Motorola 680x0

"68000" vagy "68k"
Fejlesztő	Motorola
Bit mélység	32 bites
Bemutatták	1979
Építészet	CISC
Byte sorrend	big-endian
Regiszterek
Általános rendeltetésű	8 × 32 bites + 7 címregiszter
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Az MC680x0/680x0/0x0/m68k/68k/68K a Motorola CISC mikroprocesszorcsaládja , az Intel x86 processzorcsalád fő versenytársa a személyi számítógépekben az 1980-as években és a 90-es évek első felében. Miután a 2000-es évek elején megszűnt a személyi számítógépek alapja, a családot továbbra is a beágyazott megoldások szektorában használják (bár ez a család ebben a szektorban is elavult, mert sok cég olcsóbb és termelékenyebb processzorokat/vezérlőket gyárt. : ARM (különösen STM32 ), AVR32 , PIC32 (más néven MIPS ) és mások, amelyek RISC architektúrákon alapulnak . Jellemző, hogy a legújabb DragonBall MX mikrokontroller sorozatot (később i.MX néven és MC9328MX néven is ismerték) ugyanazokra az alkalmazásokra tervezték, mint a korai DragonBall sorozat, de a Motorola 68000 helyett ARM9 vagy ARM11 processzormagra épül .

Hatókör

Az m68k processzorsort a Texas Instruments számológépektől ( TI-89 Titanium , TI-92, Voyage 200), az amerikai haditengerészet AN/USQ-83 katonai kommunikációs termináljain, [1] az Space Shuttle kritikus eszközeiig használták. vezérlőrendszerek . [2]

Számos személyi számítógépes platform épült az m68k processzorok köré , amelyek közül a leghíresebbek: Apple Macintosh , Commodore Amiga és Atari ST . Meg kell jegyezni, hogy a népszerű Palm PDA is kezdetben Motorola processzorokat használt .

2020-ra ennek a népszerű [3] [4] processzorvonalnak a régebbi modelljei alapján (leggyakrabban Freescale ColdFire v5x és DragonBall ) főként beágyazott megoldásokat terveznek. Az m68k architektúrát a Debian Linux [5] , a NetBSD (amiga, atari, cesfic, hp300, luna68k, mac68k, mvme68k, news68k, next68k, sun3, x68k) [6] és az OpenBSD (amiga [7] és mac68k [8 ] támogatja ] ), emellett a Linux disztribúciókat is néha a rajongók készítik és frissítik [9] . A szabadalmaztatott AmigaOS 4 és MorphOS támogatja az m68k architektúrát JIT emulációs szinten. A klasszikus AmigaOS for m68k is frissítés alatt áll: 2018. október 1-jén a Hyperion Entertainment kiadta [10] az AmigaOS 3.1.4- et, 2019. június 30-án pedig [11] [12] a frissített AmigaOS 3.1.4.1-et, amelyet eladnak . a kereskedői hálózaton keresztül 2020 -ra [13] . 2020-ban megkezdődött az AmigaOS 3.2 fejlesztése a klasszikus Amiga m68k [14] architektúrához .

Építészet

Az M68k assembly nyelve hasonló a PDP-11 és a VAX assembly nyelvéhez . Annak ellenére, hogy az általános célú regisztereket speciális cím- és adatregiszterekre különítik el, a 68000 architektúra sok tekintetben a PDP-11 32 bites változata. Bár az utasításkészlet kezdettől fogva 32 bites gépet ír le, a processzorok első generációja (a 68020 előtt) 16 bites ALU-val rendelkezett, ezért a processzort néha úgy írják le, hogy vegyes 16/32 bites számmal rendelkezik. Ugyanakkor a 32 bites adatparancsokat több lépésben hajtották végre egy 16 bites ALU-val, de a címzési egység azonnal 32 bites volt, így a memóriaindexelés és a címszámítás kezdettől fogva nem szenvedett sebességet. Amikor az ALU-t 32 bitesre tették a 68020-ban, semmit sem kellett tenni a meglévő kóddal, hogy „teljes 32 bites sebességgel” fusson.

Az utasításkészlet lényegesen "ortogonálisabb", mint sok korábbi processzor (például az i8080 ). A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy szabadon lehet kombinálni a műveleteket és az operandusokat, a címzési módok gazdagságával, anélkül, hogy egy adott művelet és operandushalmaz kompatibilitási korlátaira gondolnánk. Ez a funkció nagyban megkönnyíti a programozást a 68k assemblerben, bizonyos mértékig közelebb hozza a magas szintű nyelvekhez, és nagyban megkönnyíti a fordítók általi kód létrehozását.

A 68k utasítások több nagy csoportra oszthatók:

Memóriaműveletek (Load & store - Move.B, Move.W, Move.L);
Aritmetika (Add, Sub, Mul, Div);
Biteltolás (balra és jobbra, logikai és aritmetikai);
Ciklikus biteltolások (ROR, ROL, ROXL, ROXR);
Logikai műveletek (És, Vagy, Nem, EOr);
Típuskonverzió ( byte -ból szóba és fordítva);
Feltételes és feltétel nélküli elágazás (Bra, BCS, BEq, BNE, BHI, BLO, BMI, BPL stb.);
Alprogram hívás és visszatérés tőlük (BSR, RTS);
Stack - kezelés (push, pop);
Megszakítások hívása és kezelése;
Hibák és kivételek kezelése.

A Motorola 68k család processzorai

Első generáció

- Motorola 68000 – 32 bites architektúra, de 16 bites ALU; 68000 tranzisztor; 16 bites adatbusz/24 bites címbusz; frekvencia 8-16 MHz; 64 vagy 68 tűs.
  - DIP változatok
    - Motorola 68000L
    - Motorola 68000L8
    - Motorola 68HC000P8
    - Motorola 68000P8
    - Motorola 68000P12
    - Motorola 68000P12F
    - Motorola 68HC000P12F
  - PGA verziók
    - Motorola 68HC000RC10
    - Motorola 68000R12
  - PLCC verzió
    - Motorola 68000FN8
    - Motorola 68HC000FN8
    - Motorola 68000FN10
    - Motorola 68HC000FN12
    - Motorola 68HC000FN12F
    - Motorola 68EC000FN16
    - Motorola 68HC000FN16
- Motorola 68008 – 32 bites architektúra, de 16 bites ALU; 70 000 tranzisztor; 8 bites adatbusz/20 bites címbusz; frekvencia 8-10 MHz; 48 névjegy.
- Motorola 68010 – 32 bites architektúra, de 16 bites ALU; MC68000 fejlesztés; 84000 tranzisztor; 16 bites adatbusz/24 bites címbusz; frekvencia 8-12 MHz; 64 vagy 68 tűs.
- Motorola 68012
Második generáció (teljesen 32 bites kernel)

- Motorola 68020
- Motorola 68EC020
- Motorola 68030
- Motorola 68EC030
Harmadik generáció ( szállítószalag )

- Motorola 68040
- Motorola 68EC040
- Motorola 68LC040
Negyedik generáció ( szuperskalár )

- Motorola 68060
- Motorola 68EC060
- Motorola 68LC060
Családok - m68k leszármazottai
- Motorola CPU32 (Motorola 68330 néven is ismert)
- Motorola 68360 (más néven QUICC )
- hideg tűz
- Motorola Dragon Ball