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EL Motorola MC68000
El Motorola 68000 es un CISC microprocesador, el primer miembro
de una familia de microprocesadores, que son la mayoría de todos los
programas compatibles. Toda la serie fue a menudo citada como el m68k, o
simplemente 68kv.
La familia 68000
1) Motorola 68EC000
2) Motorola 68HC000
3) Motorola 68008
4) Motorola 68010
5) Motorola 68012
6) Motorola 68020
7) Motorola 68EC020
8) Motorola 68030
9) Motorola 68EC030
10) Motorola 68040
11) Motorola 68EC040
12) Motorola 68LC040
13) Motorola 68060
14) Motorola CPU32 (68330)
15) Motorola Coldfire
16) Motorola Dragonball
Las personas que están familiarizadas con el PDP-11 o VAX
normalmente se sienten cómodas con la 68000. Con la excepción de la
división de registros de propósito general especializados en los registros de
datos y la dirección, la arquitectura es 68000 en muchos aspectos, una de
32-bit PDP-11.
Historia
Originalmente, el MC68000 fue diseñado para su uso en productos
para el hogar (por lo menos, eso es lo que una nota interna de Motorola
reclamadas). Afortunadamente, se utilizó para el diseño de computadores
personales como el Amiga y Atari. Se utiliza también en la Sega Génesis
/MEGADRIVE, NeoGeo y varias máquinas Arcade como su principal CPU. En
la Sega Saturn, el 68000 se utilizó como el procesador de sonido, y en el de
Atari Jaguar que se utilizaron como principal controlador para todos los
demás hardware.
Notables incluyen el diseño gana Amiga, la Apple Macintosh, y el
original de Sun Microsystems y SGI UNIX máquinas. 68000 derivados
persisten en el mercado UNIX durante muchos años, porque la arquitectura
de manera muy similar a la Digital PDP-11 y VAX, y es un excelente equipo
para ejecutar código c.
68000 finalmente la vio como su mayor éxito como un controlador.
Miles de HP, Printronix y Adobe impresoras utilizado. Sus derivados
microcontroladores, la CPU32 y Coldfire procesadores han sido fabricados
en los millones de automóviles como los controladores de motor.
También considera que el uso por los fabricantes médicos y muchos
fabricantes de impresoras, debido a su bajo costo, la conveniencia, y la
buena estabilidad. A partir de 2001, el Dragonball versiones del procesador
se utilizan en la popular serie de PDA Palm de Palm Informática y la
Handspring Visor, aunque la arquitectura se está eliminando gradualmente
en favor de la ARM del procesador central.
El Voyage 200 PLT
El Motorola 68000 se utiliza también en Texas Instruments última
línea de calculadoras. Estos cuatro calculadoras (la TI-89, TI-92, TI-92
Plus, y Voyage 200 PLT) son los de gama más alta de las calculadoras. La
TI-92 tiene un procesador de 10 MHz y 68KB de memoria RAM, y fue
puesto en libertad en 1995. Fue ascendido a la TI-92 Plus (en 1998), con
188Kb de memoria RAM, 384Kb Flash ROM, y lo mismo con 10 MHz de
procesador. También publicado en ese año fue de la TI-89, que era idéntico
excepto en un caso en forma más tradicional. Alrededor de 2000, la TI-92
Plus y TI-89 se han actualizado a la versión 2 de hardware, gaines y un
procesador de 12 MHz y algunas otras actualizaciones ocultas. En 2002,
Texas Instruments lanzó su última calculadora: el Voyage 200 PLT. Este
tenía la versión 2 de hardware del procesador 12MHz, 188 KB de RAM y la
friolera de 3,7 MB Flash ROM. También había un reloj y unas aplicaciones
de escritorio, los cuales fueron liberados sumariamente como
actualizaciones de Flash ROM para la TI-92 Plus y TI-89.
Inicial de las 68.000 muestras fueron puestos en libertad en 1982, y
compitió contra el Intel 8086 y 80286 de Intel con cierto éxito. Inicial de
las tasas de un reloj entonces blisteringly rápido 8MHz, con bastante lento
siete u ocho relojes por instrucción. Sin embargo, las instrucciones no más
de los procesadores Intel. Motorola cesado la producción de las 68.000 en
2000, aunque los derivados, en particular el CPU32 familia, continuar en la
producción. A partir de 2001, Hitachi siguió la fabricación bajo licencia
68000.
Arquitectura
Dirección de bus
El 68000 es un inteligente compromiso. Cuando se introdujo el
68000, de 16-bit buses fueron realmente el tamaño más práctico. Sin
embargo, el 68000 ha sido diseñado con registros de 32-bit y espacios de
direcciones, en el supuesto de que los precios de hardware otoño. Para
