Motorola 6800 - Motorola 6800

1979'da tanıtılan 16 bit mikroişlemci için bkz. Motorola 68000 .
Motorola6800
Motorola MC6800 mikroişlemci.jpg
Motorola MC6800 mikroişlemci
Genel bilgi
başlatıldı 1974 ; 47 yıl önce ( 1974 )
Ortak üretici(ler)
Verim
Maks. CPU saat hızı 1 MHz ila 2 MHz
veri genişliği 8
Adres genişliği 16
Mimari ve sınıflandırma
Komut seti 6800
Talimatlar 72
Fiziksel Özellikler
transistörler
Paket(ler)
Tarih
Varis

6800 ( " 60-800 ") bir bir 8-bitlik mikro-işlemci tarafından tasarlanan ve birinci üretilmiş Motorola M6800 Mikrobilgisayar sisteminin bir parçası da seri ve paralel ara dahil olduğunu 1974 MC6800 mikroişlemcide IC'ler , RAM , ROM ve diğer destek cips. Önemli bir tasarım özelliği, M6800 IC ailesinin çoğu diğer mikroişlemcinin üç voltaj gerektirdiği bir anda yalnızca tek bir beş voltluk güç kaynağı gerektirmesiydi. M6800 Mikrobilgisayar Sistemi Mart 1974'te duyuruldu ve o yılın sonunda tam üretime geçti.

6800, 64 KB belleğe doğrudan erişebilen 16 bitlik bir adres yoluna ve 8 bitlik çift yönlü bir veri yoluna sahiptir. Toplam 197 işlem kodu için yedi adresleme modu ile 72 talimata sahiptir . Orijinal MC6800, 1 MHz'e kadar saat frekansına sahip olabilir. Daha sonraki sürümlerde maksimum 2 MHz saat frekansı vardı.

IC'lere ek olarak Motorola, eksiksiz bir montaj dili geliştirme sistemi de sağladı . Müşteri, yazılımı uzak bir devremülk bilgisayarında veya bir şirket içi mini bilgisayar sisteminde kullanabilir. Motorola EXORciser, yeni tasarımları prototiplemek ve hata ayıklamak için kullanılabilecek M6800 IC'ler ile oluşturulmuş bir masaüstü bilgisayardı . Kapsamlı bir belge paketi, tüm IC'lere ilişkin veri sayfalarını, iki montaj dili programlama kılavuzunu ve bir satış noktası bilgisayar terminalinin nasıl tasarlanacağını gösteren 700 sayfalık bir uygulama kılavuzunu içeriyordu .

6800, bilgisayar çevre birimlerinde , test ekipmanı uygulamalarında ve satış noktası terminallerinde popülerdi . Ayrıca atari oyunlarında ve langırt makinelerinde kullanım alanı buldu. 1977'de tanıtılan MC6802, 128 bayt RAM ve çip üzerinde dahili bir saat osilatörü içeriyordu. MC6801 ve MC6805, tek bir çip üzerinde RAM, ROM ve G/Ç içeriyordu ve otomotiv uygulamalarında popülerdi. Motorola 6809 güncelleştirilmiş uyumlu tasarım oldu.

Tarih

Motorola'nın yarı iletkenlerdeki geçmişi

Ana madde: Motorola § Tarihçesi
Motorola, 1950'lerde yarı iletkenler üretmeye başladı.

Galvin Manufacturing Corporation 1928'de kuruldu; şirket adı 1947'de Motorola olarak değiştirildi. 1955'te Phoenix'teki 1,5 milyon ABD doları değerindeki yeni bir tesiste transistörlerin ticari üretimine başladılar.

Motorola'nın transistörleri ve entegre devreleri, iletişim, askeri, otomotiv ve tüketici ürünleri için şirket içinde kullanıldı ve başka şirketlere de satıldı. 1973'te Yarı İletken Ürünler Bölümü (SPD) 419 milyon dolarlık satış yaptı ve Texas Instruments'tan sonra en büyük ikinci yarı iletken şirketti .

1970'lerin başında Motorola, ilk mikroişlemcileri olan MC6800'ü geliştiren bir projeye başladı. Bunu MC6801 ve MC6805 gibi tek çipli mikro denetleyiciler izledi.

Geliştirme Takımı

M6800 mikrobilgisayar sisteminin blok şeması

Motorola, 6800 mikroişlemcisinin gelişimini Intel'in mikroişlemcileri için yaptığı gibi kaydetmedi. 2008'de Bilgisayar Tarihi Müzesi , 6800 mikroişlemci tasarım ekibinin dört üyesiyle röportaj yaptı. Hatıraları, o dönemde yazılan dergi ve dergi makaleleriyle doğrulanabilir ve genişletilebilir.

Motorola mikroişlemci projesi 1971 yılında tasarımcı Tom Bennett, mühendislik direktörü Jeff LaVell, ürün pazarlamacısı Link Young ve sistem tasarımcıları Mike Wiles, Gene Schriber ve Doug Powell'dan oluşan bir ekiple başladı. Hepsi daha büyük Phoenix'te Mesa, Arizona'da bulunuyordu . Proje bittiğinde, Bennett'in 17 çip tasarımcısı ve beş çip üzerinde çalışan yerleşimcileri vardı. LaVell'in 15 ila 20 sistem mühendisi vardı ve benzer büyüklükte başka bir uygulama mühendisliği grubu vardı.

