Motorola 6800

Motorola 6800-Prozessor

Der Motorola 6800 (MC6800), nicht zu verwechseln mit dem wesentlich bekannteren Motorola 68000, ist ein 8-Bit-Prozessor aus dem Jahre 1974 mit 78 Instruktionen und 1 oder 2 MHz Taktrate. Er verfügt über einen 16 Bit breiten Adressbus und kann somit bis zu 64 KB Speicher adressieren. Es war einer der ersten Mikroprozessoren mit einem Indexregister.

Aufbau

Datei:MC6800 Processor Diagram.png

CPU-Struktur mit Anschlussbeschreibung

Der MC6800 ist wie der Intel i8080 ein typischer Vertreter der ersten Generation von Mikroprozessoren. Wie dieser hatte er einen bedeutenden Einfluss auf weitere Entwicklungen. Während sich die Architektur des i8080 am i8008 und damit dem Datapoint 2200-Prozessor orientiert, gilt beim MC6800 die PDP-11 als maßgeblicher Einfluss. Designmerkmale des MC6800 sind:

8 Bit Datenbus (bidirektional)
16 Bit Adressbus
16 Bit Programmzähler
16 Bit Stackpointer
16 Bit Indexregister
zwei 8-Bit-Akkumulatoren
flexible Adressbildung (direkt, indiziert)
5 V Stromversorgung

Das „direct addressing“, bei dem die ersten 256 Bytes (Adressen 00xx) mit verkürzten Befehlen angesprochen werden konnten, trug zur Flexibilität bei. Während der 8080 einen eigenen Adressraum für Ein/Ausgabe hatte (PMIO), wurde beim MC6800 dieser im normalen 16-Bit-Adressraum abgebildet (MMIO). Die 5-V-Stromversorgung vereinfachte den Einsatz gegenüber anderen Prozessoren (8080: drei unterschiedliche Spannungen) deutlich. Erreicht wurde dies durch einen internen Spannungsverdoppler. Die Erzeugung des zweiphasigen Takts erfolgte extern (MC6875).

Verwendung

Der MC6800 wurde nur in einigen Heimcomputern wie dem SWTPC 6800 und dem Altair 680 von MITS verbaut. In der ersten Generation elektronischer Flipperautomaten der Hersteller Bally und Williams ist der 6800 in allen Geräten zu finden und wurde bei Bally erst 1985 vom 6803 abgelöst. In einigen kommerziellen Videospielen war er bis Mitte der 1980er Jahre ebenfalls verbaut. Der Prozessor ist in LSI-Technik aufgebaut, besitzt etwa 4.000 Transistoren und wurde normalerweise in einem 40-pin-DIP-Gehäuse ausgeliefert. Er ist gehäuse- und signalkompatibel, aber nicht softwarekompatibel zum MOS 6501, der nach einer Patentverletzungsklage Motorolas durch den MOS 6502 ersetzt wurde. Dieser wurde im Apple II und vielen anderen Heimcomputern verbaut.

Die MC6800-Familie

Der MC6800 ist Vater vieler Prozessoren, unter anderem des weiterentwickelten M6809, der indirekt indiziert adressieren konnte und in Spielkonsolen (Vectrex), im Tandy TRS-80 Color Computer sowie Dragon 32 und in eingebetteten Anwendungen verwendet wurde. Andere Einsatzbereiche waren der industrielle Bereich und Spezialanwendungen wie beispielsweise im Apothekencomputerbereich. Wichtiges Betriebssystem war hier FLEX.

Weitere Nachfolger waren die Prozessoren 6802/6808 sowie Mikrocontroller vom Typ 6801/6803 und 6805 in NMOS-Technik, 68HC05, 68HC08, 68HC11, 68HC12 und 68HC16 in stromsparender CMOS-Technik.<ref name="Motorola1983"> {{#invoke:Vorlage:Literatur|f}}</ref> Die Typen 6800 und 6802 waren direkte Konkurrenten anderer 8-Bit-Mikroprozessoren der ersten Generation, wie Intel 8080, MOS Technology 6502 oder Zilog Z80.

Datei:Motorola M6800 microcomputer ad April 1975.jpg

Anzeige für Motorola’s M6800 Microcomputer Familie in Electronics International 1974.

Peripheriechips

Zu den MC6800 gab es eine Reihe von Peripheriechips, die auch mit nicht von Motorola stammenden Prozessoren verwendet wurden:

MC6810 – RAM – Statisches 128x8 RAM
MC6820 – PIA – Peripheral Interface Adapter
MC6821 – PIA – Peripheral Interface Adapter
MC6822 – IIA – Industrial Interface Adapter, ein PIA-Baustein für höhere Spannungen
MC6828 – PIC – Priority Interrupt Controller
MC6829 – MMU – Memory Management Unit
MC6830 – ROM – Maskenprogrammierbares 1024×8 ROM
MC6835 – CRTC – Version des 6845 mit kundenspezifisch programmiertem Timing für zwei feste Formate
MC6839 – ROM – Funktionsbibliothek mit Gleitkommafunktionen
MC6840 – PTM – Programmierbarer Timer
MC6843 – FDC – Floppy Disk Controller
MC6844 – DMAC – Direct Memory Access Controller
MC6845 – CRTC – Bildadressgenerator mit programmierbarem Bildaufbau
MC6846 – RIOT – ROM, I/O und Timer in einem Chip
MC6847 – VDG – Video Display Controller mit integriertem Zeichensatz-ROM für NTSC-kompatible Ausgabe
MC6850 – ACIA – Asynchrone serielle Schnittstelle
MC6852 – SSDA – Synchrone serielle Schnittstelle
MC6854 – ADLC – Advanced Data Link Controller, komplexe serielle Schnittstelle
MC6859 – DSD – Baustein Ver- und Entschlüsselung entsprechend DES
MC6883 – SAM – Synchronous Address Multiplexer für DRAM Ansteuerung (SN74LS783)

Einzelnachweise

Literatur und Weblinks

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