hacer frente a la percepción de los mercados, el 68000 fue diseñado en
tres formas. La base había forma de 24 bits, dirección, y uno de 16-bit bus
de datos. La forma corta, el 68008, había una dirección de 18-bits
(posiblemente 19 o 20 bits, por lo menos una empresa dirigida 512KBytes
con 68008s), y uno de 8-bit bus de datos. El proyecto de futuro (más
tarde, el 68020) había una de 32 bits de datos y la dirección de autobús.
Registros internos
La CPU tiene 8 de uso general de datos de registros (D0-D7), y 8
registros de dirección (A0-A7). El último registro de la dirección fue
también la norma puntero de pila, y que se podría llamar, ya sea A7 o SP. Se
trataba de un buen número de los registros de muchas maneras. Es lo
suficientemente pequeña como para que el responder con rapidez a 68.000
interrupciones (ya que sólo 15 o 16 tenían que ser guardados), y, sin
embargo, lo suficientemente grande como para hacer cálculos más rápidos.
Tener dos tipos de registros fue ligeramente molesto a veces, pero
realmente no difíciles de utilizar en la práctica. Según se informa, que
permite a los diseñadores de la CPU para lograr un mayor grado de
paralelismo, mediante el uso de un auxiliar de la unidad de ejecución de los
registros de la dirección.
Estado de registro
68000 La comparación, la aritmética y lógica de las operaciones
establecidas en un estado de los bits registro para registrar sus resultados
para su uso posterior por los saltos condicionales. Los bits se "Z" ero, "C"
ARRY, e "X" tienden, y "N" egative. La medida poco merece una mención
especial, porque se separó de la Lleva. Esto ha permitido el toque adicional
de la aritmética, la lógica y las operaciones de cambio que se separa de la
corriente para llevar de control y vinculación.
El conjunto de instrucciones
Los diseñadores intentaron hacer que el lenguaje ensamblador
ortogonal. Es decir, las instrucciones se dividen en operaciones y dirección
de los modos de transporte. Casi todos los modos de dirección estaban
disponibles para casi todas las instrucciones. Muchos programadores
gustaron la "cerca" ortogonalidad, mientras que otros se agradecen el
intento.
En el nivel de bit, el escrito de la persona ensamblador que ver
claramente que estas "instrucciones" podría convertirse en una de varias
opciones de códigos. Esto era un buen compromiso porque daba casi la
misma comodidad ortogonal como una verdadera máquina y, sin embargo,
también dio a las CPU de los diseñadores la libertad para llenar en el código
de la tabla.
El tamaño mínimo de instrucción era enorme para su día a los 16 bits.
Además, muchas instrucciones y modos de abordar las palabras extra
añadido en la parte posterior de direcciones, de modo más bits de dirección,
etc.
Muchos creían que los diseñadores de la arquitectura M68000 ha
compacto código de su costo, especialmente cuando se produce por los
compiladores. Esta creencia en el código más compacto conducido a muchas
de sus victorias de diseño, y gran parte de su longevidad como una
arquitectura.
La mayoría de los diseñadores de sistemas embebidos son muy
conscientes de los costos de la memoria. Esta creencia (o característica,
según el diseñador) siguió haciendo victorias para el diseño conjunto de
instrucciones (con actualización de CPU) hasta la arquitectura ARM
presentó comprimido pulgar op-códigos que son más compactos.
Niveles de privilegio
La CPU, y más tarde toda la familia, aplicado exactamente dos
niveles de privilegio. Modo de usuario da acceso a todo, excepto el control
del nivel de la interrupción. Supervisor privilegio dado acceso a todo.
Siempre se convirtió en una interrupción de supervisión. El supervisor poco
se almacena en el registro de estado, y visible para programas de usuario.
Una verdadera ventaja de este sistema es que el supervisor tiene un
nivel puntero de pila. Esto permite una multitarea sistema para que utilice
las pilas muy pequeñas para las tareas, porque los diseñadores no tienen que
asignar la memoria necesaria para mantener la pila de marcos de un máximo
de pila de las interrupciones.
Interrupciones
La CPU reconoce 8 niveles de interrupción. Los niveles de 0 a 7
fueron estrictamente prioridad. Es decir, un mayor de número podría
interrumpir siempre interrumpir una menor interrupción numerada. En el