Tom Bennett endüstriyel kontrollerde bir arka plan vardı ve için çalışmış Victor Comptometer 1969 Mayıs ayında MOS ICs, Victor 3900 kullanan ilk elektronik hesap makinesini tasarlarken 1960'larda Ted Hoff ve Bennett erken diyagramlar gösterdi Intel 4004 karşılamadığı olacağını görmek için onların hesap makinesi ihtiyaçları. Bennett, 1971'de hesap makinesi IC'leri tasarlamak için Motorola'ya katıldı. Kısa süre sonra 6800'ü üreten mikroişlemci projesinin baş mimarı olarak atandı. Diğerleri 6800'ü tasarlamak için kredi aldı. Eylül 1975'te EDN dergisinin mikroişlemci editörü Robert H. Cushman , Chuck Peddle ile MOS Technology'nin yeni 6502 mikroişlemcisi hakkında röportaj yaptı . Cushman daha sonra "6800'ün usta mimarı Tom Bennett"ten bu yeni rakip hakkında yorum yapmasını istedi. 6800 projesinden sonra Bennett otomotiv uygulamaları üzerinde çalıştı ve Motorola otomobillerde kullanılan mikroişlemcilerin ana tedarikçisi oldu.

Jeff LaVell, 1966'da Motorola'ya katıldı ve bilgisayar endüstrisi pazarlama organizasyonunda çalıştı. LaVell daha önce Collins Radio için küçük ölçekli ECL IC'leri ile oluşturulmuş C8500 bilgisayarlarında çalışmıştı . 1971'de Hewlett-Packard , National Cash Register , Control Data Corporation (CDC) ve Digital Equipment Corporation (DEC) gibi mevcut müşterilerinin ihtiyaçlarını inceleyen bir gruba liderlik etti . Müşterinin ürünlerini inceleyecek ve daha büyük entegre devrelerde daha düşük maliyetle uygulanabilecek işlevleri belirlemeye çalışacaklardı. Anketin sonucu 15 yapı taşından oluşan bir aileydi; her biri bir entegre devrede uygulanabilir. Bu bloklardan bazıları ilk M6800 sürümünde uygulandı ve sonraki birkaç yıl içinde daha fazlası eklendi. Çip tasarlanırken 6800 mimarisini değerlendirmek için LaVell'in ekibi, beş adet 10 x 10 inç (25 x 25 cm) devre kartı üzerinde 451 küçük ölçekli TTL IC kullanarak eşdeğer bir devre kurdu. Daha sonra ROM'lar ve MSI (orta ölçekli entegrasyon) mantık cihazları kullanarak bunu tek kartta 114 IC'ye indirdiler.

John Buchanan, Bennett ondan 6800 için bir voltaj katlayıcı tasarlamasını istediğinde Motorola'da bir bellek tasarımcısıydı. Tipik n-kanallı MOS IC'ler için üç güç kaynağı gerekiyordu: -5 volt, +5 volt ve +12 volt. M6800 ailesi yalnızca bir, +5 volt kullanacaktı. Dahili bir voltaj çevirici kullanarak -5 voltluk kaynağı ortadan kaldırmak kolaydı , ancak geliştirme modu mantığı ayrıca 10 ila 12 voltluk bir kaynağa ihtiyaç duyuyordu. Bunu ele almak için tasarım, bir çip üzerinde voltaj katlayıcı ekledi. Buchanan, 6800 mikroişlemci için devre tasarımı, analizi ve yerleşimini yaptı. Voltaj katlayıcı ve 6800 yonga düzeni konusunda patent aldı. Rod Orgill, Buchanan'a analizler ve 6800 çip düzeni konusunda yardımcı oldu. Daha sonra Orgill , 6800 ile soket uyumlu MOS Technology 6501 mikroişlemcisini tasarlayacaktı .

Bill Lattin, 1969'da Motorola'ya katıldı ve grubu, 6800'deki yeni MOS devrelerini karakterize etmek için bilgisayar simülasyon araçlarını sağladı. Lattin ve Frank Jenkins, hem UC Berkeley'e katıldılar hem de SPICE devre simülatörünün tasarımcısı Donald Pederson altında bilgisayar devre simülatörleri üzerinde çalıştılar . Motorola'nın simülatörü MTIME, Jenkins'in Berkeley'de geliştirdiği TIME devre simülatörünün gelişmiş bir versiyonuydu. Grup, 1973'te 1 MHz'de çalışan "5-V tek beslemeli n-kanal teknolojisini" tanımlayan "Bilgisayar uygulaması için MOS-cihaz modellemesi" adlı teknik bir makale yayınladı. Bir IBM 370/165 ana bilgisayar bilgisayarında 50 MOSFET devresini simüle edebilirler. Kasım 1975'te Lattin, yeni nesil mikroişlemcileri üzerinde çalışmak üzere Intel'e katıldı.

Bill Mensch , Arizona Üniversitesi'nden mezun olduktan sonra 1971'de Motorola'ya katıldı. BSEE derecesini almadan önce birkaç yıl elektronik teknisyeni olarak çalışmıştı. Motorola'daki ilk yıl, dört farklı alanda üç aylık rotasyonlarla geçti. Mensch, 6860 olacak bir modem için bir akış şeması yaptı. Ayrıca M6800 sistemini tanımlayan uygulama grubu üzerinde çalıştı. Bu eğitim yılının ardından 6820 Peripheral Interface Adapter (PIA) geliştirme ekibine atandı . Mensch, bu çipin tasarımına önemli bir katkıda bulundu ve IC düzeni üzerinde bir patent aldı ve diğer yedi M6800 sistem patentinin ortak mucidi olarak seçildi. Daha sonra Mensch, MOS Technology 6502 mikroişlemcisini tasarlayacaktı .

MIKBUG, Motorola'nın Uygulama Mühendisliği Grubu tarafından geliştirilen kapsamlı M6800 mikro bilgisayar desteğinin bir parçasıydı.

