Motorola 68010 - Motorola 68010

Motorola 68010
Allgemeine Information
Gestartet 1982
Entworfen von Motorola
Leistung
Datenbreite 16 Bit
Adressbreite 24 Bit
Architektur und Klassifizierung
Befehlssatz Motorola 68000-Serie
Geschichte
Vorgänger Motorola 68000
Nachfolger Motorola 68020
Motorola 68010 als DIP
Motorola 68010 als PGA

Der Prozessor Motorola MC68010 ist ein 16/32-Bit- Mikroprozessor von Motorola , der 1982 als Nachfolger des Motorola 68000 auf den Markt kam . Es behebt mehrere kleine Fehler im 68000 und fügt einige Funktionen hinzu.

Der 68010 ist pinkompatibel mit dem 68000, aber nicht 100% softwarekompatibel. Einige der Unterschiede waren:

  • Der MOVE from SR-Befehl ist jetzt privilegiert (er darf nur im Supervisor-Modus ausgeführt werden). Das bedeutet, dass der 68010 die Virtualisierungsanforderungen von Popek und Goldberg erfüllt . Da der 68000 einen unprivilegierten MOVE von SR bietet, erfüllt er diese nicht.
  • Der MOVE from CCR-Befehl wurde hinzugefügt, um die Entfernung des Benutzermodus MOVE aus SR teilweise zu kompensieren.
  • Es kann sich von Busfehlern erholen und den letzten Befehl erneut ausführen, sodass es virtuellen Speicher implementieren kann .
  • Der Ausnahmestapelrahmen ist anders.
  • Es führte ein 22-Bit-Vektorbasisregister (VBR) ein, das A[31:10] der 1 KiB-ausgerichteten Basisadresse für die Ausnahmevektortabelle enthält. Die Vektortabelle 68000 basierte immer auf Adresse Null.
  • "Loop-Modus", der Loops beschleunigt, die nur aus zwei Befehlen bestehen, wie z. B. einem MOVE und einem DBRA. Die Minischleifen-Opcodes mit zwei Befehlen werden vorab abgerufen und im 6-Byte-Befehlscache gehalten, während nachfolgende Speicherlese-/Schreibzyklen nur für die Datenoperanden für die Dauer der Schleife benötigt werden. Es sorgte für Leistungsverbesserungen von durchschnittlich 50 % als Ergebnis der Eliminierung des Abrufens von Befehls-Opcodes während der Schleife.

In der Praxis beträgt der Gesamtgeschwindigkeitsgewinn gegenüber einem 68000 bei gleicher Frequenz weniger als 10 %.

Motorola 68451 MMU

Der 68010 kann mit der 68451 MMU verwendet werden . Allerdings machten Designaspekte , wie die 1- Takt- Speicherzugriffsstrafe , diese Konfiguration unbeliebt. Einige Anbieter verwendeten ihre eigenen MMU-Designs, wie beispielsweise Sun Microsystems in ihrer Sun-2- Workstation und Convergent Technologies in dem AT&T UNIX PC/3B1 .

Verwendungszweck

Der 68010 war nie so beliebt wie der 68000. Aufgrund des geringen Geschwindigkeitsschubs des 68010 gegenüber dem 68000 und seiner Unterstützung für virtuellen Speicher ist er jedoch in einer Reihe kleinerer Unix- Systeme zu finden, beide mit der 68451 MMU (z die Torch Triple X ) und mit einer benutzerdefinierten MMU (wie der Sun-2 Workstation , AT&T UNIX PC/3B1 , Convergent Technologies MiniFrame, NCR Tower XP und HP 9000 Model 310) und verschiedenen Forschungsmaschinen. Die meisten anderen Hersteller blieben beim 68000, bis der 68020 eingeführt wurde. Atari Games verwendet den 68010 in einigen seiner Arcade-Boards wie dem Atari System 1 . Einige Besitzer von Amiga- und Atari ST- Computern und Sega Genesis -Spielkonsolen ersetzten die 68000-CPU ihres Systems durch eine 68010, um einen kleinen Geschwindigkeitsschub zu erzielen.

Motorola 68012

Sterben von Motorola 68012.

Der Prozessor Motorola MC68012 ist ein 16/32-Bit- Mikroprozessor aus den frühen 1980er Jahren. Es ist eine 84-Pin- PGA- Version des Motorola 68010. Der Speicherplatz wurde auf 2 GB erweitert  und ein RMC-Pin (Read-Modify-Write-Cycle) hinzugefügt, der anzeigt, dass ein unteilbarer Read-Modify-Write-Zyklus im Gange ist , um das Design von Multiprozessorsystemen mit virtuellem Speicher zu unterstützen. Alle anderen Prozessoren mussten Speicherzugriffe zurückhalten, bis der Zyklus abgeschlossen war. Alle anderen Funktionen des MC68010 wurden beibehalten.

Die Erweiterung des Speicherplatzes verursachte ein Problem für alle Programme, die das High-Byte einer Adresse zum Speichern von Daten verwendeten, ein Programmiertrick, der bei den Prozessoren erfolgreich war, die nur einen 24-Bit-Adressbus (68000 und 68010) haben. Ein ähnliches Problem betraf den 68020 .

Verweise

  1. ^ CPU-Welt
  2. ^ Memphis Amiga Group Disk Magazine März 1988
  3. ^ "Motorola 68012 (MC68012) Mikroprozessorfamilie" .
  4. ^ MC68010/MC68012 16-/32-Bit-Mikroprozessoren mit virtuellem Speicher (PDF) . Halbleiter von Motorola. Mai 1985.
  5. ^ Avtar, Singh; Triebel, Walter A. (1991). 16-Bit- und 32-Bit-Mikroprozessoren: Architektur, Software und Schnittstellentechniken . Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall . ISBN 978-0138121570.

Externe Links