MOS 6502 para niños

Datos para niños MOS 6502
Información
Tipo	modelo de circuito integrado
Desarrollador	MOS Technology
Fabricante	MOS Technology
Datos técnicos
Frecuencia de reloj de CPU	1 MHz — 3 MHz
Conjunto de instrucciones	MOS 6502
Cronología
MOS 6501 MOS 6502

El MOS 6502 o MOS Technology 6502 es un microprocesador de 8 bits que fue creado por la empresa MOS Technology en 1975. Cuando se lanzó, era el procesador más económico y completo del mercado. Costaba mucho menos que los procesadores de empresas grandes como Motorola e Intel.

A pesar de su bajo precio, el 6502 era más rápido que la mayoría de sus competidores. Junto con el Zilog Z80, este chip impulsó el desarrollo de muchas computadoras. Estas máquinas llevaron a la "revolución" de los ordenadores personales a finales de los años 70 y principios de los 80. Varias empresas fabricaron el 6502 bajo licencia. Todavía se usa hoy en día en algunos sistemas especiales.

El 6502 es parte de una familia de procesadores. Comparten el mismo diseño interno, pero tienen diferentes números de "patillas" (conexiones). Esto ayudaba a reducir los costos. Se dividen en dos grupos: los 650x, que tienen su propio reloj interno, y los 651x, que necesitan un reloj externo.

Historia y desarrollo del MOS 6502

El equipo que diseñó el 6502 también había trabajado en el Motorola 6800. Después de dejar Motorola, crearon el MOS 6501. Este nuevo diseño era compatible con el 6800 en cuanto a sus conexiones. Motorola demandó a MOS Technology, y aunque el caso se resolvió, MOS tuvo que dejar de fabricar el 6501.

El resultado fue el 6502. Este nuevo chip tenía un orden diferente en sus patillas, lo que lo hacía incompatible con las placas base del Motorola 6800. Así, MOS Technology evitó más problemas legales. Para ayudar a los desarrolladores a usar el 6502, el ingeniero Chuck Peddle diseñó el KIM-1. Era una computadora en una sola placa.

Para sorpresa de todos, el KIM-1 se vendió muy bien. Lo compraron aficionados, personas que les gustaba experimentar y también ingenieros. Otros diseños similares, como el AIM 65 de Rockwell y el Synertek Sync, también tuvieron éxito.

Lanzamiento y popularidad del 6502

Publicidad de los microprocesadores MOS Technology MCS6501 y MCS6502 en septiembre de 1975.

El 6502 se presentó en una feria de tecnología en septiembre de 1975. Su precio era de 25 dólares. En comparación, el Motorola 6800 y el Intel 8080 costaban 179 dólares. Al principio, muchos pensaron que era un engaño. Pero antes de que terminara la feria, Motorola e Intel bajaron sus precios a 79 dólares. Esto hizo que el 6502 fuera reconocido y sus ventas aumentaron rápidamente.

Uno de los primeros usos importantes del 6502 fue en la videoconsola Atari 2600. Esta consola usaba una versión del 6502 llamada MOS Technology 6507. El 6507 tenía menos conexiones y solo podía usar 8 kB de memoria RAM. Se vendieron millones de estas consolas.

El 6502 también se usó en la familia de computadoras Apple II. Luego apareció en otros ordenadores personales populares como el Commodore PET, Commodore VIC-20, la familia Atari de 8 bits, y la familia BBC Micro. El MOS 6510, una versión mejorada del 6502, fue el procesador principal del famoso Commodore 64.

Otro uso muy importante del 6502 fue en la Nintendo Famicom (en Japón) y su versión occidental, la Nintendo Entertainment System (NES). La NES usaba una versión modificada del 6502, llamada 2A03 (para consolas NTSC) y 2A07 (para consolas PAL). Este procesador personalizado para la NES no tenía algunas funciones del 6502 original, pero añadió 22 registros de memoria para generar sonido, leer el control del juego y manejar los sprites.

El diseño eficiente del 6502 también inspiró a los creadores del procesador ARM. Por eso, se puede decir que el espíritu del 6502 sigue vivo en el diseño de los procesadores ARM. Estos se usan en muchas computadoras, dispositivos portátiles y sistemas integrados.

¿Cómo funciona el MOS 6502?

Interior del procesador 6502. La parte superior es para decodificar instrucciones, el centro para el control y abajo están los registros y la unidad aritmética y lógica.

Configuración de pines del 6502 (DIP de 40 Pines).

El 6502 es un microprocesador de 8 bits con un bus de dirección de 16 bits. Fue lanzado en septiembre de 1975 por MOS Technology. Aunque su velocidad de reloj externa era de 1 MHz, era muy competitivo con otros procesadores que parecían más rápidos. Esto se debe a que el 6502 usaba una técnica llamada pipeline, que le permitía procesar instrucciones de manera muy eficiente.

Una ventaja de su diseño era que los componentes conectados al procesador no necesitaban ser tan rápidos. Esto reducía el costo total del sistema, lo cual fue clave para su éxito en las consolas de juegos y los ordenadores personales. El 6502 tiene 3510 transistores.

