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Zilog Z80 CPU


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8ビットパソコンの時代にはMC6809と双璧を成し、その後も組み込み用途では使い続けられた、非常に息の長いプロセッサZ80 CPUです。


手持ちのものを並べてみました。

左上のZ0840008PSCはオリジナルの8MHz品です。1989年製。
左下はやはりオリジナルのZ0840004PSC、4MHz品になります。ロゴが新しくなっていますね。1992年製。
右上はNECのμPD780C-1(「μP」は省略されます)、「-1」なので4MHz品です。ちなみに2.5MHz品には何も付かず、6MHz品には「-2」が付きます。
右下はシャープのLH0080A、4MHz品です。昔は無印が2.5MHz、「A」が4MHz、「B」が6MHzを表していました。この「無印」「A」「B」はオリジナルのZilogが使っていたはずです。他に8MHzは「E」とか「H」とか言われていますが、私は見たことはありません。

最近ではこのようなDIPパッケージで使用することはほとんど無くなったと思いますが、ソフト互換のIPコアとしてはまだ現役という非常に息の長い(登場は1976年です)プロセッサです。

参考文献・関連図書: 
Z8400/Z84C00データシート, Zilog
uPD780,uPD780-1データシート, NEC Microcomputers.
LH0080データシート, Sharp.

Comments

昔々、アーケードゲーム屋でバイト(基盤改造してゲームセンターに卸す)をしていたころ、ZilogのZ80をNECのuPD780に差し替えると、モノによっては動かなかった記憶がうる覚えであるのですが、何かご存知ないでしょうか。

シャープのLH0080が正規のセカンドソースなのに対し、NECのμPD780は独自に開発された互換品です。動かなくなるのはそのわずかな相違点を踏んでしまったのではないかと思われます。具体的にどこがどう異なっていたのか残念ながら情報はもっていません。
NECはμPD8080Aで一度やらかしているので、互換性には人一倍注意していたと思うのですが...

PC-8001で遊んでいた時気づいたんですが、EXX命令でひっくり返らないはずのIX, IYまで裏レジスタがあって、ひっくり返ってました。16bitレジスタで裏表レジスタとの通信をするためIX,IYを使おうとしましたが、だめでした。

えっ、NEC製には裏IX/IYレジスタあるんですか?
PC-8001ということはμPD780ですよね。持っているはずなので探して確認しないと……
CMOSのμPD70008はどうだろう? ということでこちらもeBayに注文してしまいました。

シャープと東芝も多分大丈夫のため、元コメさんはR800かKC80と記憶違いをしているんじゃないでしょうか。
uPD70008はuPD780Cの設計資料がなんも残ってなくて、uPD780Cのダイからリバースエンジニアリングして回路図起こしたそうです。
だから、uPD70008とuPD780Cは完全互換。酒の席で実作業した人から直接聞いたので、多少盛っていたとしてもおおむね間違いないかと。

KL5C8016のボードはどこかにあるはずだから試せるかも。
ただ必要な部品は調達したのだけど散逸させてしまったから探すの時間かかりそう。

あるいはDD:EBとかFD:EBの未定義動作で、DEをIX/IYと入れ替えようとしてできないのを勘違いしたのかも。
残念なことにNOP動作なんですよね。

KC80/KC82/KC160 も裏 IX/IY はありません。z280 もないけど、z380/ez80 はあるっぽい。
なお、μPD780 の非互換性は、不定になっている演算後のフラグの一部が純正品と違うとどっかで見たような気がするので、影響があるかは?

Z380/eZ80はあまり調べたこと無いです。
μPD780については…… 内部のWZレジスタがどうのこうのでFレジスタの未使用ビットの挙動が異なるというのはどこかで読んだ記憶あります。判別に使えないかなと思ったのですが、ややこしくて後回しにしたまま忘れていました。

Zilog公式の文書によると、Z80とZ180ではINC/DEC後のDAAでフラグ変化が異なるらしい。
だが、MSXで確認した方によると、そうはなっていないらしい。
でも、MSXはNECのuPD780Cや東芝のMSX-ENGINEだろうから、もしかしてZ180同様にZ80とフラグ非互換なのかもしれません。https://www.zilog.com/docs/z180/appnotes/z180qa.pdf
https://uniabis.net/pico/msx/z80daa/

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