68000

aus Schachcomputer.info Wiki, der freien Schachcomputer-Wissensdatenbank
Wechseln zu: Navigation, Suche
Motorola MC68000

Der Motorola 68000 ist ein 1979 eingeführter CISC-Prozessor aus der 68000er-Familie von Motorola. Er besitzt intern 32-Bit-Register, einen mit 32 Bit adressierten linearen Adressraum, davon 24 Bit extern verfügbar, acht 32-Bit-Datenregister, acht 32-Bit-Adressregister, ein 16-Bit-Statusregister sowie einen 16-Bit-Datenbus. Eine Variante ist der Motorola 68008, bei dem der Datenbus auf 8 Bit sowie der Adressbus auf 20 Bit reduziert sind. Als verbesserte Version kam der Motorola 68010 auf den Markt, der um Fehler bereinigt wurde und verbesserte Unterstützung von virtuellem Speicher bietet. Ein 68010 mit erweitertem Adressbus von 31 Bit wurde als Motorola 68012 angeboten. Später folgten noch der 68020, 68030, 68040 und 68060.

Die Bezeichnung 68000 kommt laut einer modernen Legende von der Anzahl Transistoren, die der Prozessor besitzt. Tatsächlich ist es jedoch die logische Fortsetzung der Typbezeichnung der älteren 8-Bit-Motorola-Prozessorfamilie Motorola 6800. Die Architektur der 68000-Familie basiert auf Mainframes, wie z. B. IBM360 sowie der LSI11/PDP11 von Digital Equipment, aber mit einem linearen Adressbereich, auf den ohne Verfahren wie Multiplexing, Segmentierung oder Paging direkt zugegriffen werden kann.

Der 68000er (auch 68k genannt) mit 8 MHz Taktfrequenz kam im 64-poligen DIL-Gehäuse (siehe Bild) auf den Markt. Mit dem Übergang zu höheren Taktraten wurden dann ab 16 MHz nur noch 68-polige PLCC-Gehäuse verwendet.

Die Zykluszeit beträgt 1/4 der Taktfrequenz. Verglichen mit einer 6502 CPU entspricht ein 4 MHz Takt beim Motorola 68000 einem 1 MHz Takt bei einem 6502. Durch den 16-Bit breiten Zugriff auf den Datenbus können jedoch zwei Byte gleichzeitig bearbeitet werden. Auch addressiert der 68000er direkt 16 MByte, anstatt nur 64 KByte, und erlaubt damit umfangreichere Programme.

Mit anderen Worten: ein Motorola 68000 mit 8 MHz Taktfrequenz entspricht annähernd der Schachleistung einer 6502 CPU mit 4 MHz.


Verwendung

Bereits zu Beginn der 1980er Jahre fand die CPU, dank optionaler MMU, auch ihren Weg in die Unix-Welt. Sie wurde in hohen Stückzahlen in die Workstations von Apollo Computer (Apollo), HP (HP 9000-300) und Sun (Sun-1) oder auch von Digital Equipment Corporation (Vax 100) und SGI verbaut.

Mitte der 1980er Jahre folgten dann Personal- und Home-Computer, der erste war Lisa von Apple, die schon bald vom Macintosh (Mac) abgelöst wurde. Er wurde auch im Commodore Amiga und Amiga 2500 UX, im Atari ST und Sinclair QL (68008) sowie in Spielkonsolen wie dem Sega Mega Drive oder dem Neo Geo eingesetzt. Auch in Schachcomputern (wie z. B. im Fidelity Mach IV als 68020 mit 20 MHz und Mephisto Amsterdam als 68000 mit 12 MHz) wurde der Prozessor verwendet. In Taschenrechnern von Texas Instruments wie dem TI-89 (Titanium), TI-92 (Plus) und Voyage 200 findet er heute noch Anwendung. Im Airbus A320 steuert er den Elevator Aileron Computer (ELAC), der Teil des Flugsteuerungs-Systems ist.

Das Haupteinsatzgebiet des Prozessors waren und sind Steuerungsrechner in der Industrie, meist mit einem Echtzeitbetriebssystem wie OS-9 oder pSOS, Nucleus oder Linux68k, wobei Letzteres kein Echtzeitbetriebssystem im eigentlichen Sinne ist. Dieser Einsatz und die große Verbreitung waren nicht zuletzt möglich dank der guten Interruptarchitektur und in der Kombination mit dem VMEbus. In hoher Stückzahl fand sich dieser Prozessor auch in Laserdruckern. Zusätzlich wurde er auf LAN-Karten (Schneider und Koch) und auf SCSI-Controllern (DPD), aber auch in Modems (Zyxel) verwendet. Auch die Automobilindustrie - vornehmlich (Motor-)Steuergeräte - bevorzugte bis zum Erscheinen des PowerPC den Einsatz der MC683xx-Controller-Familie.

Die Hochleistungsmodelle der 68000-Familie sind der 68040 und 68060 (bis 66 bzw. 75 MHz). Da Apple nach dem 68040 auf PowerPC-CPUs wechselte, wurde der 68060 nur noch in Erweiterungskarten für den Amiga und den Atari Falcon 030 (CT60) sowie für spezielle Anwendungen (z. B. in eingebetteten Systemen wie in BMW-Modellen der 1990er Jahre oder hochleistungsfähigen Schachcomputern) verwendet.

Mittlerweile ist der eigentliche 68000 praktisch verschwunden, wird aber noch in Wahlcomputern der Firma Nedap eingesetzt. Motorola fertigt aber eine Vielzahl von Mikrocontrollern, die vom 68000 abstammen. Die Motorola-Coldfire-Familie (auf 68k basierende Entwicklung) ist weiterhin im Bereich eingebetteter Systeme sehr beliebt und geht bis zum V5 mit 400 MHz, der in HP-Laserdruckern Verwendung findet. Die DragonBall-Ableger treiben noch immer die Einsteigermodelle der Palm PDAs an und sind in Handys weit verbreitet.

Ein prominentes Beispiel für ein Coldfire-basiertes (Amiga-inspiriertes) System war die Metabox-1000-SetTopBox, die allerdings nie auf den Markt gekommen ist.



Seite „Motorola 68000“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 4. Februar 2010, 13:07 UTC. URL: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Motorola_68000&oldid=70226057 (Abgerufen: 21. März 2010, 11:28 UTC)