{"id":87,"date":"2023-04-03T15:07:18","date_gmt":"2023-04-03T15:07:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.retroinfo.de\/?page_id=87"},"modified":"2023-04-03T15:30:13","modified_gmt":"2023-04-03T15:30:13","slug":"zilog-z80","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.retroinfo.de\/index.php\/zilog-z80\/","title":{"rendered":"Zilog Z80"},"content":{"rendered":"\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Der Zilog Z80 ist ein 8-Bit-Mikroprozessor, der vom Unternehmen Zilog Inc. entwickelt wurde. In CMOS-Technik ist der Z80 bis heute lieferbar.<\/p>\n\n\n\n<p>Er entstand kurz nachdem Federico Faggin das Unternehmen Intel verlassen und sein eigenes Unternehmen Zilog gegr\u00fcndet hatte. Bei Intel hatte er am 8080-Mikroprozessor gearbeitet.<\/p>\n\n\n\n<p>Im M\u00e4rz 1976 wurde der Z80 auf den Markt gebracht. Er wurde unter der Ma\u00dfgabe entwickelt, bin\u00e4r abw\u00e4rtskompatibel zum Intel 8080 zu sein. Dadurch liefen die meisten f\u00fcr den 8080 entwickelten Programme ohne \u00c4nderungen auf dem Z80, insbesondere das CP\/M-Betriebssystem.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" hcb-fetch-image-from=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=oiUtQ7urE6s\" title=\"Die TAFELN - Federico Faggin und die Zilog Z80 CPU - Yesterchips Museum\" width=\"840\" height=\"473\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/oiUtQ7urE6s?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Der Z80 \u00fcberfl\u00fcgelte rasch den 8080 und wurde die bisher am weitesten verbreitete 8-Bit-CPU. Wenn man die absolute Gr\u00f6\u00dfe des Marktes einbezieht, dann ist er die seither erfolgreichste CPU.<\/p>\n\n\n\n<p>Zun\u00e4chst wurde der Z80 von Mostek f\u00fcr Zilog hergestellt, bis Zilog eigene Fabriken gebaut hatte. Daher hatte Mostek auch eine Lizenz, den Z80 unter der Bezeichnung MK3880 zu vermarkten. Sp\u00e4ter wurde der Z80 auch von anderen Halbleiterherstellern wie NEC in Lizenz hergestellt. Sp\u00e4tere Versionen erlaubten eine h\u00f6here Taktrate als die urspr\u00fcnglichen 2,5 MHz, der Z80A bot 4 MHz, der Z80B 6 MHz und der Z80H dann 8 MHz. Au\u00dferdem entstanden der stromsparende Z80L (L f\u00fcr LowPower) sowie Varianten in CMOS-Technik, die dann sogar bis 20 MHz betrieben werden konnten.<\/p>\n\n\n\n<p>Weitere interessante Eigenschaften dieser CPU liegen in zus\u00e4tzlichen Befehlen, die nicht vom Hersteller dokumentiert wurden. Vor allem die Prefix-Opcodes f\u00fcr die IX- und IY-Register k\u00f6nnen auf praktisch alle Befehle angewandt werden, die sonst das HL-Registerpaar bzw. nur die Register H oder L betreffen. Somit ist es m\u00f6glich, nur die obere bzw. untere H\u00e4lfte von IX bzw. IY als 8-Bit-Register zu verwenden.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr den Aufbau von Mikrocomputern stehen neben den klassischen Intel-Peripheriebausteinen eine Reihe von Zilog-Peripheriebausteinen zur Verf\u00fcgung, die speziell f\u00fcr den Z80 entwickelt wurden und mit den effektiven Interruptvektoren arbeiten k\u00f6nnen. Die wichtigsten der Z80-Familie sind PIO (parallele Ein-\/Ausgabe), SIO (serielle Ein-\/Ausgabe), CTC (Z\u00e4hler und Zeitgeber) und DMA (direkter Speicherzugriff durch Peripherieger\u00e4te). Sp\u00e4ter folgten platzsparende h\u00f6her integrierte Bausteine, die neben seriellen und parallelen Schnittstellen auch Counter\/Timer und Interruptcontroller auf einem Chip boten, wie z. B. KIO, multifunktional wie sie noch in heutigen Singlechip-MCUs Standard sind.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" hcb-fetch-image-from=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=P1aqtfXUCEk\" title=\"Intel\u2019s worst Nightmare\" width=\"840\" height=\"473\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/P1aqtfXUCEk?