Motorola 6809

Le Motorola 6809 est une unité centrale de traitement à 8 bits du microprocesseur du (discutablement, 8 un de 16 bits) de Motorola , présenté circa 1979. C'était une avance importante au-dessus des les deux son prédécesseur, le Motorola 6800 , et le connexe, la technologie 6502 de MOS de .

Description

Parmi les perfectionnements significatifs présentés dans les 6809 étaient l'utilisation de deux accumulateurs à 8 bits (A et B, qui pourraient être combinés dans un registre de 16 bits de du simple , D), deux registres d'index de 16 bits (X, Y) et deux indicateurs de 16 bits (U, S) de de pile . L'index et les registres de pile ont permis les modes d'adressage très avancés

Les 6809 étaient le source-compatible avec les 6800, bien que les 6800 aient eu soixante-dix-huit instructions au 6809's cinquante-neuf. Quelques instructions ont été remplacées par les plus générales que l'assembleur traduit en opérations équivalentes et certains ont été même remplacées par les modes d'adressage l'ensemble d'instruction et complément de registre étaient fortement le orthogonal, facilitant les 6809 pour programmer que presque chaque unité centrale de traitement de micro-ordinateur du temps.

D'autres dispositifs étaient l'une des premières matériel-exécutions d'une instruction de multiplication dans un MPU, pleine arithmétique de 16 bits et un système particulièrement rapide de l'interruption . Les 6809 étaient également fortement - optimisé, jusqu'à cinq fois plus rapidement que les unités centrales de traitement de 6800 séries. Comme les 6800, elle a inclus une instruction d'essai non documentée de bus d'adresses qui dépasserait les limites de quelques contrôleurs de mémoire, évoquant la halte de de surnom et le feu de crochet (HCF) .

L'optimisation 6809's a signifié qu'à la différence de beaucoup de processeurs du jour, les instructions étaient la plupart du temps câblés par dans le processeur (un trait commun des unités centrales de traitement de RISC qui n'étaient pas communes jusqu'aux années 90) plutôt que microprogrammé par . Ceci a signifié qu'il a pris sensiblement peu de rhythmes de d'unité centrale de traitement aux instructions de processus. Par exemple, le " d'instruction ; ADDA 63" ; a pris trois rhythmes - deux pour chercher l'instruction et un d'exécuter l'opération ; sur le Zilog Z80 , un des concurrents 6809's principaux, " ; ADD A, 63" ; a pris sept rhythmes. Ceci a signifié que le Z80 a dû avoir une fréquence d'horloge au moins deux fois cela des 6809 s'il étaient d'assortir son exécution. En outre, comme leurs parents (par exemple, la technologie 6502 de MOS), les unités centrales de traitement à 8 bits de Motorola ont employé un rhythme par accès mémoire, pas l'horloge d'état interne la plupart des autres micro-ordinateurs du temps utilisé. Un simple mémoire-a lu l'opération sur un Z80, par exemple, a eu besoin trois rhythmes au minimum.

Les 6809 ont eu un générateur à horloge interne (ayant besoin seulement d'un cristal externe) tandis que le 6809E a eu besoin d'un générateur à horloge externe. Il y avait également des variantes telles que le 68A09 (E) et 68B09 (E) ; la lettre interne indique la fréquence de l'horloge évaluée du processeur.

Histoire

Motorola 6809 a été à l'origine produit dans 1 estimations du mégahertz , de la vitesse de 1.5 mégahertz (68A09) et de 2 mégahertz (68B09). Des versions plus rapides ont été produites plus tard par Hitachi et peut-être d'autres. On le considère parfois le précurseur conceptuel de la famille de Motorola 68000 des processeurs, bien que ce soit la plupart du temps un malentendu. Les 6809 et 68000 projets de conception ont fonctionné en grande partie en parallèle et les deux processeurs ont été libérés en 1979. Il y a une certaine quantité de similitude de philosophie de conception (par exemple, orthagonality considérable et modes d'adressage flexibles), de la ressemblance langage d'assemblage de syntaxe du , comme la similitude mnémonique d'opcode, mais les 6809 est un dérivé des 6800 tandis que les 68000 étaient une conception totalement nouvelle. Une version de bus de 8 données de bit des 68000 (IE, le 68008 ) a été prévue pour l'usage dans de futures conceptions à 8 bits. À cet égard, les 6809 étaient plutôt rapidement une impasse évolutionnaire.

