El Motorola 6809 es una CPU de 8 bits del microprocesador (discutible, 8 un de 16 bits) Motorola, introducido circa 1979. Era un avance importante sobre ambos su precursor, el Motorola 6800, y el relacionado, tecnología 6502 del MOS.
Descripción
Entre los realces significativos introducidos en los 6809 estaba el uso de dos acumuladores de 8 bits (A y B, que se podrían combinar en un registro de 16 bits del solo, D), dos registros de índice de 16 bits (X, Y) y dos indicadores de 16 bits (U, S) del apilado . El índice y los registros del apilado permitieron los modos de dirección muy avanzadosLos 6809 eran el fuente-compatible con los 6800, aunque los 6800 tenían setenta y ocho instrucciones al 6809's cincuenta y nueve. Algunas instrucciones fueron substituidas por las más generales que el ensamblador traducido a operaciones equivalentes y algo incluso fueron substituidos por los modos de dirección el sistema de instrucción y complemento del registro era alto el ortogonal, haciendo los 6809 más fáciles programar que casi cada CPU del microordenador del tiempo.
Otras características eran una de las primeras hardware-puestas en práctica de una instrucción de la multiplicación en un MPU, aritmética de 16 bits llena y un sistema especialmente rápido de la interrupción . Los 6809 estaban también alto - optimizado, hasta cinco veces más rápidamente que las CPU de 6800 series. Como los 6800, incluyó una instrucción de prueba indocumentada del autobús de dirección que excedería los límites de algunos reguladores de la memoria, evocando el alto y el fuego del retén (HCF) del apodo.
La optimización 6809's significó que desemejante de muchos procesadores del día, las instrucciones eran sobre todo hardwired en el procesador (un rasgo común de las CPU del RISC que no eran comunes hasta los años 90) algo que microcodificado . Esto significó que llevó perceptiblemente pocos ciclos de reloj de la CPU las instrucciones de proceso. Por ejemplo, el " de la instrucción; ADDA 63" tomó tres ciclos de reloj - dos para traer la instrucción y uno de ejecutar la operación; en el Zilog Z80, uno de los competidores principales 6809's, " ADD A, 63" tomó siete ciclos de reloj. Esto significó que el Z80 necesitó tener una frecuencia de reloj por lo menos dos veces el de los 6809 si era emparejar su funcionamiento. Además, como sus parientes (eg., la tecnología 6502 del MOS), las CPU de 8 bits de Motorola utilizaron un ciclo de reloj por el acceso de memoria, no el reloj del estado interno la mayoría de los otros microordenadores del tiempo usado. Un solo memoria-leyó la operación en un Z80, por ejemplo, necesitó un mínimo de tres ciclos de reloj.
Los 6809 tenían un generador de reloj interno (que necesita solamente un cristal externo) mientras que el 6809E necesitó un generador de reloj externo. Había también variantes tales como el 68A09 (E) y 68B09 (E); la letra interna indica la frecuencia de reloj clasificada del procesador.
Historia
Motorola 6809 fue producido original en 1 grado megaciclo, de la velocidad de 1.5 megaciclos (68A09) y de 2 megaciclos (68B09). Versiones más rápidas fueron producidas más adelante por Hitachi y quizás otras. Se considera a veces ser el precursor conceptual de la familia de Motorola 68000 de procesadores, aunque esto es sobre todo un malentendido. Los 6809 y 68000 proyectos de diseño funcionaron en gran parte paralelamente y ambos procesadores fueron lanzados en 1979. Hay una cantidad determinada de semejanza de la filosofía de diseño (eg., considerable orthagonality y los modos de dirección flexibles), una cierta semejanza de lenguaje de ensamblaje del sintaxis, tan bien como la semejanza mnemónica del opcode, pero los 6809 es un derivado de los 6800 mientras que los 68000 eran total un nuevo diseño. Una versión del ómnibus de 8 datos de pedacito de los 68000 (IE, el 68008 ) fue pensada para el uso en los diseños de 8 bits futuros. En ese respecto, los 6809 eran algo rápidamente un callejón sin salida evolutivo.