registro de estado, un lugar privilegiado a una instrucción permite
establecer el nivel mínimo actual de interrupción, el bloqueo de las
interrupciones de menor prioridad. Nivel 7 no era maskable. Nivel 0 podría
ser interrumpido por cualquier nivel superior. El nivel se almacena en el
registro de estado, y fue visible para el usuario a nivel de programas.
La "excepción de mesa" (vector de interrupción direcciones) se fijó
en las direcciones 0 a 1023, que permite 256 32-bits vectores. El primer
vector es la dirección a partir de pila, y el segundo fue el código de la
dirección. Vectores 3 ... 15 eran empleados para informar de varios
errores: error de autobús, dirección de error, instrucción ilegal, división
cero, CH1 y CHK2 vector, violación de privilegio, y algunas reservados
vectores que se convirtió en la línea 1010 del emulador de la partida 1111
emulador, y el hardware de interrupción. 24 vector empezó la verdadera
interrumpe: interrumpir falsas (es decir, que no fue debidamente sacudido a
mano), y el nivel 1. Nivel 7 autovectors, entonces los 15 TRAMPA vectores,
a continuación, algunos vectores más reservados y, a continuación, el usuario
define vectores.
Controlador de la interrupción fue una de CI, el 68901. Este chip
realiza una danza bastante complicado en el autobús a las siete traducir
desplegable interrumpir vector interrupciones en las líneas (nivel 1 a 7).
El 68901 también proporcionó una base UART y (si la memoria no) un
periódico interrumpir temporizador. El Motorola 68901 tiene una serie de
graves defectos, como la posibilidad de perder la más alta prioridad en caso
de interrupción y el reloj de interrupción que ocurrió en algunos otros de
cada ventana. El Mostek parte fue superior.
El cuadro se fija excepción screamingly molesto para los diseñadores
de hardware. Uno quiere una ROM de arranque, pero luego una vez que el
sistema operativo está, se quiere instalar vectores.
Una gran cantidad de esfuerzos en eludir la fija vectores, ya sea a
través de trampolines (dirigida a los cuadros de RAM) en ROM o a través de
bancos de memoria conmutable.
Otro problema es el "privilegio" la lógica. Los diseñadores habían
previsto que tengan una mínima, pero suficiente, de dos niveles de seguridad
del sistema de apoyo a algo así como un UNIX núcleo. Esto limitaría la
capacidad del usuario para acceder a los programas de hardware y las
interrupciones. El diseño había agujeros de seguridad, que se fija en los
últimos modelos de procesador.
El 68000 también fue incapaz de volver correctamente de una
excepción en su defecto un acceso a memoria, una característica
fundamental para permitir cierta memoria virtual. Ilimitado para simular
memoria RAM, se quiere interrumpir cuando una falla de memoria de acceso
y, a continuación, la interrupción de la rutina asignará un bloque de memoria
RAM real y leer una hoja de datos en el disco en ella. Varias empresas
tuvieron éxito en la toma de 68000 basado en Unix de trabajo con la
memoria virtual que trabajó, mediante el uso de dos chips de 68.000
ejecuten en paralelo en diferentes etapas relojes. Cuando el "líder" 68000
se encontró con una mala memoria de acceso, hardware adicional que
interrumpir el "principal" 68000 para evitar que también se enfrentan a la
mala memoria de acceso. Esta interrupción de la rutina de manejar la
memoria virtual y reinicie funciones la de "vanguardia" 68000 en el estado
correcto para continuar el funcionamiento sincronizado correctamente
cuando el "principal" 68000 de regresar de la interrupción. Obviamente
este es un caro, complicado, incómodo y muy técnica, y actualizado a los
68.010 tan pronto como sea posible.
Un problema más sutil es que el 68000 no puede ejecutar fácilmente
una imagen virtual de sí mismo sin la simulación de un gran número de
instrucciones.
Este problema persiste en muchas versiones modernas de la
arquitectura, que rara vez se utiliza en estas aplicaciones. Esta falta
causado las últimas versiones de los Intel 80386 para ganar en los diseños
de control de aviónica, donde la fiabilidad del software se ha logrado
mediante la ejecución de software de máquinas virtuales.
En la próxima revisión, el 68010, la mayoría de estos problemas se
habían fijado.
Conjunto de instrucciones detalles
Modos de abordar la norma fueron las siguientes:


Registro directo
o
registro de datos, por ejemplo, "D0"
o
dirección de registro, por ejemplo, "A6"
Registro indirecto
o
Simple dirección, por ejemplo, (A0)
o
Dirección de post-incremento, por ejemplo, (A0) +
o
Dirección con pre-decremento, por ejemplo, -
(A0)
Con una dirección de 16-bit firmado compensar,
por ejemplo, 16 (A0)
o
Tenga en cuenta que el incremento o decremento
tamaño depende de la solicitud de operandos: leer un byte de
instrucción incrementa la dirección antes del 1 de registro, lea
una palabra por 2, y un largo leer 4.

Registro indirecta con un índice
o
De 8-bit firmado compensar, por ejemplo, 8 (A0,
D0) o 8 (A0, A1)

PC (programa contra) en relación con el desplazamiento
o
De 16-bit firmado compensar, por ejemplo, 16
(PC). Este modo es muy útil.
o
De 8-bit firmado compensar con índice, por
ejemplo, 8 (PC, D2)

Absoluta de memoria
o
O bien un número, por ejemplo, "$ 4000", un
nombre simbólico o traducido por el ensamblador
o
La mayoría de los ensambladores 68000 utilizado
la "$" símbolo de la hexadecimal, en lugar de "0x".

Modo inmediato
o
o
Almacenados en la instrucción, por ejemplo, "#
400".
Más: acceso al registro de la situación, y, en modelos posteriores,
otros registros especiales.
La mayoría de instrucciones punto letras sufijos, lo que permite que
se produzcan operaciones de octetos de 8 bits (. "B"), palabras de 16 bits (.
"W"), y largos de 32 bits (. "L").
La mayoría de las instrucciones son diádicas, es decir, la operación
tiene un origen y un destino, el destino y se cambia. Instrucciones notables
fueron:
Aritméticas: ADD, SUB, Mulu (no firmado multiplicar),
MULS (firmado multiplicar), DIVU, DIVS, NEG (negación aditivo), y
la CP / RP (una especie de restar que el estado bits, pero no
almacenar el resultado)

Aritmética decimal codificado binario: ABCD, y SBCD

Lógica: EOR (o exclusivo), AND, NOT (no lógico)

Desplazamiento: (lógico, es decir, el derecho de poner a
cero los cambios en los bits más significativos) LSL, LSR, (aritmética
de los cambios, es decir, ampliar el registro más significativo) ASR,
ASL (Rota a través de ampliar y no:) ROXL, ROXR, ROL , ROR

