Motorola 68000

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Motorola 68000
Kehittäjä Motorola
Valmistaja Motorola, Toshiba, Hitachi, Freescale
Julkaisu 1979
Arkkitehtuurityyppi CISC
Osoiteavaruus 32-bit
Tavujärjestys Big endian
Julkaisua edeltävä XC68000-malli.

Motorola 68000 (MC68000, m68k, 68k) on Motorolan valmistama mikroprosessorisarja, joka julkistettiin vuonna 1979. Se oli aikanaan suosittu suoritin. Nimitystä 68000 käytetään sekä sarjan ensimmäisestä mallista että myös koko sarjasta ja sen toteuttamasta CISC-suoritinarkkitehtuurista.

Saman mallisarjan suorittimia ovat 68000, 68010, 68020, 68030, 68040, 68060 eri muunnoksineen. Prosessoreista on halvempia malleja käyttöön muun muassa sulautetuissa järjestelmissä.

Prosessoria käytettiin useissa Unix-työasemissa[1], muun muassa Sun Microsystemsin varhaisissa malleissa, Hewlett-Packardin HP 9000 -sarjassa, Silicon Graphicsin IRIS 1000 ja IRIS 2000 -sarjoissa, NeXTin NeXT Computer -tietokoneissa sekä Digital Equipment Corporationin VAXstation 100 -terminaalissa. Kotitietokoneissa sitä käytettiin muun muassa Commodore Amiga, Atari ST, Apple Macintosh ja Sinclair QL -tietokoneissa.

1980-luvulla markkinoiden kaksi suurinta mikroprosessorivalmistajaa olivat Intel ja Motorola: Intelillä oli hallussaan 90 % henkilökohtaisten tietokoneiden markkinoista ja Motorolalla oli 90 % työasemamarkkinoista.[2]

Ensimmäinen 68000-malli on sisäisesti 32-bittinen, jossa on 16-bittinen ulkoinen dataväylä ja 24-bittinen ulkoinen osoiteväylä.[3] Myöhemmät saman sarjan mallit ovat myös ulkoisesti 32-bittisiä alkaen Motorola 68020-mallista.[4] Motorola valmisti erillisiä liukulukulaskentaan tarkoitettuja matematiikkasuorittimia 68881 ja 68882, joita voitiin käyttää 68020:n ja 68030:n rinnalla.[4][5] 68040 ja 68060 sisälsivät integroidun matematiikkasuorittimen.[6][7]

Prosessoriperheen mallit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Käyttökohteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaksi Hitachin valmistamaa 68HC000-prosessoria kolikkopelin emolevyllä.

68000-sarjaa käytettiin aluksi kalliissa järjestelmissä, kuten monenkäyttäjän mikroissa ja yhden käyttäjän työasemissa.

Kotitietokoneissa prosessoria käytettiin 1980-luvun alkupuolelta lähtien:

Suoritinta käytettiin 1980- ja 1990-luvuilla useissa kolikkopelijärjestelmissä ja pelikonsoleissa kuten Sega Megadrive ja Neo-Geo. Kuuluisassa Segan Out Run -autopelissä (1986) oli kaksi M68k-prosessoria, joista toinen huolehti vain objektien skaalauksesta etäisyyden mukaan. Jotkut uudemmat konsolit kuten Sega Saturn ja Atari Jaguar käyttivät 68000:ta vielä apusuorittimena. Texas Instruments käytti 68000:aa TI-89 ja TI-92 laskimissaan.

68000-sarjaa käytettiin myös ohjaustehtävissä sulautetuissa järjestelmissä. Lasertulostimissa sitä käytettiin ohjaimena ensimmäistä kertaa jo vuonna 1981, läpi 1980-luvun yleisesti ja vielä pitkälle 1990-luvulla halvoissa malleissa. Sitä käytettiin ja käytetään edelleen paljon myös teollisuusjärjestelmissä ja ohjelmoitavissa logiikoissa.

Sarjan muistinhallintayksiköllä (MMU) varustettuja suorittimia 68030 ja 68040 käytettiin useissa Unix-työasemissa.

Suoritinarkkitehtuurin epäviralliseksi seuraajaksi tuli Applen, IBM:n ja Motorolan suunnittelema PowerPC, johon aiemmin m68k -suorittimia käyttänyt Applen Macintosh siirtyi vuonna 1994. Sitä käytetään myös useissa Amigan turbokorteissa.