Mike Wiles, Jeff LaVell'in grubunda bir tasarım mühendisiydi ve 6800 ürün tanımlama aşamasında Tom Bennett ile çok sayıda müşteri ziyareti yaptı. 18 6800 patentte mucit olarak listelenmiştir, ancak en iyi bilgisayar programı MIKBUG ile tanınır . Bu, kullanıcının RAM içeriğini incelemesine ve programları teybe kaydetmesine veya yüklemesine izin veren bir 6800 bilgisayar sistemi için bir monitördü . Bu 512 baytlık program, bir MCM6830 ROM'unun yarısını kaplıyordu. Bu ROM, Motorola MEK6800 tasarım değerlendirme kitinde ve eski hobi bilgisayar kitlerinde kullanıldı. Wiles, Motorola'da kaldı, Austin'e taşındı ve 1978'de piyasaya sürülen MC6801 mikro denetleyicisinin tasarımına yardımcı oldu.

Chuck Peddle tasarım ekibine 1973 yılında 6800 işlemci tasarımı yapıldıktan sonra katıldı, ancak genel sistem tasarımına ve özellikle 6820 (PIA) paralel arabirim olmak üzere çeşitli çevresel yongalara katkıda bulundu. Peddle, on altı Motorola patentinde mucit olarak listeleniyor, çoğu altı veya daha fazla ortak mucit var. Ekipteki diğer mühendisler gibi Peddle da potansiyel müşterileri ziyaret etti ve geri bildirimlerini istedi. Peddle ve John Buchanan, en eski 6800 tanıtım panosundan birini inşa etti. Ağustos 1974'te Chuck Peddle Motorola'dan ayrıldı ve Pennsylvania'daki küçük bir yarı iletken şirketi olan MOS Technology'ye katıldı . Orada 6500 mikroişlemci ailesini tasarlayan ekibi yönetti.

MC6800 mikroişlemci tasarımı

Bir Motorola MC6800 mikroişlemci kayıtları ve G/Ç hatları
Motorola 6800 kayıtları
1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 (bit konumu)
Ana kayıtlar
  A bir akümülatör
  B B akümülatörü
Dizin kayıtları
IX Ben kayıt nDex
SP S yapışmayan P ointer
Program sayıcı
bilgisayar P rogram  Cı Sayaç
Durum kaydı
  1 1 H ben n Z V C Bayraklar

Motorola 6800 ve Intel 8080 aynı anda tasarlandı ve işlev olarak benzerdi. 8080, Intel 8008'in bir uzantısı ve geliştirmesiydi ve bu da Datapoint 2200'de kullanılan TTL tabanlı CPU tasarımının LSI uygulamasıydı . 6800 mimarisi, DEC PDP-11 işlemcisinden sonra modellenen TTL uyumlu bir LSI tasarımıydı .

6800, 8-bit çift yönlü veri yoluna, 64 KB belleğe hitap edebilen 16-bit adres yoluna sahipti ve 40-pin DIP paketinde geldi. 6800'de iki adet 8 bitlik akümülatör, 16 bitlik bir dizin kaydı ve 16 bitlik bir yığın işaretçisi vardı. Diğer işlemcilerde genellikle sıfır sayfası olarak bilinen doğrudan adresleme modu, ilk 256 bayt belleğe hızlı erişime izin verdi. G/Ç aygıtları bellek olarak adreslendi, bu nedenle özel bir G/Ç talimatı yoktu. 6800 sıfırlandığında, program sayacını en yüksek adresten yükledi ve orada saklanan hafıza konumunda yürütmeye başladı.

6800, başka bir aygıtın doğrudan bellek erişimine izin vermek için adres yolunu devre dışı bırakacak üç durumlu bir kontrole sahipti . Örneğin, bir disket denetleyicisi, CPU'dan herhangi bir desteğe ihtiyaç duymadan verileri belleğe yükleyebilir. İki 6800 işlemcinin aynı belleğe erişmesi bile mümkündü. Ancak uygulamada, bu tür karmaşıklıktaki sistemler genellikle sistem veri yolunu sürmek için harici veri yolu alıcı-vericilerinin kullanılmasını gerektiriyordu; bu tür devrelerde, veri yolu alıcı-vericisinin benzer yeteneklerinin kullanılması lehine, işlemci üzerindeki veri yolu kontrolü tamamen devre dışı bırakıldı. Buna karşılık, 6802, 6800 ile aynı 40 pimli paketteki diğer işlevler için pimleri serbest bırakmak için bu çip üstü kontrolden tamamen vazgeçti, ancak bu işlevsellik yine de bir harici veri yolu alıcı-vericisi kullanılarak elde edilebilir.

MOS IC'ler , 1970'lerde tipik olarak çift saat sinyalleri ( iki fazlı bir saat ) kullandı. Bunlar 6800 için harici olarak üretildi, 6800'ün minimum saat hızı 100 kHz'di ve başlangıçta maksimum 1 MHz hızında çalışıyordu. 6800'ün daha yüksek hızlı versiyonları 1976'da piyasaya sürüldü.

Motorola'daki diğer bölümler M6800 ailesi için bileşenler geliştirdi. Bileşen Ürünleri Departmanı, MC6870 iki fazlı saat IC'sini tasarladı ve Bellek Ürünleri grubu, eksiksiz bir ROM ve RAM serisi sağladı. CMOS grubunun MC14411 Bit Hızı Üreticisi , MC6850 seri arabirimi için 75 ila 9600 baud hızı sağladı. Adres ve veri yolları için arabellekler standart Motorola ürünleriydi. Motorola, MC6800 tabanlı bir bilgisayar oluşturmak için gerekli her IC, transistör ve diyotu sağlayabilir.

