Der Motorola 68020 ist ein 32-Bit-Mikroprozessor von Motorola, befreit 1984. Es ist der Nachfolger von Motorola 68010 und wird von Motorola 68030 nachgefolgt. Eine niedrigere Kostenversion wurde auch bereitgestellt, als 68EC020 bekannt. In Übereinstimmung mit dem Namengeben von für Designs von Motorola üblichen Methoden werden die 68020 gewöhnlich die '020, ausgesprochen "oh zwei oh" oder oh zwanzig" genannt.

Beschreibung

Die 68020 hatten äußerliche und innere 32-Bit-Daten und Adressbusse, im Vergleich zu den frühen Modellen mit 16-Bit-Daten und 23-Bit-Adressküssen. Neuere Verpackungsmethoden haben den '020 erlaubt, mehr Außennadeln ohne die große Größe dass die frühere erforderliche Doppelreihenpaket-Methode zu zeigen. 68EC020 gesenkte Kosten durch einen 24-Bit-Adressbus. Die 68020 wurden mit Geschwindigkeiten im Intervall von 12 MHz bis 33 MHz erzeugt.

Verbesserungen mehr als 68010

Die 68020 haben viele Verbesserungen zu den 68010 einschließlich einer arithmetischen Logik32-Bit-Einheit (ALU), Außendatenbusses und Adressbusses, und neuer Instruktionen und Wenden-Weisen hinzugefügt. Die 68020 (und 68030) hatten eine richtige dreistufige Rohrleitung. Obwohl 68010 eine "Schleife-Weise" hatte, die Schleifen dadurch beschleunigt hat, was effektiv ein winziges geheimes Instruktionslager war, hatte es nur zwei Speicherposition und wurde so wenig verwendet. Die 68020 haben das durch ein richtiges geheimes Instruktionslager von 256 Bytes, der erste 68k Reihe-Verarbeiter ersetzt, um wahres Gedächtnis des geheimen Lagers an Bord zu zeigen.

Die vorherigen 68000 und 68010 Verarbeiter konnten nur auf Wort (16 Bit) und longword (32 Bit) Daten zugreifen, wenn es wortausgerichtet wurde (gelegen an einer Adresse, die durch 2 gleichmäßig teilbar ist). Die 68020 hatten keine Anordnungsbeschränkungen des Datenzugangs. Jedoch waren unausgerichtete longword Zugänge häufig viel langsamer als ausgerichtete Zugänge.

Coprozessor-Unterstützung

Die 68020 haben eine Coprozessor-Schnittstelle, die bis zu acht Coprozessoren unterstützt. Die Hauptzentraleinheit erkennt "F-Linien"-Instruktionen (mit den vier bedeutendsten opcode Bit alle ein) an, und verwendet spezielle Buszyklen, um mit einem Coprozessor aufeinander zu wirken, um diese Instruktionen durchzuführen. Zwei Typen von Coprozessoren, wurden die Schwimmpunkt-Einheit (MC68881 oder MC68882 FPU) und die paginierte Speicherverwaltungseinheit (MC68851 PMMU) definiert. Nur ein PMMU kann mit einer Zentraleinheit verwendet werden. Im Prinzip konnte vielfacher FPUs mit einer Zentraleinheit verwendet werden, aber er wurde nicht allgemein getan. Die Coprozessor-Schnittstelle ist asynchron, so ist es möglich, die Coprozessoren an einer verschiedenen Uhr-Rate zu führen, als die Zentraleinheit.

Mehrverarbeitung von Eigenschaften

Mehrverarbeitung der Unterstützung wurde äußerlich durch den Gebrauch einer RMC-Nadel durchgeführt, um anzuzeigen, dass ein unteilbarer Zyklus "gelesen modifiziert, schreiben" im Gange. Alle anderen Verarbeiter mussten Speicherzugänge fernhalten, bis der Zyklus abgeschlossen war. Softwareunterstützung, um in einer Prozession mehrzugehen, hat den TAS, CAS und die CAS2 Instruktionen eingeschlossen.