Käskykannan ominaisuuksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

M68k-arkkitehtuurissa on kahdeksan 32-bittistä datarekisteriä sekä kahdeksan 32-bittistä osoiterekisteriä. Käskykanta on melko ortogonaalinen, eli siinä ei ole suuremmalti rajoituksia siinä, mitä rekisterejä pystyy käyttämään minkäkin käskyn yhteydessä, paitsi että osa käskyistä operoi vain datarekistereillä, osa vain osoiterekistereillä.

32-bittiset osoiterekisterit mahdollistivat suuren muistimäärän suoran osoittamisen ilman hankalia segmentointeja, joita kilpaileva x86 tarvitsi yli 64 kilotavun käyttämiseen. Ensimmäisissä 68k-suorittimissa oli vain 24-bittinen ulkoinen osoiteväylä, ja muistiosoitteen kahdeksan ylintä bittiä olivat merkityksettömiä. Tämä johdosta jotkut ohjelmoijat käyttivät osoiterekisterien ylimpiä kahdeksaa bittiä ylimääräisen datan säilömiseen suorittimen käskykannan määrittelyn vastaisesti. Näin laaditut ohjelmat eivät enää toimineet suorittimien uudempien mallien kanssa, joissa oli leveämpi ulkoinen osoiteväylä tai virtuaalimuistia. Näihin ohjelmiin kuului esimerkiksi Microsoftin kehittämä AmigaBASIC, joka ei toiminut enää AmigaOS 2.0:n alla.

m68k:n käskykanta on muutenkin melko johdonmukainen ja siten assembly-kieleksi helppoa ohjelmoida, ja ohjelmoijat pitivät sille ohjelmoimisesta, mitä ei voinut sanoa kilpailevasta x86-arkkitehtuurista. Suuresta rekisterimäärästä ja käskykannan ortogonaalisuudesta johtuen konekieli vei enemmän tilaa kuin kilpailevan x86:n konekieli.lähde?

Valmistus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

68000-mallin prosessoria on valmistettu HMOS-tekniikalla sekä myöhemmin HCMOS-tekniikalla.[12][13]

68000-mallin prosessorista on valmistettu klooneja japanin markkinoille Hitachin[14] ja Toshiban[15] valmistamina. Esimerkki käyttökohteesta on Sharpin X68000 tietokone.

MC68EC000-mallista on Freescalen valmistama FLX68000 versio, joka on identtinen mutta "static" suunnittelu joka sallii suorittimen pysäyttämisen.[16]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Gordon Bell: Rise and Fall of Minicomputers ethw.org. Viitattu 22.1.2020. (englanniksi)
  2. History of SPARC systems 1987-2006 softpanorama.org. Viitattu 21.10.2019. (englanniksi)
  3. a b Motorola 68000 microprocessor family cpu-world.com. Viitattu 18.10.2021. (englanniksi)
  4. a b Motorola 68020 (MC68020) microprocessor family CPU-World. Viitattu 9.1.2017.
  5. Motorola 68030 (MC68030) microprocessor family cpu-world.com. Viitattu 6.9.2021. (englanniksi)
  6. Motorola 68040 (MC68040) microprocessor family cpu-world.com. Viitattu 6.9.2021. (englanniksi)
  7. Motorola 68060 processor family cpu-world.com. Viitattu 6.9.2021. (englanniksi)
  8. 【Fujitsu】 FACOM G-100 Series museum.ipsj.or.jp. Viitattu 19.10.2021. (englanniksi)
  9. 【Hitachi】3050 Series museum.ipsj.or.jp. Viitattu 18.10.2021. (englanniksi)
  10. 【NEC】 EWS4800 museum.ipsj.or.jp. Viitattu 19.10.2021. (englanniksi)
  11. 【Mitsubishi Electric】 ME 1000 Series museum.ipsj.or.jp. Viitattu 19.10.2021. (englanniksi)
  12. Motorola MC68000CL8 CPU-World. Viitattu 9.1.2017.
  13. Motorola MC68HC000P8 CPU-World. Viitattu 9.1.2017.
  14. Hitachi HD68HC000-10 CPU-World. Viitattu 9.1.2017.
  15. Toshiba TMP68HC000P-10 CPU-World. Viitattu 9.1.2017.
  16. MC68SZ328 (DragonBall™ Super VZ) Integrated Portable System Processor Product Brief

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Motorola 68000.
Käännös suomeksi
Tämä artikkeli tai sen osa on käännetty tai siihen on haettu tietoja muunkielisen Wikipedian artikkelista.
Alkuperäinen artikkeli: en:Motorola 68000 series