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p>Anfangs wurde der Z80 h\u00e4ufig in Arcade-Spielen eingesetzt, so in Galaxian (1979) und Pac-Man, aber auch der Mikrocomputer Intertec Superbrain nutzte den Prozessor. Der Z80 hat sich dabei bis Ende der 1980er Jahre als Spiele-Prozessor bew\u00e4hrt. Um gew\u00fcnschte Effekte zu erzielen, setzten Automaten-Hersteller sp\u00e4ter auch bis zu drei Z80 parallel ein. Im Arcadespiel Noboranka von 1986 wurde die Darstellung zahlreicher Sprites und Animationen durch die 20-MHz-Version eines Z80 erm\u00f6glicht. Bereits das Shoot \u2019em up Zaxxon von 1982, f\u00fcr das eine 3-MHz-Z80-CPU verwendet wurde, zeigte deutlich das Potenzial des Z80. Auch Mr. Do!, das 1982, zwei Jahre nach Pac-Man, erschien, gl\u00e4nzte bereits durch physikalische Effekte, unter der Verwendung eines 4,1-MHz-Z80.<\/p>\n\n\n\n<p>Bis 2004 nutzten ihn die Neo-Geo-Automaten als Soundprozessor. E-mu Systems verwendete ihn bereits im Erscheinungsjahr in seinen Synthesizern, nachdem Tests mit einem Intel 8080 gescheitert waren.[4] In den sp\u00e4ten 1970er und fr\u00fchen 1980er Jahren wurde der Z80 in vielen neuentwickelten Heimcomputern verwendet, zum Beispiel im Tandy TRS-80, Nascom, Video Genie, Colour Genie, PC-8801; in der MZ-80- und MZ-700- und -800-Serie von Sharp; im Triumph Adler Alphatronic PC; im Schneider\/Amstrad CPC; dem Amstrad PCW = Schneider \u201eJoyce\u201c, bei den Sinclair ZX80, ZX81 und ZX Spectrum, dem Commodore C128 (als Zweitprozessor), in MSX-Computern und einer gro\u00dfen Anzahl von eher unbekannten gesch\u00e4ftsorientierten CP\/M-Maschinen, die den damaligen Markt dominierten wie heute die Windows-PCs. Der Hauptkonkurrent des Z80 im Heimcomputerbereich war der MOS Technologies 6502, dessen Varianten etwa im Apple II, Commodore 64 und 8-Bit-Ataris zu finden waren.<\/p>\n\n\n\n<p>Viele Apple-II-Computer wurden mittels einer Erweiterungskarte mit einem Z80-Prozessor ausger\u00fcstet, um so CP\/M benutzen zu k\u00f6nnen. Da diese Z80-Karten in gro\u00dfen Mengen kopiert und mit unlizenzierten CP\/M-Kopien betrieben wurden, liegen keine genauen Zahlen \u00fcber ihre Verbreitung vor. Es d\u00fcrfte sich aber bei dieser Kombination um eines der h\u00e4ufigsten CP\/M-Systeme handeln. Auch der Basis 108, ein Hybridcomputer und weitgehender Nachbau der Apple-II-Architektur, enthielt neben dem Apple-typischen 6502 einen Z80 und konnte neben Apple-Software auch Programme unter dem Betriebssystem CP\/M nutzen, beispielsweise die damals popul\u00e4re Textverarbeitung WordStar.<\/p>\n\n\n\n<p>Sp\u00e4ter wurde der Prozessor auch in Texas-Instruments-Taschenrechnern (selbst heute noch im TI-83 Plus, TI-84 Plus und TI-84 Plus Silver Edition), in SNKs Neo Geo als Sound-Co-Prozessor und Segas Spielkonsolen Master System und Game Gear verwendet; der Sega Mega Drive nutzte ihn als Coprozessor f\u00fcr die Audioausgabe. Nintendos Spielkonsolen Game Boy und Game Boy Color benutzten einen Z80-Klon (DMG-CPU), der von Sharp hergestellt wurde. Er hat einen leicht abgewandelten Befehlssatz.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Z80 wurde auch bei eingebetteten Systemen beliebt und ist dort heute noch weit verbreitet, beispielsweise arbeitet in Toshibas Mikrocontroller-Familien TLCS-90 und TLCS-870 ein Z80-Kern in vielf\u00e4ltigsten Kombinationen von Speicher- und Peripherieausstattungen. Auch in dem von 1986 bis 1989 in der DDR vom VEB AAC Cottbus hergestellten Hybridsynthesizer Tiracon 6V dient der Z80 zur digitalen Steuerung der analogen Klangerzeuger-Hardware. Verwendet wurden dabei jedoch weder die in der Sowjetunion hergestellten noch die DDR-Clones des Z80 (siehe Versionen).<\/p>\n\n\n\n<p>Nach dem Aufkommen leistungsf\u00e4higerer 16-Bit-CPUs wurde die gro\u00dfe Menge an bestehender 8-Bit-Software (haupts\u00e4chlich unter CP\/M) mit Hilfe von Software-Emulatoren weiterhin nutzbar gehalten.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch im Jahr 2022 wird der Z80 an einigen Universit\u00e4ten neben anderen 8-Bit-CPUs wie dem 8080 oder dem 6502 h\u00e4ufig als Modell einer CPU genutzt. An der TU Wien wird er im Fach \u201eDigitale Systeme\u201c als MC8 (Modellcomputer-8) vorgestellt, wobei der Befehlssatz vereinfacht wurde, eigene Assembler-Mnemonics definiert wurden und gewisse Register, Adressierungsarten und spezielle Funktionen der CPU nicht genutzt werden, um den Lernaufwand zu senken.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Zilog Z80 ist ein 8-Bit-Mikroprozessor, der vom Unternehmen Zilog Inc. entwickelt wurde. 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