Manipulación de bits en la memoria: BSET (a 1), BCLR (a
0), y BTST (establecer el cero bits)

Multiprocesadores de control: TAS, prueba y
establecer, indivisibles realiza una operación de autobuses,
semáforos que permita que se utilizarán para sincronizar varios
procesadores que comparten una única memoria

Flujo de control: JMP (salto), JSR (salto a la subrutina),
BSR (en relación a la dirección de salto subrutina), RTS (retorno de
subrutina), RTE (retorno de excepción, es decir, una interrupción),
TRAMPA (desencadenar una excepción similar de software
interrumpir a los programas informáticos), (CHK una excepción
condicional de software)

Decisión: CCO (una sucursal en el que la "c" se especifica
uno de los 16 pruebas de la condición de los códigos de registro de la
situación: la igualdad, mayor que, menor que, Cary, y la mayoría de las
combinaciones lógicas y de inversiones, disponibles en el registro de
estado).

TI-89
La TI-89 y la TI-89 Titanium son calculadoras gráficas, fabricadas por la
compañía Texas Instruments. La gran mayoría de los usuarios de la TI-89
son estudiantes, que aprovechan la gran capacidad de su sistema algebraico
computacional integrado. Es considerada la más poderosa y funcional de
las calculadoras permitidas en las competiciones matemáticas
internacionales.
La TI-89 es una calculadora gráfica-científica, desarrollada por Texas
Instruments (TI) en 1998. Esta calculadora presenta una resolución gráfica
de 160×100 pixeles en una pantalla LCD, la TI-89 opera con un avanzado
software matemático y Sistema algebraico computacional CAS de TI. Su
poder y capacidad sólo fue superada por su pariente más grande, y
ligeramente más potente; la Voyage 200. Alrededor de julio de 2004, la TI89 original fue descontinuada, y remplazada por la TI-89 Titanium. En
Julio de 2007 su CAS evoluciono en una nueva familia de calculadoras la
TI-Nspire y la TI-Nspire CAS. El CAS de la TI-89 es compatible con el TINspire_CAS.
Versiones de sistemas operativos
Los primeros modelos de la calculadora se distribuían con el sistema
operativo (confirmar), modelo que es incompatible a nivel de hardware con
el reloj. Algunos modelos se distribuyeron con la versión del sistema
operativo 2.00, las cuales soportaban reloj. La última versión lanzada por la
casa matriz fabricante del producto fue la versión 2.09 que trae entorno
gráfico.
Operaciones y lenguaje de la calculadora
El entorno de la calculadora permite realizar numerosas operaciones
matemáticas. El lenguaje y ventanas de aplicación son instintivos y tiene
similitud a entornos gráficos de sistemas operativos computacionales.
APPS disponibles para la calculadora
Los APPS son aplicaciones para cálculos determinados en distintas áreas
del conocimiento. Por ejemplo uno de los APPS incluidos con la
calculadora es el FINANCE. Es una aplicación para cálculo de matemáticas
financieras. Permite calcular valores presentes y futuros así como
anualidades.
TI-89 Titanium
La TI-89 Titanium fue lanzada a mediados de 2004, con el
propósito de sustituir a la popular TI-89 original.
Las solicitadas mejoras de la TI-89 Titanium incluyen el
cuadruplicado de la memoria flash disponible. Esta calculadora es
esencialmente una Voyage 200, a excepción de que, a diferencia de la
última, no tiene un teclado QWERTY integrado.
La TI-89 Titanium también tiene un puerto mini-USB, para
conectarla a otra TI-89 o a un computador (para cargarle programas, o para
actualizarle el sistema operativo.
La TI-89 Titanium además dispone de algunas aplicaciones preinstaladas; como por ejemplo, hojas de cálculo. Podemos mencionar
también la evolución de la carcasa con respecto a la TI-89 original, siendo
esta carcasa similar a la de la calculadora modelo TI-84 Plus.
La TI-89 Titanium permite calcular integrales sencillas y complejas
utilizando el método de integración de la regla del rectángulo o del punto
medio.