MOS IC'ler

Birçok entegre devre yongasını tutan bir silikon gofret

Birinci nesil metal-oksit-yarı iletken (MOS) yongaları, p-kanalı MOSFET'ler olarak bilinen p-kanalı alan etkili transistörler kullandı (p-kanalı, transistörün konfigürasyonunu tanımlar). Bu IC'ler hesap makinelerinde ve ilk mikroişlemci olan Intel 4004'te kullanıldı. Üretilmeleri kolaydı, ancak yavaş ve popüler TTL dijital mantık IC'lerine arayüz oluşturmaları zordu . Bir n-kanallı MOS entegre devresi iki veya üç kat daha hızlı çalışabilir ve TTL ile uyumluydu. Ultra temiz bir üretim hattı ve titiz bir süreç kontrolü gerektiren kontaminasyona karşı artan hassasiyet nedeniyle üretimleri çok daha zordu. Motorola'nın n-channel MOS üretim kapasitesi yoktu ve 6800 ailesi için bir tane geliştirmek zorunda kaldı.

Motorola'nın n-kanallı MOS testi entegre devreleri 1971'in sonlarında tamamlandı ve bunlar saat hızının 1 MHz ile sınırlı olacağını gösterdi. Bunlar "geliştirme modu" MOS transistörlerini kullandı. Yük olarak "tükenme modu" MOS transistörlerini kullanan, daha küçük ve daha hızlı devrelere izin verecek daha yeni bir üretim teknolojisi vardı (bu aynı zamanda tükenme yükü nMOS olarak da biliniyordu ). "Tüketme modu" işlemi ek adımlar gerektirdi, bu nedenle Motorola yeni tek beslemeli voltaj tasarımı için "geliştirme modu" ile kalmaya karar verdi. 1 MHz saat hızı, çip tasarımcılarının mikroişlemci çıktısını hızlandırmak için çeşitli mimari yenilikler bulması gerektiği anlamına geliyordu. Ortaya çıkan bu devreler daha hızlıydı ancak çip üzerinde daha fazla alan gerektiriyordu.

1970'lerde, yarı iletkenler 3 inç (75 mm) çapında silikon levhalar üzerinde üretildi . Her bir gofret, 100 ila 200 entegre devre yongası veya kalıbı üretebilir. Teknik literatür, her çipin uzunluğunu ve genişliğini "mil" (0,001 inç) olarak belirtir. Mevcut endüstri uygulaması çip alanını belirtmektir. Gofretlerin işlenmesi birden fazla adım gerektiriyordu ve her adım sırasında gofret üzerinde çeşitli konumlarda kusurlar ortaya çıkıyordu. Çip ne kadar büyük olursa, bir kusurla karşılaşma olasılığı o kadar yüksek olur. Çalışan talaş yüzdesi veya verim, bir tarafta 160 milden (4 mm) daha büyük talaşlar için keskin bir şekilde düştü.

6800 için hedef boyutu her iki tarafta 180 mil (4.6 mm), ama son boyutu 29.0 mm bir alana sahip 212 mil (5.4 mm) 2 . 180 mil'de, 3 inçlik (76 mm) bir gofret yaklaşık 190 yonga tutacaktır, 212 mil bunu 140 yongaya düşürür. Bu boyutta verim, gofret başına %20 veya 28 yonga olabilir. Motorola 1975 yıllık raporu, yeni MC6800 mikroişlemcisini vurgular, ancak "MOS verim sorunları" hakkında birkaç paragraf içerir. Verim sorunu, 1975 yılında M6800 ailesi cihazlarda tükenme modunun kullanılması için başlatılan bir tasarım revizyonu ile çözüldü. 6800 çekirdek büyüklüğü 16,5 mm'lik bir alana sahip bir tarafta 160 mil (4 mm) indirgenerek 2 . Bu aynı zamanda daha yüksek saat hızlarına izin verdi, MC68A00 1.5 MHz'de ve MC68B00 2.0 MHz'de çalışacaktı. Yeni parçalar Temmuz 1976'da piyasaya sürüldü.

M6800 ailesi tanıtımı

Motorola'nın M6800 ailesi mikrobilgisayar sistemi için erken bir reklam

Electronics'in 7 Mart 1974 tarihli sayısında , MC6820 Çevre Birimi Arabirim Adaptörü, MC6850 iletişim arabirimi adaptörü, MCM6810 128 bayt RAM ve MCM6830 1024 bayt ROM ile birlikte Motorola MC6800 mikroişlemci hakkında iki sayfalık bir haber vardı. Bunu, Motorola tasarım ekibi tarafından 18 Nisan 1974 tarihli sekiz sayfalık bir makale izledi. Bu sayıda Intel 8080'i tanıtan bir makale de vardı.

Hem Intel 8080 hem de Motorola MC6800 işlemcileri Aralık 1972 civarında yerleşime başladı. Çalışan ilk 8080 yongaları Ocak 1974'te üretildi ve ilk kamuya duyurusu Şubat 1974'te yapıldı. 8080, Intel'in mevcut bellek yongaları ile aynı üç voltajlı N-kanallı MOS sürecini kullandı. Nisan ayında tam üretimin başlamasına izin veriyor.

İlk çalışan MC6800 yongaları Şubat 1974'te üretildi ve seçkin müşterilere mühendislik örnekleri verildi. Colorado , Loveland'daki Hewlett-Packard, yeni bir masaüstü hesap makinesi için MC6800'ü istedi ve Haziran ayına kadar çalışan bir prototip sistemine sahipti. MC6800, uygulanmasının çok zor olduğu kanıtlanan yeni bir tek voltajlı N-kanal MOS işlemi kullandı. M6800 mikrobilgisayar sistemi nihayet Kasım 1974'te üretime geçmişti. Motorola, Intel'in tek mikroişlemci fiyatı olan 360$'a denk geldi. ( IBM System/360 , o zamanlar iyi bilinen bir bilgisayardı.) Nisan 1975'te MEK6800D1 mikrobilgisayar tasarım kiti 300 dolara teklif edildi. Kit, M6800 ailesindeki altı çipin tümünü artı uygulama ve programlama kılavuzlarını içeriyordu. Tek bir MC6800 mikroişlemcinin fiyatı 175 dolardı.