L'équipe de conception 6809 a cru que les futurs intégrateurs de système regarderaient au code disponible immédiatement dans des ROM pour gérer des tâches communes. Un exemple de ceci pourrait être une arithmétique binaire de la virgule flottante , qui est une condition commune dans beaucoup de systèmes. Afin d'expédier le délai d'arrivée au marché, des modules de code commun seraient achetés, plutôt que développé intérieurement, et intégré dans des systèmes avec le code d'autres fabricants. Puisqu'un concepteur d'unité centrale de traitement pourrait à peine garantir où ce code serait situé dans un futur système, la conception 6809 s'est concentrée fortement sur l'appui du position-indépendant, le code de réentrée du qui pourrait être librement plac n'importe où dans la carte mémoire. Cet espoir, en réalité, a été jamais tout comblé : Le seul exemple libéré de Motorola d'un module de logiciel de ROM'd était la ROM MC6839 à point mobile. Cependant, les décisions prises par l'équipe de conception faite pour un processeur très puissant et les logiciels d'exploitation avancés possibles faits aiment le OS-9 et le UniFlex , qui ont tiré profit de la nature position-indépendante et de réentrée des 6809.

Les 6809 ont été employés dans l'ordinateur de SuperPET de la duel-UNITÉ CENTRALE DE TRAITEMENT du commodore, et, dans son incarnation 68A09, dans les graphiques de vecteur uniques a basé la console à la maison de jeu vidéo de de Vectrex avec l'affichage d'écran intégré. Le 6809E a été employé dans l'ordinateur de couleur du (CoCo) TRS-80, le système 2 de gland de , 3 et 4 ordinateurs (comme alternative facultative à leur standard 6502 ) et dans le clone BRITANNIQUE du CoCo, le Gallois - dragon fait de 32/64 les ordinateurs personnels, et le SWTPC , Gimix , radiodiffusion de signal fumigène de , systèmes d'autobus du SS-50 etc., en plus de plusieurs des propres systèmes de développement d'EXORmacs du de Motorola. En France, le Thomson micro-informatique a produit une série de micro-ordinateurs basés sur le 6809E (TO7, TO7/70, TO8, TO8D, TO9, TO9Plus, MO5 , MO6, MO5E et MO5NR).

En plus des ordinateurs personnels et des consoles de jeu, les 6809 ont été également utilisés dans un certain nombre de jeux électroniques libérés pendant le tôt au milieu des années 80. L'électronique de Williams de était un utilisateur particulièrement prolifique du processeur, qui a été déployé dans des coups d'arcade tels que le défenseur de , la joute de , le Sinistar de , et le Robotron de : 2084 . Williams a également utilisé le processeur dans plusieurs de ses machines à semi-conducteur du flipper du ; une version spécialisée de l'unité centrale de traitement 6809 a formé le noyau du contrôleur réussi de flipper de Williams de .

Le Microware de compagnie de développement de logiciel a développé le original OS-9 du système d'exploitation (ne pas être confondu avec l'OS plus récent 9 de Mac de ) pour les 6809, plus tard le mettant en communication aux 68000 et aux séries i386 de microprocesseurs.

Le Hitachi_6309 était une version augmentée des 6809 avec les registres supplémentaires et les instructions additionnelles, y compris le mouvement de bloc, additionnel multiplient des instructions et la division mise en application par le matériel. Il a été employé dans les Cocos officieux-améliorés 3 ordinateurs et une version d'OS-9 a été écrite pour profiter des dispositifs 6309's supplémentaires : NitrOS-9 .

Le Hitachi a également produit ses propres 6809 machines basées, le MB6890 et plus tard le S1. Ceux-ci étaient principalement pour le marché japonais, mais certains ont été exportés vers et vendus dans le Australie . Là le MB6890 a été doublé le " ; Peach" ; , probablement dans la référence ironique à la popularité du Apple II . Le S1 était notable parce qu'il a contenu le matériel de la pagination développant 6809's la plage d'adresses du kilo-octet (byte de l'indigène 64 de 64×2¹⁰) à un plein 1 méga-octet (de byte 1×2²⁰) en pages de 4 KBs. Il était semblable en cela aux machines produites par SWTPC , Gimix , et plusieurs autres fournisseurs. Le centre technique a produit a Unix-comme le du système d'exploitation UniFlex qui a fonctionné seulement sur de telles machines. Le niveau II du OS-9 , a également tiré profit de tels équipements de gestion de la mémoire principale. La plupart des autres ordinateurs du temps avec plus de 64 KBs d'adressage de mémoire ont été limités à la commutation de banque où beaucoup sinon tous les 64 KBs a été simplement permuté pour une autre section de mémoire.

Ni le produit de Motorola ni de Hitachi 6809 processeurs ou dérivés plus, en dépit des 6809 étant l'une des unités centrales de traitement à 8 bits d'usage universel les plus puissantes n'a jamais produit. Plusieurs de ses dispositifs innovateurs ont été depuis copiés. 6809 noyaux sont disponibles dans le VHDL et peuvent être programmés dans FPGA et être employés comme processeur incorporé avec des estimations de vitesse jusqu'à 40 mégahertz. Environ 6809 opcodes vivent également dessus dans les processeurs incorporés par de Freescale de .

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