El equipo de diseño 6809 creyó que los integradores de sistema futuros mirarían al código disponible en las ROM para manejar tareas comunes. Un ejemplo de esto pudo ser la aritmética binaria de la coma flotante, que es un requisito común en muchos sistemas. Para apresurar tiempo al mercado, los módulos del código común serían comprados, algo que convertido en el local, e integrado en sistemas con código de otros fabricantes. Puesto que un diseñador de la CPU podría garantizar apenas donde este código sería situado en un sistema futuro, el diseño 6809 se centró pesadamente en la ayuda de la posición-independiente, el código reentrante que se podría establecer libremente dondequiera en el mapa de memoria. Esta expectativa, en realidad, fue resuelta nunca absolutamente: El único ejemplo lanzado de Motorola de un módulo de programación de ROM'd era la ROM flotante MC6839. Sin embargo, las decisiones tomadas por el equipo de diseño hecho para un procesador muy de gran alcance y los sistemas operativos avanzados posibles hechos tienen gusto OS-9 y UniFlex, que se aprovecharon de la posición-independiente, naturaleza reentrante de los 6809.
Los 6809 fueron utilizados en la computadora de SuperPET de dual-CPU del comodoro, y, en su encarnación 68A09, en los gráficos de vector únicos basó la consola casera del juego video de Vectrex con la exhibición de pantalla incorporada. El 6809E fue utilizado en la computadora del color (CoCo) TRS-80, el sistema 2 de la bellota, 3 y 4 computadoras (como alternativa opcional a su estándar 6502 ) y en la copia BRITÁNICA del CoCo, el Galés - dragón hecho 32/64 los ordenadores personales, y el SWTPC, Gimix, difusión de la señal de humo, sistemas de autobuses SS-50 del etc, además de varios de propios sistemas de desarrollo de EXORmacs de Motorola. En Francia, el Thomson micro-informatique produjo una serie de microordenadores basados en el 6809E (TO7, TO7/70, TO8, TO8D, TO9, TO9Plus, MO5, MO6, MO5E y MO5NR).
Además de los ordenadores personales y de las consolas del juego, los 6809 también fueron utilizados en un número de juegos de arcada lanzados durante el temprano a los a mediados de los años ochenta. La electrónica de Williams era un usuario especialmente prolífico del procesador, que fue desplegado en golpes de la arcada tales como defensor, justa, Sinistar del, y Robotron del : 2084 . Williams también utilizó el procesador en muchas de sus máquinas de estado sólido del billar automático ; una versión especializada de la CPU 6809 formó la base del regulador acertado del billar automático de Williams.
El Microware de la compañía del desarrollo de programas desarrolló el sistema operativo original OS-9 (no ser confundido con el OS más reciente 9 del mac) para los 6809, más adelante virándolo hacia el lado de babor a los 68000 y a la serie i386 de microprocesadores.
El Hitachi_6309 era una versión realzada de los 6809 con los registros adicionales y las instrucciones adicionales, incluyendo el movimiento del bloque, adicional multiplican instrucciones y la división hardware-implemented. Fue utilizado en Cocos oficioso-aumentados 3 computadoras y una versión de OS-9 fue escrita para aprovechar de las características adicionales 6309's: NitrOS-9 .
El Hitachi también produjo sus propias 6809 máquinas basadas, el MB6890 y más adelante el S1. Éstos estaban sobre todo para el mercado japonés, pero algunos fueron exportados a y vendidos en el Australia . Allí el MB6890 fue doblado el " Peach", probablemente en referencia irónica al renombre Apple II . El S1 era notable en que contuvo el hardware de la paginación que prolongaba 6809's la gama de dirección del kilobyte (octeto del natural 64 64×210) a un 1 megabyte completo (del octeto 1×220) en páginas de 4 KB. Era similar en esto a las máquinas producidas por SWTPC, el Gimix, y varios otros surtidores. El CAC produjo a Unix-como el UniFlex del sistema operativo que funcionó solamente en tales máquinas. El nivel II OS-9, también se aprovechó de tales instalaciones de la gerencia de memoria. La mayoría de las otras computadoras del tiempo con más de 64 KB de registro de dirección de la memoria fueron limitadas a la conmutación de banco donde mucho si no todos los 64 KB fue intercambiado simplemente por otra sección de la memoria.
Ni el producto de Motorola ni de Hitachi 6809 procesadores o derivados más, a pesar de los 6809 que eran una de las CPU de 8 bits de fines generales más de gran alcance produjo nunca. Muchas de sus características innovadoras se han copiado desde entonces. 6809 corazones están disponibles en el VHDL y se pueden programar en FPGA y utilizar como procesador encajado con grados de la velocidad hasta 40 megaciclos. Unos 6809 opcodes también viven encendido en los procesadores encajados de Freescale.
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