Link Young, M6800 ailesi sürümü için toplam sistem yaklaşımını geliştiren ürün pazarlamacısıydı. Motorola, 6800 mikroişlemci ile tam bir destek yongası setinin piyasaya sürülmesine ek olarak, bir yazılım ve donanım geliştirme sistemi de sundu. Yazılım geliştirme araçları, uzak zaman paylaşımlı bilgisayarlarda mevcuttu veya müşterinin bir şirket içi bilgisayar sistemini kullanabilmesi için kaynak kodu mevcuttu. Bir mikroişlemci sistemi üzerinde çalışacak olan yazılım, tipik olarak derleme dilinde yazılmıştır. Geliştirme sistemi bir metin editörü, birleştirici ve bir simülatörden oluşuyordu. Bu, geliştiricinin yazılımı hedef sistem tamamlanmadan önce test etmesine izin verdi. Donanım geliştirme, M6800 ailesi CPU ve EXORcisor olarak bilinen çevre birimleri ile oluşturulmuş bir masaüstü bilgisayardı. Motorola, 6800 donanım ve yazılımı için üç ila beş günlük bir mikroişlemci tasarım kursu sundu. Bu sistem odaklı yaklaşım, yeni mikroişlemcilerin tanıtılmasının standart yolu haline geldi.

Tasarım ekibinin dağılması

M6800 ailesindeki temel tasarım çalışması 1974'ün ortalarında tamamlandı ve birçok mühendis gruptan veya şirketten ayrıldı. Çeşitli faktörler tasarım grubunun dağılmasına yol açtı.

Motorola, Austin, Teksas'ta yeni bir MOS yarı iletken tesisi açmıştı. Tüm mühendislik ekibinin 1975'te oraya taşınması planlanmıştı. Çalışanların çoğu Phoenix'in Mesa banliyösünde yaşamayı seviyordu ve Austin'e taşınma konusunda çok temkinliydi. Ekip liderleri, hareketin ertelenmesi konusunda üst yönetime ricalarında başarısız oldular.

1974'ün ortalarında yarı iletken endüstrisini vuran bir durgunluk binlerce işten çıkarmayla sonuçlandı. Electronics dergisinin Kasım 1974 sayısında Motorola'nın 4.500 çalışanını, Texas Instruments 7.000 ve Signetics 4.000 çalışanını işten çıkardığı bildiriliyor . Motorola'nın Yarı İletken Ürünleri Bölümü önümüzdeki 12 ay içinde otuz milyon dolar kaybedecekti ve IC grubunun satılacağına dair söylentiler vardı. Motorola bölümü satmadı ama yönetimi ve organizasyonu değiştirdi. 1974'ün sonunda Intel, 3.500 çalışanının neredeyse üçte birini işten çıkardı. MOS IC işi toparlandı, ancak 1974 ve 1975'te iş güvenliği hafife alınmadı.

Chuck Peddle (ve diğer Motorola mühendisleri), mikroişlemcilerin faydalarını açıklamak için müşterileri ziyaret ediyordu. Hem Intel hem de Motorola başlangıçta tek bir mikroişlemcinin fiyatını 360$ olarak belirlemişti. Birçok müşteri, bu kadar yüksek bir fiyat etiketi ile bu yeni mikroişlemci teknolojisini benimsemekte tereddüt etti. (Üretim miktarları için gerçek fiyat çok daha düşüktü.) 1974 ortalarında Peddle, çok daha düşük bir fiyata satılabilecek basitleştirilmiş bir mikroişlemci önerdi. Motorola'nın "toplam ürün ailesi" stratejisi, MPU'nun fiyatına değil, müşterinin toplam tasarım maliyetini düşürmeye odaklandı. İlk hedefleri, tamamlanmış sistemlerini üretime geçirmekti ve 1975'te iyileştirmeler üzerinde çalışacaklardı.

Ağustos 1975'te MOS Technology MCS6501 mikroişlemci için tanıtım reklamı

Peddle, yeni mikroişlemci konsepti için yatırımcı ararken Motorola için çalışmaya devam etti. Ağustos 1974'te Chuck Peddle Motorola'dan ayrıldı ve Pennsylvania'daki MOS Technology adlı küçük bir yarı iletken şirkete katıldı. Onu diğer yedi Motorola mühendisi izledi: Harry Bawcum, Ray Hirt, Terry Holdt, Mike James, Will Mathis, Bill Mensch ve Rod Orgill. Peddle'ın MOS Technology'deki grubu, 6820 PIA gibi Motorola çevre birimi yongalarıyla uyumlu iki yeni mikroişlemci geliştirdi. Rod Orgill, bir MC6800 soketine takılacak MCS6501 işlemcisini tasarladı ve Bill Mensch, çip üzerinde saat üretme devresine sahip MCS6502'yi yaptı. Bu mikroişlemciler farklı bir mimariye ve komut setine sahip oldukları için 6800 programı çalıştırmazlardı. Ana hedef, 25 doların altında satacak bir mikroişlemciydi. Bu, yonga boyutunu küçültmek için gerekli olmayan özellikler kaldırılarak yapılır. 16 bitlik bir yığın işaretçisi yerine 8 bitlik bir yığın işaretçisi kullanıldı. İkinci akümülatör atlandı. Adres arabellekleri, Doğrudan Bellek Erişimi (DMA) veri aktarımları için üç durumlu bir moda sahip değildi. Amaç, çip boyutunu 153 mil x 168 mil (3,9 mm x 4,3 mm) değerine düşürmekti.

