آر سي إيه 1802

من الخصائص الهامة في معالج 1802 هي ملف السجلات والذي يتكون من 16 ملف كل ملف 16 بت. ويمكنك اختيار أي من هذه السجلات الستة عشر على أن يكون حاسب البرنامج من خلال استخدام تعيمات SEX. للسجل R0 استخدام خاص في الاحتفاظ بعنوان الذاكر لجهاز التحكم المثبت DMA.

للمعالج خمسة خطوت I/O خاصة، ويجود مخرج Q واحد يمكن ضبطه باستخدام تعليما SEQ وإعادة ضبطة باستخدام REQ. ويوجد ثلاثة مدخلات خارجية: EF1 وEF2 وEF3 وEF4 ويوجد 8 تعليمات فرعية مخصصة للتفريع المشروط حسب حالة خطوت المدخلات هذه. خطوط EF وQ مُبالغ في استخدامهم بصورة نموذجية في أجهزة الكمبيوتر الهواة القائمة على RCA معالج 1802 بسبب المعالجة المناسبة للخطوط. وهي نموذجية بالنسبة لخط Q لتوجيه واجهة حالة كاسيت CASSETTE وLED وواجهة RS-232 والسماعات. وهذا يعني أن المستخدم يمكنه بالفعل سماع بيانات الكاسيت أو RS-232 التي يتم نقلها.

لا يحتوي المعالج على مكالمة فرعية فورية وتعليمات RET على الرغم من إمكانية محاكاتهما. وملف السجلات يجعل من الممكن بعض آليات العودة والمكالمة الفرعية المهمة على الرغم من أنها مناسبة للبرامج الصغيرة بصورة أفضل من التشفير بغرض عام. كما يمكن إجراء المكالمات الفرعية المستخدمة بصفة عامة بسرعة عن طريق الاحتفاظ بعناوينها في أحد السجلات الستة عشر؛ ويمكن استخدام تعليمات SEP لاتصال مكالمة فرعية يوجهها أحد سجلات البت الستة عشر وتعليمات SEP أخرى للإعادة إلى المتصل (SEP اختصار Set Program Counter، وتحدد أي السجلات الستة عشر سيتم استخدامها لعداد البرنامج من هذه النقطة فصاعدا). وقبل أن تعود المكالمة الفرعية تقفز إلى الموقع الذي يسبق نقطة إدخالها حتى يتم توجه السجل بعد إعادة التعليمات التحكم للمتصل إلى القيمة الصحيحة للمرة القادمة. والاختلاف الكبر في هذا البرنامج هو تلقي مكالمتين فرعيتين أو أكثر في رنة واحدة فيتم اتصالهما بترتيب جولة روبين. ففي أجهزة كمبيوتر الهواة الأولى كانت الخدع الشبيهة بذلك تستخدم بصورة عامة في اختراق أفقي لإعادة برمجة عنوان خط الفحص لتكرار كل خط فحص أربع مرات لجهاز التحكم في الفيديو. ولم تكن المكالمات الفرعية مشكلة لأن كافة تعليمات المكالمات CALL مفهرسة (بعض المعالجات لها مكالمات مباشرة فقط)

نظرا لأن ناقل العنوان 16 بت وناقل البيانات 8 بت وسجلات الغرض العام الستة عشر جميعها عرضها 16 بت، لكن المتراكم accumulator (ما يُسمى بسجل البيانات أو D-register) هو الوحيد الذي اتساعه 8 بت. ولذلك فإن المتراكم يميل إلى أن يكون عنق زجاجة. وتحويل محتويات أحد السجلات إلى سجل آخر يشمل أربعة تعليمات (أحدهم Get وآخر Put على HI بايت للسجل، وزوج مشابه بالنسبة لـ LO بايت: GHI R1 وPHI R2 وGLO R1 وPLO R2). وبشكل مشابه فإن تحميل ثابت جديد في أحد السجلات (مثل عنوان جديد لقفزة فرعية أو عنوان متغير بيانات) يشمل أيضاً أربعة تعليمات (اثنان بتحميل مباشرة، تعليمات LDI، وواحد لكل نصف ثابت، وكل واحد يعقبه أمر PUT للسجل، PHI وPLO).