A diferencia de otros microprocesadores como el Intel 8080, el 6502 tenía pocos registros. En esa época, la memoria RAM era más rápida que los procesadores. Por eso, tenía sentido optimizar el acceso a la RAM en lugar de añadir muchos registros al chip.

Dentro del 6502, había varios registros:

• Un acumulador "A" de 8 bits.
• Dos registros índice "X" e "Y" de 8 bits.
• Un registro de estado "SR" de 8 bits.
• Un puntero de pila "SP" de 8 bits.
• Un contador de programa "PC" de 16 bits.

La pila de memoria, usada para guardar información temporalmente, estaba en una zona fija de la memoria. El 6502 usaba los registros índice y la pila de forma muy efectiva con diferentes modos de direccionamiento. Uno de ellos era el modo de "página cero", que accedía a las primeras 256 posiciones de memoria de forma muy rápida.

Curiosidades y mejoras del 6502

Instrucciones especiales y errores

Los 6502 son conocidos por tener algunas instrucciones que no estaban documentadas. Estas instrucciones podían variar entre diferentes versiones del chip. La forma en que el 6502 interpretaba las instrucciones a veces hacía que varias instrucciones válidas se activaran al mismo tiempo, lo que podía dar resultados inesperados. En las versiones más modernas (CMOS), estos códigos simplemente no hacían nada.

La instrucción de salto indirecto del 6502, llamada JMP (xxxx), tenía un pequeño error. Si la dirección terminaba en FF (en hexadecimal), el procesador no accedía a la dirección correcta. Este error no se corrigió en muchas versiones del 6502. Bill Mensch de Western Design Center fue el primero en corregirlo en una versión mejorada llamada WDC 65C02.

¿Cómo se aceleró el 6502?

Muchos usuarios querían que sus computadoras con 6502, que funcionaban a 1 MHz, fueran más rápidas. Varias empresas vendieron accesorios para acelerar estos sistemas. Generalmente, los aceleradores se basaban en:

• Chips 6502 o 65C02 que funcionaban a mayor velocidad.
• Chips 65C816, que podían emular el 6502 a velocidades mucho más altas (hasta 20 MHz).
• Procesadores especiales como los Zip Chip (de 4 MHz y 8 MHz) y los Rocket Chips (de 10 MHz). Estos usaban una memoria caché para acelerar el acceso a los datos más usados.

Familia de procesadores 65xx

El 6502 fue el inicio de una gran familia de procesadores. Aquí te mostramos algunas de sus variantes:

También hubo variaciones más avanzadas:

Empresas que usaron la licencia del 6502

MOS Technology permitió a otras empresas fabricar el 6502 bajo licencia. Algunas de ellas fueron:

• Rockwell Semiconductor
• Synertek
• AMI
• ITT
• UMC
• NTE

Computadoras y consolas con el MOS 6502

El procesador MOS 6502 y sus variantes se usaron en muchos equipos famosos:

• Apple I, Apple II, Apple III
• Commodore PET, Commodore VIC-20
• Atari 400/800/400XL/600XL/800XL/1200XL/65XE/130XE/XG/XGS, consola Atari Lynx 1 y 2
• MOS Technology KIM-1
• Ohio Superboard, Ohio Superboard II, Ohio Challenger (Ohio Scientific)
• Acorn Atom, BBC Micro, Acorn Electron
• Oric 1, Oric Atmos
• Nintendo Entertainment System (consola)
• PC-Engine (TurboGrafx-16) (con dos CPU 6502)

Proyectos que imitan el MOS 6502

Existen proyectos que buscan recrear el MOS 6502, tanto en programas como en hardware. Algunos ejemplos son:

• MOnSter 6502: Una placa grande (30 x 38 cm) que recrea el funcionamiento del 6502 con transistores, resistencias y luces LED visibles.
• Gigatron TTL: Una microcomputadora de estilo retro que puede imitar el MOS 6502.
• En el videojuego Minecraft, fue posible crear una computadora completa basada en el MOS 6502 usando un mod llamado RedPower 2.

Galería de imágenes

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  Publicidad introductoria para los microprocesadores MOS Technology MCS6501 y MCS6502.

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  Troquel del procesador 6502. La sección regular en la parte superior es la ROM de decodificación de instrucciones, la sección aparentemente aleatoria en el centro es la lógica de control y en la parte inferior están los registros (derecha) y la UAL (izquierda). Las conexiones del bus de datos se encuentran en la parte inferior derecha y el bus de direcciones en la parte inferior e inferior izquierda.

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  Configuración de pines del 6502 (DIP de 40 Pines).

Véase también

En inglés: MOS Technology 6502 Facts for Kids

• MOS 6501
• MOS 6510
• W65C02

Otros microprocesadores de la época

• Intel 8080
• Intel 8085
• Zilog Z80
• Motorola 6800

Computadoras para experimentación

• KIM-1
• AIM 65
• SYM-1

Microcomputadoras populares

• Apple I
• Apple II
• Apple III
• Commodore PET
• Commodore VIC-20
• Familia Atari de 8 bits