Chuck Peddle çok etkili bir sözcüydü ve MOS Teknolojisi mikroişlemcileri ticari basında kapsamlı bir şekilde yer aldı. En eskilerden biri Electronics dergisinin 24 Temmuz 1975 sayısında MCS6501 ve MCS6502 mikroişlemcileri hakkında tam sayfa bir hikayeydi . Hikayeler ayrıca EE Times (24 Ağustos 1975), EDN (20 Eylül 1975), Electronic News (3 Kasım 1975) ve Byte'da (Kasım 1975) yayınlandı. 6501 için reklamlar Ağustos 1975'in ilk haftasında çeşitli yayınlarda yer aldı. 6501, 16-19 Eylül 1975 tarihlerinde San Francisco'daki WESCON ticaret fuarında her biri 20 dolara satılacaktı. Eylül 1975'te reklamlar hem 6501 hem de 6502 mikroişlemcilerini içeriyordu. 6502 sadece 25 dolara mal olacak.

Motorola, MOS Technology'nin 20 dolarlık mikroişlemcisine, 6800 mikroişlemcinin tek birim fiyatını hemen 175 dolardan 69 dolara indirerek ve ardından Kasım 1975'te MOS Technology'yi dava ederek yanıt verdi. Motorola, sekiz eski Motorola mühendisinin Motorola'nın tasarımında geliştirilen teknik bilgileri kullandığını iddia etti. 6501 ve 6502 mikroişlemciler. MOS Technology'nin diğer işi olan hesap makinesi çipleri, Texas Instruments ile olan bir fiyat savaşı nedeniyle düşüyordu, bu nedenle finansal destekçileri Allen-Bradley , olası kayıpları sınırlamaya karar verdi ve MOS Technology'nin varlıklarını kuruculara geri sattı. Dava Nisan 1976'da MOS Technology'nin Motorola 6800 soketine takılacak 6501 yongasını düşürmesi ve Motorola'nın çevresel yongalarını lisanslaması ile sonuçlandı. Motorola, 6800'ün tek birim fiyatını 35 dolara düşürdü.

MOS Teknolojisine karşı Motorola davası, yıllar içinde bir David ve Goliath anlatısı geliştirdi . Bir nokta, Motorola'nın teknoloji üzerinde patentlerinin olmamasıydı. Bu, 1975 sonlarında dava açıldığında teknik olarak doğruydu. 30 Ekim 1974'te, 6800 piyasaya sürülmeden önce, Motorola mikroişlemci ailesi hakkında çok sayıda patent başvurusunda bulundu ve ardından yirmiden fazla patent verildi. İlki, 6800 dahili adres veriyolu için 8 Haziran 1976'da Tom Bennett'e yapıldı. İkincisi, 6820 çip düzeni için 6 Temmuz 1976'da Bill Mensch'e oldu. Bu patentlerin birçoğu, ayrılan mühendislerden birkaçını ortak mucitler olarak adlandırdı. Bu patentler, 6800 veri yolunu ve çevresel yongaların mikroişlemci ile nasıl arayüz oluşturduğunu kapsıyordu.

Austin'e taşın

M6800 ailesi yongaları, tükenme modu teknolojisini kullanmak için yeniden tasarlandı. MC6820 PIA, MC6821 oldu.

Motorola, Saat Elektronik Ünitesini kapattığında Gary Daniels elektronik kol saatleri için IC'ler tasarlıyordu. Tom Bennett, Kasım 1974'te ona mikroişlemci grubunda bir iş teklif etti. Bennett Phoenix bölgesinden ayrılmak istemedi, bu yüzden Gary Daniels Austin'deki mikroişlemci geliştirmeyi yönetti. (Daniels, başkan yardımcılığına terfi etmeden önceki on yıl boyunca mikroişlemci tasarım müdürüydü.)

İlk görev, üretim verimini artırmak ve daha hızlı çalışmak için 6800 MPU'yu yeniden tasarlamaktı. Bu tasarım, tükenme modu teknolojisini kullandı ve dahili olarak MC6800D olarak biliniyordu. Transistör sayısı 4000'den 5000'e çıktı, ancak kalıp alanı 29,0 mm 2'den 16,5 mm 2'ye düşürüldü (CPU'nun fiyatının 35 $'a düşürülmesine izin verildi). Seçilen parçalar için maksimum saat hızı ikiye katlanarak 2 MHz'e çıktı. M6800 ailesindeki diğer yongalar da tükenme modu teknolojisini kullanmak üzere yeniden tasarlandı. Çevre Birimi Arabirim Adaptörü, G/Ç pinlerinin elektriksel özelliklerinde küçük bir değişiklik olduğundan MC6820, MC6821 oldu. Bu yeni IC, Temmuz 1976'da tamamlandı.

Yeni bir düşük maliyetli saat üreteci çipi olan MC6875, 1977'de piyasaya sürüldü. 35 dolarlık MC6870 hibrit IC'nin yerini aldı. MC6875, 16 pimli bir daldırma paketinde geldi ve kuvars kristali veya bir direnç kapasitör ağı kullanabilirdi.

