Zilog Z280

El Zilog Z280 es un microprocesador de 16 bits diseñado por Zilog como una mejora de la arquitectura del Zilog Z80 , que integraba mejoras del proyecto abandonado Zilog Z800 . Presentado por primera vez en julio de 1987, el Z280 se considera un fracaso comercial.

El Z280 se fabricó en CMOS , ^{[ 1 ]} se le añadió una unidad de gestión de memoria (MMU) para ampliar el rango de direcciones a 16 MB , características para configuraciones de multitarea , multiprocesador y coprocesador , y 256 bytes de RAM estática en el chip, configurable como caché para instrucciones y/o datos, o como parte del espacio de direcciones ordinario. Tiene una gran cantidad de nuevas instrucciones y modos de direccionamiento que dan un total de más de 2000 combinaciones. Ofrece modos de operación Supervisor y Usuario, y opcionalmente espacios de direcciones separados para instrucciones y datos en ambos modos (cuatro espacios de direcciones posibles en total). Su señal de reloj de cristal o externa se divide por la mitad para controlar la CPU. El reloj de la CPU se puede dividir además por 1, 2 o 4 veces para controlar el bus (por ejemplo, una CPU de 12 MHz dividida por 4 controlará el bus a 3 MHz). A diferencia del Z80, el Z280 multiplexa el byte menos significativo de su dirección en el bus de datos; el resto de las líneas de dirección no se multiplexan. Si se ejecuta en modo Z-BUS, el bus de datos se expande a 16 bits, multiplexados con los 16 bits inferiores de la dirección. Aunque el z280 admite universalmente operaciones matemáticas y de movimiento de 16 bits, e incluso cuenta con una opción de bus de 16 bits, solo admite operaciones de 8 bits para funciones lógicas como AND, OR y XOR.   

Entre las extensiones más exitosas de la arquitectura Z80 se incluyen la Hitachi HD64180 de 1986 y la Zilog eZ80 de 2001, entre otras.

La Z280 tenía muchas características avanzadas para su época: ^{[ 2 ]}

• Caché de instrucciones y/o datos en el chip , o memoria RAM en el chip.
• canalización de instrucciones
• Interfaz Z-BUS de 16 bits de alto rendimiento o interfaz de bus compatible con Z80 de 8 bits.
• MMU integrada con protección de memoria
• Capacidad para determinar qué conjunto de registros está en contexto con las instrucciones JAF y JAR.
• Tres contadores/temporizadores de 16 bits integrados en el chip.
• Cuatro canales DMA integrados en el chip
• UART dúplex completo integrado en el chip
• Trampa de E/S de usuario
• Modo supervisor ( instrucciones privilegiadas )
• Trampa de instrucción ilegal
• Trampa de emulación de coprocesador
• Acceso a la memoria en modo ráfaga
• Soporte para multiprocesadores , con muchos modos de configuración de bus.
• Compatibilidad con múltiples coprocesadores externos mediante una interfaz de comunicación acelerada.
• Múltiples páginas de E/S, lo que también permite el uso de dispositivos de E/S internos sin restringir el rango de direcciones de los puertos de E/S como en el eZ80 , o sin entrar en conflicto con los dispositivos de la placa base existentes , como en el Z180 .
• Advertencia de desbordamiento de pila

A principios de la década de 1990, Tilmann Reh diseñó y produjo un pequeño número de computadoras de placa única basadas en el Zilog Z280, pero la CPU nunca se utilizó en ninguna computadora producida comercialmente. ^{[ 3 ]}

En 2016, Lamar Owens contactó a Tilmann Reh y obtuvo permiso para fabricar una pequeña serie nueva de placas de circuito impreso del sistema CPU280, logrando que se fabricaran diez placas y se distribuyeran a varios constructores beta. Wayne Warthen desarrolló una configuración de compilación para reconstruir las imágenes de EPROM y de disquete, y creó una página en GitHub para su distribución y desarrollo. En la primavera de 2018, se fabricaron otras diez placas. ^{[ 4 ]}

• Harston, JG (15 de abril de 1998). "Lista completa de códigos de operación Z280" . Archivado del original el 5 de septiembre de 2008. Recuperado el 15 de julio de 2009 .
• Transcripción del manual técnico preliminar de la unidad de microprocesador Z280 MPU en GitHub