Z80

1976年美國Zilog公司推出的微處理器（microprocessor）Z840004，Z840006和Z840008因其卓越的性能，強大的輸入/出接口能力，快速的運算速度（Z840008時鐘頻率可達8MHz，同時期的其他產品如Intel的8085、Motorola的M6802等時鐘頻率為2~5MHz），品種多樣的外設支持而迅速被業內人士關注。Zilog公司的這類微處理器通常被叫做Z80微處理器或Z80微機。

Z80單板機具有體積小，外設搭配靈活，運行可靠等特點，因此在以後的十幾年時間裏，Z80單板機被廣泛的應用於PC機接口及擴展和各種工業、控制領域，尤其是在美國和日本得到了極大的發展。我國自上世紀80年代末引入，因為其所具有的第三代計算機的優良特點而迅速被市場所接受，小到家用電器，紅白遊戲機，大到工業採集系統，自動控制裝置，電動機及傳動等都有大量的使用和應用。各類大中型院校也開設了Z80微處理器的課程，Z80微處理器和Z80單板機的研究和應用在我國具有廣泛的基礎。

Zilog公司對Z80微處理器的設計定位是：特殊應用標準產品，即： ^[1]  （ Application Specific Standard Parts）。它要求該微處理器既能像ASIC（Application Specific Integrated Circuit）那樣儘可能利用硬件設計滿足應用對象的各種特殊要求，又能通過軟件代碼手段來適應各種應用場面。

Z80微處理器使用了NMOS的大規模IC工藝，可以説是當時的Intel 8080的改進產品，為了達成上述設計思想，Z80單板機擁有很多支持的外設，而其支持的彙編指令也多達158條（Intel 8080只有72條），應用非常靈活。

因此，硬件的專門設計+軟件的靈活設計構成Z80微處理器的最顯著設計特點，也使之成為了80年代最成功的8位CPU之一。

，16個地址端口，可以尋址64K的地址空間，支持三種中斷；具體功能可以參見Z80的datasheet.（z80） ^[2] 

Z80微處理器的內部寄存器也較為特殊，有兩套寄存器組：Main Register Set和Alternate Register Set，如圖1所示。其中Main Register Set完成正常寄存器尋址及運算功能，Alternate Register Set完成對Main Register Set的備份和替換，在實際軟件編碼中使用很靈活。

Z80的指令集多達158條，按照處理方式可以分成8位指令集和16位指令集；按照功能可以分成8大類；指令的長度一般為1-4字節，執行時間為4-23T，T為時鐘週期。Z80尋址方式也很靈活，可以分成：直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，立即尋址，相對尋址和變址尋址，其具體原理可以參見datasheet，這裏不再贅述。

雖然Z80微處理器的設計和結構特點已經具備了現代CPU的特點，但由於大規模集成IC工藝的出現，單片機（MCU）這種Soc（System on a Chip）系統的出現對Z80造成了很大的衝擊，這表現在：

儘管如此，上世紀80年代左右產生的Z80單板機也是非常優秀的一款微處理器，它在設計之初就已經融入了部分現代CPU的設計理念，並且作為嵌入式學習的一種選擇，Z80單板機仍然還是有自己的一些特點：