Başka bir proje, 128 bayt RAM ve 11.000 transistörlü tek bir çip üzerinde saat üretecini içeriyordu. MC6802 mikroişlemci Mart 1977'de piyasaya sürüldü. Eşlik eden MC6846 yongasında 2048 bayt ROM, 8 bit çift yönlü bağlantı noktası ve programlanabilir bir zamanlayıcı vardı. Bu iki çipli bir mikro bilgisayardı. 6802, iki fazlı 1 MHz saati üretmek için harici bir 4 MHz kuvars kristali kullanan bir çip üzerinde osilatöre sahiptir. Dahili 128 bayt RAM, bir pim topraklanarak devre dışı bırakılabiliyordu ve hatalı RAM'e sahip cihazlar MC6808 olarak satıldı.

1978'de bir dizi çevresel çip tanıtıldı. MC6840 programlanabilir sayıcı, frekans ölçümü, olay sayımı veya aralık ölçümü için kullanılabilecek üç adet 16 bitlik ikili sayıcıya sahipti. MC6844 Doğrudan Bellek Erişim Denetleyicisi, MC6800 mikroişlemcisini yüklemeden verileri bir G/Ç denetleyicisinden RAM'e aktarabilir. MC6845 CRT Denetleyici (CRTC), karakter tabanlı bir bilgisayar terminali için kontrol mantığını sağladı. 6845, bilgisayar faresine alternatif olan hafif bir kalem desteğine sahipti .

MC6845 çok popüler bir çip yapıldı: bile orijinal kullanılmıştır IBM tek renkli Display Adaptörü ve orijinal IBM Renkli Grafik Adaptörü için , IBM PC 6845 Intel 8088 işlemci ile kullanıldı ve halefleri. Soğuk savaş teknolojisi ambargoları sırasında Bulgaristan'da CM607 adlı 6845 klon üretildi. Daha sonraki IBM Enhanced Graphics Adapter (EGA) kartı, Motorola 6845'in yerini alan ve çoğunlukla uyumlu bir şekilde birçok geliştirme ekleyen özel bir IBM yongası (EGA CRTC) içeriyordu. Her yerde bulunan IBM Video Grafik Dizisi (VGA), (çoğu modern PC video bağdaştırıcı yongasının temel işlevselliği olarak hala taklit edildiği noktaya kadar), EGA CRTC'nin uyumlu bir neredeyse süper kümesini içeriyor ve hala çoğunlukla uyumlu. MC6845 (ancak bu noktada EGA CRTC'nin tuttuğu ışıklı kalem desteği olmadan).

MC6801, 128 bayt RAM, 2 KB ROM, 16 bit zamanlayıcı, 31 programlanabilir paralel G/Ç hattı ve bir seri ile bir 6802 CPU içeren tek çipli bir mikrobilgisayardı (bugün aynı zamanda bir mikro denetleyici olarak da adlandırılır). Liman. (MC6803, ROM olmaması ve daha az farklı veri yolu konfigürasyonu olması dışında aynıydı.) Standart M6800 çevre birimlerine bağlanmak için G/Ç hatlarını veri ve adres yolları olarak da kullanabilir. 6801, 6800 kodunu çalıştıracaktı, ancak on ek talimatı vardı ve temel talimatların yürütme süresi azaltıldı. İki adet 8 bitlik akümülatör, çift hassasiyetli toplama, çıkarma ve çarpma işlemleri için tek bir 16 bitlik akümülatör görevi görebilir. Başlangıçta General Motors'un lider müşterisi olduğu otomotiv kullanımı için tasarlandı. İlk uygulama 1978 Cadillac Seville için bir yol bilgisayarıydı. Bu 35.000 transistör çipi, otomobillerde geniş çapta benimsenmek için çok pahalıydı, bu nedenle azaltılmış işlevli MC6805 tek çipli mikrobilgisayar tasarlandı.

MC6801, çarpma talimatına sahip ilk mikroişlemcilerden biriydi.

Hitachi HD6303 ( Hitachi 6309 ile karıştırılmamalıdır ), Motorola MC6803'ün birkaç ek talimatla ve 8x8 çarpma talimatının biraz daha hızlı uygulanmasıyla ikinci kaynaklı bir yeniden uygulamasıdır. Hitachi HD6303, ilk PDA olan 1984 Psion Organizer'da kullanılır . Hitachi HD6303, 1983 "Pocket Telex" de de kullanıldı.

MC 6809 , Motorola'nın ürettiği en gelişmiş 8 bitlik mikroişlemciydi. 6800'e benzeyen yeni bir komut setine sahipti, ancak gelişmiş performans ve üst düzey dil desteği için işlem kodu uyumluluğunu terk etti; 6809 ve 6800, montajcıların 6809'un doğrudan taklit etmediği 6800 işlem koduna eşdeğer kod üretebildiği (ve genellikle yaptığı) yazılımla uyumluydu. Bu anlamda, 6809, 6800 ile yukarı doğru uyumluydu. 6809'da iki adet 16 bitlik dizin kaydı, iki adet 16 bitlik yığın işaretçisi ve ilk 8 bitlik çarpma talimatı (üretme) dahil olmak üzere 16 bitlik işlemleri gerçekleştirmek için birçok talimat vardı. 16 bitlik bir ürün) bir mikroişlemcide. 6809 tasarımının diğer önemli noktaları, hem konumdan bağımsız kod (belleğe yüklendiği her yerde çalışabilen nesne kodu) hem de yeniden giriş kodu (kesildiğinde veya kendini yinelemeli olarak çağırarak yeniden çağrılabilen nesne kodu ) için tam destekti. daha önce yalnızca IBM 360 ana bilgisayarları gibi çok daha büyük makinelerde görülen özellikler.