In einem Mehrverarbeiter-System konnten Coprozessoren nicht zwischen Zentraleinheiten geteilt werden. Um Probleme mit dem Umsatz vom Coprozessor, dem Busfehler und den Adressfehlerausnahmen zu vermeiden, war es in einem Mehrverarbeiter-System für alle Zentraleinheiten allgemein notwendig, dasselbe Modell, und für den ganzen FPUs zu sein, um dasselbe Modell ebenso zu sein.

Befehlssatz

Die neuen Instruktionen haben einige geringe Verbesserungen und Erweiterungen auf den Oberaufseher-Staat, mehrere Instruktionen für das Softwaremanagement eines in einer Prozession mehrgehenden Systems eingeschlossen (die in den 68060 entfernt wurden), multipliziert etwas Unterstützung für höhere Programmiersprachen, die sich viel nicht gewöhnt haben (und wurde von der Zukunft 680x0 Verarbeiter entfernt), größer (32×3264 Bit) und teilt (64÷3232-Bit-Quotient und 32-Bit-Rest) Instruktionen und Bit-Feldmanipulationen.

Während die 68000 'Oberaufseher-Weise' hatten, hat sie den Virtualisierungsanforderungen von Popek und Goldberg wegen der einzelnen Instruktion 'BEWEGUNG von SR' nicht entsprochen benachteiligt, aber empfindlich zu sein. Unter den 68010 und später wurde das privilegiert gemacht, um Virtualisierungssoftware besser zu unterstützen.

Das Wenden von Weisen

Die neuen Wenden-Weisen haben das erkletterte Indexieren und ein anderes Niveau des Umwegs zu vielen der vorher existierenden Weisen hinzugefügt, und haben ziemlich wenig Flexibilität zu verschiedenen Indexieren-Weisen und Operationen hinzugefügt. Obwohl es nicht beabsichtigt war, haben diese neuen Weisen die 68020 sehr passend für das Seitendrucken gemacht; die meisten Laserdrucker am Anfang der 90er Jahre hatten 68EC020 an ihrem Kern.

Die 68020 hatten minimale 256 Bytes direkt kartografisch dargestelltes geheimes Instruktionslager, eingeordnet als 64 Vier-Byte-Einträge. Obwohl klein, hat es noch einen bedeutenden Unterschied in der Leistung von vielen Anwendungen gemacht. Die resultierende Abnahme im Busverkehr war in Systemen besonders wichtig, die sich schwer auf DMA verlassen.

Gebrauch

Die 68020 wurden in den Personalcomputern von Apple Macintosh II und Macintosh LC, sowie der Sonne 3 Arbeitsplätze und Hewlett Packard 8711 Reihe-Netz Analysatoren und die Alpha-Mikrosysteme AM 2000 verwendet.

Es sind auch verwendete TGV-Züge an Bord des Verarbeiters, um Signalinformation zu decodieren, die an die Züge durch die Schienen gesandt wird. Es wird weiter in den Flugregelsystemen des Eurokämpfer-Taifun-Kampfflugzeuges verwendet.

Für weitere Informationen über die Instruktionen und Architektur sieh Motorola 68000.

Variante

68EC020 ist ein Mikroprozessor von Motorola. Es ist eine niedrigere Kostenversion von Motorola 68020. Der Hauptunterschied zwischen den zwei ist, dass 68EC020 nur einen 24-Bit-Adressbus, aber nicht den 32-Bit-Adressbus der vollen 68020 hat, und so nur im Stande ist, 16 Mb des RAM zu richten.

Der 1200-Computer des Kommodores Amiga und der Amiga CD32 Spielkonsole haben das kostenreduzierte 68EC020 verwendet; das Namco System 22 Arkade-Ausschuss hat auch diesen Verarbeiter verwendet. Es hat auch Gebrauch in Laserdruckern gefunden. Apfel hat es im QMS PS 410 und LaserWriter II-NTX verwendet. Kodak hat es in Ektaplus 7016PS verwendet, und Dataproducts hat es LZR 1260 verwendet.

Technische Daten

Bibliografie

Links

• 68020 Images und Beschreibungen an der ZE-collection.de