65816 (コンピュータ)

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DIP40パッケージのW65C816Sマイコン。正方形のLCCプロセッサもある。

W65816（65C816）は、アメリカ・ウェスタンデザインセンター(WDC)社の16ビット CPUで、モステクノロジー社6502の後継にあたるCPUである。65816の65は6502と互換性があることからきており、816は8ビットモードと16ビットモードの両方で動作することを意味している。

6502に対して、メモリ空間が64kバイト×256バンク（計16Mバイト,アドレス長24ビット）に、アキュムレータ、インデックスレジスタおよびスタックポインタが16ビットに拡張された。エミュレーションモードでは6502の動作をエミュレートすることができる。

1980年代中頃から1990年代初頭にかけて、GTEとサンヨーを含む4社が65816をセカンドソースで供給していた。2006年現在でもまだWDCから販売されており、またWinbondの教育用TVのICであるW55V9xシリーズのような一部のシステムではIPコアとしてアーキテクチャが実装されている。

WDCの創設者でありCEOのBill Menschによってプロセッサの大半が設計された。彼は1982年にアップルコンピュータの顧問を務めた後でチップの開発を始めた。彼の仕事を援助した唯一の人間はレイアウトを担当した彼の妹(sister)キャサリンだけだった。1984年3月にアップルとアタリへサンプルを送付し、チップの開発は完了した。

ルネサステクノロジー社のマイクロコンピュータ・7700シリーズは65816と共通した設計だが、完全な互換性はない。

[編集] CPUの特徴

本リストは65C816Sの主な機能である（Sはスタティックコアの意）。

低消費電力（1MHzあたり300μA）とノイズ耐性の強化のために完全にスタティックなCMOS設計。
幅広い電圧幅での運用（様々な電圧の周辺機器を利用するため、1.8V±5%, 2.5V±5%, 3.0V±5%, 3.3V±10%, 5.0V±5%に対応）。
6502の設計とハードとソフトの完全な互換性を可能にするエミュレーションモード。
16MBのメモリ空間をアクセスできる24bitのアドレスバス。
16bitのALU、アキュムレーター、スタック、ポインタ、インデックスレジスタ。
デュアルキャッシュおよびサイクルスティールのDMA実装のためのVDA(Valid Data Address)出力とVPA(Valid Program Address)出力。
割り込みベクタがアドレスされるときにVPB(Vector Pull)を出力。
プロセッサのバスエラー状態からの復帰をサポートするアボート(ABORTB)入力とその関連ベクタ。
プログラムのセグメンテーションまたは16MBの完全にリニアなアドレッシングを可能にするプログラムとデータバンクレジスタの分離。
リエントラント、再帰、リロケータブルプログラミングの機能を提供する、ダイレクトレジスタとスタック相対アドレッシング。
24のアドレッシングモード-256のopコード(WDC 65C02の一部の新しいopコードを含む)を利用した92の命令セットでの13の6502互換(アドレッシング)モード。
さらに電力を削減し、割り込みレイテンシを減らし、外部イベントと同期できるようにするWAI(Wait-for-Interrupt)とSTP(Stop-the-Clock)命令。
COP(Co-Processor)命令とそのベクタはコプロセッサの構成（例えば浮動小数点プロセッサ）をサポートする。
ブロック移動機能。

[編集] 65802

W65802(65C802)は6502と完全にピン互換の65816CPUである。65802は1980年代中～後期から1990年代初頭にかけてWDCとGTEで量産された。

このチップは8bitの8502/65C02から新しい16bitの65812へのアップグレードパスとして設計された。これを行うため、65802は6502/65C02のような（64KBのメモリ空間の）16bitのアドレスバスがあり、65816の24bitのアドレスバスから減らされた。65816の全てのバンク選択レジスタ等は65802CPUのコアに残されており、利用されたときに作用しないだけである。一般的にはハードウェアメーカーがプロジェクトを一から設計する場合はよりパワフルな65816が使われた。