ich habe schon versucht das aus den Datenblättern verschiedener 
Hersteller rauszulesen (Intel und Semiconductor), jedoch steht da zu 
dieser Problematik nix drin ;(

Mich würden dementsprechend auch die  Quellen interessieren.

Vielen Dank schon mal im Vorraus

Autor: A. K. (prx)
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Der sehr eng definierte Bereich der zulässigen Taktfrequenz spricht klar 
gegen ein statisches Design.

Autor: mr.chip (Gast)
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Darf ich an dieser Stelle fragen, was "statisch" in Bezug auf einen 
Prozessor bedeutet?

Autor: A. K. (prx)
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Statischer vs. dynamischer Speicher, für Register. Bei Motorolas 6800 
ging das explizit aus dem Datasheet hervor, da genau deshalb das DMA per 
cycle stealing (Taktsignal unterbrechen) nicht länger als 10 Takte 
dauern durfte.

Modernere Prozessoren als diese verwenden zudem nicht selten dynamische 
Logik (die Wikipedia hilft da weiter).

Autor: Mike (Gast)
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> Darf ich an dieser Stelle fragen, was "statisch" in Bezug auf einen
> Prozessor bedeutet?

Das man den Prozessor z.B. mit 1 Hz betreiben kann oder mal ganz 
stoppen.

Ich meine mal irgendwo gelesen zu haben das sowas mit den CMOS Z80 
funktioniert. Original 8080 oder Z80 (PMOS) wohl eher nicht.

Autor: biertrinker (Gast)
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Ich habe das Gefühl ihr redet hier über verschiedene Dinge...

Was denn nun? Speicher oder Systemtakt? Das heißt dann dass ein 
statischer Prozessor immer den gleichen Takt hat und nicht unterbrochen 
werden kann`?

Autor: A. K. (prx)
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Üblich war NMOS, nicht PMOS. In PMOS war beispielsweise die erste 
Version des SC/MP, und der war dementsprechend schnarchlangsam (wobei 
aber auch dessen NMOS-Version da keine Bäume ausgerissen hat).

In CMOS produzierte Nachfolger waren oft vollständig statisch.

Autor: A. K. (prx)
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biertrinker wrote:

> Ich habe das Gefühl ihr redet hier über verschiedene Dinge...

Nein. Mit Speicher ist hier nicht externes RAM gemeint, sondern 
beispielsweise Register.

> Was denn nun? Speicher oder Systemtakt? Das heißt dann dass ein
> statischer Prozessor immer den gleichen Takt hat und nicht unterbrochen
> werden kann`?

Das eine bedingt das andere. Wenn die interne Technik (egal ob Speicher 
oder Logik) dynamisch ist, dann darf der Takt nicht beliebig lang 
angehalten werden, sonst droht Alzheimer.

Kennzeichen von statischem Design ist also, dass der Takt beliebig lang 
angehalten werden darf. Einer der ersten dieser Art war der RCA 1802, 
was vielleicht ein bischen damit zusammenhängt, dass der auch einer der 
ersten in CMOS implementierten Prozessoren war (Metal Gate CMOS, vgl. 
CD4000 Logik).

Autor: Thoralf (Gast)
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Also ich meinte damit die Art und Weise wie in den Speicherzellen 
(Register) etwas gespeichert wird. Entweder Statisch(über FF) oder 
dynamisch (Kapazität,.. Refresh notw.) ........


Also kann ich davon ausgehen, das wenn im Datenblatt die Frequenz , von 
Haus aus auf 2Mhz festgelegt ist, das weniger nicht möglich ist ???
Bzw. , das der 8080 deswegen nicht statisch ist?

Intel z.Bsp. gibt ja nur im Datenblatt die Zeit für den Befehlszyklus an 
..?!
Die beträgt dort 2µs , und war für mich bis jetzt immer der maximal 
mögliche Takt, sprich 2Mhz...

Man möge mich berichtigen wenn ich Unfug schreibe!

Autor: A. K. (prx)
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Im Datasheet stehen die Grenzen der Taktfrequenz in Form der 
Taktzykluszeit explizit drin, die obere wie die untere. In der 
Standardversion 0,48-2,0µs.

Befehlszyklen sind nicht relevant, bzw. eine Folge davon.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Mike wrote:

> Ich meine mal irgendwo gelesen zu haben das sowas mit den CMOS Z80
> funktioniert. Original 8080 oder Z80 (PMOS) wohl eher nicht.