نموذجا المعالجة، السجل غير المباشر Indirect register والسجل غير المباشر بزيادة غير تلقائية Indirect register with auto-increment فعالان إلى حد ما للقيام بعمليات 8 بت على البيانات الموجودة في المتراكم. وهناك نماذج معالجة أخرى وهكذا فإن نموذج المعالجة المباشرة direct addressing يحتاج إلى محاكاته باستخدام الأربعة تعليمات المذكورة آنفا لتحميل العنوان في شريط السجل؛ ثم يعقبها تعليمات لاختيار هذا السجل كسجل فهرس؛ ثم يعقبها أخيرا العملية المقصودة على متغير البيانات الذي يُشير إليه العنوان.

يحتوي معالج CDP 1802 على جهاز تحكم ثابت DMA، وبه خطان طلب DMA لعمليات مدخلات ومخرجات DMA، ويُستخدم R0 كمؤشر عنوان DMA. كما يقدم جهاز تحكم DMA أيضاً "نموذج تحميل" خاص يسمح بتحميل الذاكرة تكون مدخلات المعالج، CLEAR وWAIT، نشطة. الأمر الذي يسمح بتحميل البرنامج دون الحاجة إلى برنامج تحميل تمهيدي قائم على ROM. وقد استخدم هذا جهاز الكمبيوتر الدقيق COSMAC E1F وملحقاته لتحميل البرنامج من مفاتيح التبديل أو لوحة مفاتيح عشرية.

كفاءة دورة الساعة ضعيفة بالمقارنة بمعظم المعالجات الدقيقة 8 بت. فثمان دورات ساعة تمثل دائرة آلة، ومعظم التعليمات تستغرق في تنفيذها دورتان آلة (16 دورة ساعة)، والتعليمات المتبقية تستغرق ثلاث دورات آلة (24 دورة ساعة). وبالمقارنة نجد أن MOS Technology 6502 يستغقر من 2 إلى 7 دورات ساعة لتنفيذ أمرا واحدا، وIntel 8080 يستغرق من4 إلى 8 دورات ساعة.

في المعالجات الدقيقة الأولى كانت رقاقة جهاز التحكم في عرض الفيديو Video Display Controller للرسومات المصاحبة، CDP1861 لصيغة الفيديو NTSC، (تختلف CDP1864 بالنسبة لـ PAL، تستخدم جهاز التحكم DMA الثابت لعرض الرسومات النقطية. رقاقة 1861 يمكنها عرض 64 بيكسل بصورة أفقيا و128 بيكسل رأسيا، وعلى الرغم من أن ذلك يتم عن طريق إعادة تحميل سجل R0 إلا أن الدقة قد تقل إلى 46 × 64 أو 64 × 32 لاستخدام مساحة أقل من الذاكرة أو لعرض بيكسلات مربعة. ونظراً لان إطار الحاجز مشابه في من حيث الحجم للذاكرة فإنه من المعتاد أن عرض بياناتك أو برنامجك على الشاشة سيسمح لك بمشاهدة "فكر" الكمبيوتر (أي معالجة بياناته).

البرامج التي تتصرف بجنون وتقوم بشكل عارض بالكتابة فوق بعضها البعض يمكن أن تكون رائعة، فعلى الرغمن من أن النسخة الأسرع لمعالج 1802 يمكن أن تعمل عن د سرعة 5 ميجا هرتز (عند 5 فولت، تبدو أسرع من عند 10 فولت)، إلا أنها عادة ما تعمل عند سرعة 3.58 ميجا هرتز/2 للتناسب مع متطلبات رقائق 1861 التي تعطي سرعة تزيد زيادة طفيفة عن 100,000 أمر في الثانية.