R800

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R800 CPU

R800は、1990年に株式会社アスキーが開発し、アスキー三井物産セミコンダクタ株式会社（当時）が製品化した、Z80 CPU バイナリ命令互換の内部16ビット・データバス8ビット幅のCPU。DRAMインターフェイス、割込み制御、DMAコントローラなどを備える。

[編集] 概要

アスキーはMSX turboRを開発するにあたって、搭載するCPUの候補として、Z80互換・非互換を含めて様々な既存の物を検討していた。当時、社内にいた岸岡和也が独力でASICを使用したZ80高速版の研究をしており、これを元にしてMSX向けにカスタマイズし、採用することとなった。Rは「RISC」の頭文字であるが、内部構造が「RISCライク」という意味であり、命令セットからCISC CPUに分類される。

[編集] 特徴

Z80命令コード上位コンパチブル
- M1サイクルを廃止するなど、メモリ・アクセスサイクルを高速化
- アドレスの上位バイトが変化しないとき（下位8ビットのみ変化するとき）にアクセスを高速化するページアドレスモードを導入
- IX,IYレジスタを8ビットで使用するなどの隠し命令を正式サポート
16ビットALU（演算論理装置）を備え、演算能力を向上。
- 乗算機能（32ビット、16ビット）を追加
- 主要命令を最速1クロックに高速化（Z80同一クロック比で5倍速）
24ビット幅 16MBのアドレス空間をサポート（MMU）
- DRAMインターフェイスを内蔵し、直接DRAMを接続してリフレッシュやノーウェイトのアクセス制御が可能。
- 外部からのDRAMアクセスするためのアービトレーション(調停)機能内蔵
クロックジェネレータを内蔵。
- MSX turboRでは28.636360MHzの水晶振動子を接続し、内部で4分周した7.15909MHzでCPUコアの動作が可能。（MSXシリーズのZ80A 3.579545MHz比で周波数2倍×基本命令5倍＝10倍速。一部の複雑な命令ではそれ以上の高速化を実現）
従来のZ80互換割込みモードのほか、従来の割込みとは排他的使用で新たに7種類の割込みをモードを備える。
- Z80互換割込み信号：NMI#、INT#
- 新割込み信号：NINT1#～7

DMAコントローラ内蔵。
- チャンネルは2つ(DMA0、DMA1)内蔵。
- メモリ to メモリ、I/O to メモリ、メモリ to I/O、I/O to I/Oの転送が可能。
- 転送アドレスは24ビットリニア指定可能。
- DMAアドレス自動インクリメント機能内蔵。
LSIパッケージは100ピン0.65mmピッチQFP（フラットパッケージ）を採用。

[編集] その他

DMA・MMUは互換性確保のためMSX turboRでは使用されておらず、アドレス空間の拡張はメモリマッパ機能（バンク切り替え）により実現されている。また、MSX turboRではMSX2+までとの上位互換性確保のためにZ80相当品を搭載し、R800と排他切替して使用している。

MSX turboR「FS-A1ST」はR800を搭載して発売したものの、一方で搭載予定だった新VDPの開発が間に合わず、既存の低速なV9958のままで製品化された。このため、折角の高速CPUは速度的に足を大幅に引っ張られることとなった。MSXシリーズはA1STのマイナーチェンジ「FS-A1GT」を最後に姿を消したが、R800は高速なZ80互換CPUとして組み込み用途などに使われることとなった。