Original Z80 und die Nachbauten (U880 als Beispiel) waren voll statisch, 
man konnte ihn auch per entprelltem Taster beliebig langsam takten und 
den Bussignalen per LED zuschauen (Polycomputer).

6800 war dynamisch wie schon geschrieben, hielt aber einige Sekunden 
ohne Takt durch ohne was zu vergessen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Mike (Gast)
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> Original Z80 und die Nachbauten (U880 als Beispiel) waren voll statisch,
> man konnte ihn auch per entprelltem Taster beliebig langsam takten und
> den Bussignalen per LED zuschauen (Polycomputer).

Ah ok. Ausgerechnet mit dem Poly 880 hatte ich nie etwas zu tun. Im 
Datenblatt für den U880 steht auf jeden Fall ein minimaler Takt drin (H 
bzw. L müssen danach 105-2000ns breit sein).

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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Also ich habe den U880 auch schon mit Taster als Taktgeber versorgt,
das war damals eine Form des "Debugging". LEDs an den Bus und schauen
was passiert.

Torsten

Waren schöne Projekte damals: Melodietürklingel mit mehreren Jahres-
zeitabhängigen Melodien, einfacher BASIC-Computer au der RFE...

Autor: Thoralf (Gast)
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Und sind da auch zufällig ein paar Quellen bekannt, wo man das mal 
nachlesen kann bzw. sich auch darauf berufen kann? Im Datasheet ist 
darüber nix rauszulesen...
Ich hab jetzt beim Z8400 geschaut und beim U880  :(

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Seid ihr euch sicher, dass der 8080 intern dynamischen Speicher für 
Register benutzt hat?
Kommt mir ein wenig seltsam vor, wenn man bedenkt in welcher Zeit der 
entstanden ist.
Was mir auch ein wenig seltsam vorkommt: Einer der grossen Vorteile der 
Z80 war ja, dass da ein Refresh Controller mit drauf war und man so mit 
wenig Aufwand die damals für viel Geld erstandenen dynamischen RAMs, 
4164 und Konsorten, anhängen konnte. Bei einem 8080 musste man da viel 
Aufwand treiben bzw. auf statische 2104 (1K * 1Bit), ebenfalls 
schweineteuer (zumindest für mich damaligen Studenten), ausweichen. Und 
ausgerechnet der hätte intern dynamsiches Design gehabt.

Autor: A. K. (prx)
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Im Datasheet vom Z80 steht das explizit drin, als Fussnote zur 
Taktfrequenz: Although static by design, testing guarantees...".

Autor: A. K. (prx)
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Karl heinz Buchegger wrote:

> Seid ihr euch sicher, dass der 8080 intern dynamischen Speicher für
> Register benutzt hat?

Warum nicht?

Aber ob das nun die Prozessor-Register waren, die Zwischenregister, die 
Logik oder alles zusammen, das weiss ich nicht. Ansonsten siehe 
http://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_logic_(digital_logic).

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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A. K. wrote:
> Karl heinz Buchegger wrote:
>
>> Seid ihr euch sicher, dass der 8080 intern dynamischen Speicher für
>> Register benutzt hat?
>
> Warum nicht?

Gute Frage.
Kein spezieller Grund. Nur so aus dem Bauch heraus. Das waren doch 
damals regelrechte Flip-Flop Gräber.

Autor: Thoralf (Gast)
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@Autor:  A. K.

>Im Datasheet vom Z80 steht das explizit drin, als Fussnote zur
>Taktfrequenz: Although static by design, testing guarantees...".

Danke

Das habe ich auch gelesen, hab das aber nicht für voll genommen da es 
bei der Pulseweite mit drin stand. :)

Autor: A. K. (prx)
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Karl heinz Buchegger wrote:

> Kein spezieller Grund. Nur so aus dem Bauch heraus. Das waren doch
> damals regelrechte Flip-Flop Gräber.

Sicher? Bei den sichtbaren Registern ergeben statische Flipflops 
tatsächlich mehr Sinn als dynamischer Speicher. Aber sämtliche 
Zwischenregister im Code- und Daten-Fluss sind transienter Natur und 
bieten sich für dynamische Speicherung geradezu an.

Und der Wikipedia-Artikel zeigt ja, dass auch normale Gatterlogik 
dynamisch implementiert sein kann.

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