Kişisel bilgisayarlarda kullanın

Kasım 1975'te tanıtılan SWTPC 6800 bilgisayar sistemi, MEK6800 tasarım değerlendirme kiti yonga setine dayanıyordu.
MITS Altair 680

İlk başarılı kişisel bilgisayar olan MITS Altair 8800 , Intel 8080 mikroişlemcisini kullandı ve Popular Electronics'in Ocak 1975 kapağında yer aldı . Motorola 6800 kullanan ilk kişisel bilgisayarlar 1975'in sonlarında tanıtıldı. Bountiful, Utah Sphere Corporation, Radio-Electronics'in Temmuz 1975 sayısında, 6800 mikroişlemcili, 4 kilobayt RAM'li 650 dolarlık bir bilgisayar kiti için çeyrek sayfalık bir reklam yayınladı. , bir video kartı ve bir klavye. Bu, bir TV veya monitörde 16 satır 32 karakter görüntüler. Sphere bilgisayar kitleri, Kasım 1975'te sevkiyata başladı . San Antonio, Texas'taki Southwest Technical Products Corporation , Kasım 1975'te SWTPC 6800 Bilgisayar Sistemini resmen duyurdu. Wayne Green , Ağustos 1975'te SWTPC'yi ziyaret etti ve SWTPC bilgisayar kitini, çalışan bir makinenin fotoğraflarıyla birlikte tanımladı. 73 Ekim 1975 sayısında sistem . SWTPC 6800, Motorola MEK6800 tasarım değerlendirme kiti yonga setini temel aldı ve MIKBUG ROM Yazılımını kullandı. MITS Altair 680, Popular Electronics'in Kasım 1975 sayısının kapağındaydı . Altair 680, 6800 mikroişlemci kullandı ve SWTPC makinesinin aksine, geçiş anahtarları ve LED'leri olan bir ön panele sahipti. İlk tasarımın revize edilmesi gerekiyordu ve Altair 680B'nin ilk teslimatları Nisan 1976'da yapıldı.

Sphere küçük bir başlangıç ​​şirketiydi ve duyurdukları tüm ürünleri teslim etmekte zorlanıyordu. Nisan 1977'de Bölüm 11 iflas başvurusunda bulundular. Altair 680B popülerdi ancak MITS, kaynaklarının çoğunu Altair 8800 bilgisayar sistemine odakladı ve 1978'de hobi pazarından çıktı. Southwest Technical Products bilgisayarı en başarılı 6800 tabanlı kişisel bilgisayardı. bilgisayar. Diğer şirketler, örneğin Smoke Signal Broadcasting (California), Gimix (Chicago), Midwest Scientific (Olathe, Kansas) ve Helix Systems (Hazelwood, Missouri), SWTPC 6800 veriyolu uyumlu kartlar ve komple sistemler üretmeye başladı. West Lafayette, Indiana'daki Teknik Sistem Danışmanları , 6800 (ve daha sonra 6809) tabanlı bilgisayarlar için bant tabanlı yazılımlar ve disk sistemleri kullanıma sunulduktan sonra işletim sistemleri ve disk yazılımı sağladı. 8080 sistemleri 6800 olanlardan çok daha popülerdi.

Tektronix 4051 grafik bilgi işlem sistemi, 6800 mikroişlemci kullandı.

Tektronix 4051 Grafik Computing System Ekim 1975'te tanıtıldı Bu kullanıcı RAM en fazla 32 KB, 300 KB manyetik teyp depolama, BASIC ROM ve 1024 780 tarafından grafik ekrana sahip 6800 mikro işlemci vardı profesyonel masaüstü bilgisayar oldu. Tektronix 4051, 6800 kullanan kişisel bilgisayarlardan çok daha yüksek bir fiyata 7000 dolara (2020'de 33.700 dolara eşdeğer) satıldı.

6800 işlemci, APF MP1000 oyun konsolunda da kullanıldı .

6800'ün mimarisi ve talimat seti yeni başlayanlar için kolaydı ve Heathkit bir mikroişlemci kursu ve ET3400 6800 eğitmeni geliştirdi. Kurs ve eğitmen, bireyler ve okullar arasında popüler olduğunu kanıtladı.

Motorola'nın yeni nesil 8-bit mikroişlemci mimarisi olan MC6809 (1979), 6800 ile uyumlu ikili kod değildi, ancak neredeyse tüm montaj kodları 6809'da toplanır ve çalışırdı; 6800 aile çevre yongası elbette çalıştı.

Örnek kod

Aşağıdaki 6800 derleme dili kaynak kodu, memcpybelirli bir boyuttaki bir veri baytı bloğunu bir konumdan diğerine kopyalayan adlı bir alt yordam içindir . Veri bloğu, en düşük adresten en yükseğe doğru her seferinde bir bayt kopyalanır. 

; memcpy --
; Copy a block of memory from one location to another.
; Called as a subroutine, note return to saved PC addr on exit
; Entry parameters
;      cnt - Number of bytes to copy
;      src - Address of source data block
;      dst - Address of target data block

cnt         dw      $0000       ; sets aside space for memory addr
src         dw      $0000       ; sets aside space for memory addr
dst         dw      $0000       ; sets aside space for memory addr

memcpy      public
            ldab    cnt+1       ;Set B = cnt.L
            beq     check       ;If cnt.L=0, goto check
loop        ldx     src         ;Set IX = src
            lda     ix          ;Load A from (src)
            inx                 ;Set src = src+1
            stx     src
            ldx     dst         ;Set IX = dst
            sta     ix          ;Store A to (dst)
            inx                 ;Set dst = dst+1
            stx     dst
            decb                ;Decr B
            bne     loop        ;Repeat the loop
            stab    cnt+1       ;Set cnt.L = 0
check       tst     cnt+0       ;If cnt.H=0,
            beq     done        ;Then quit
            dec     cnt+0       ;Decr cnt.H
            ; loop back and do 256*(cnt.H+1) more copies (B=0) 
            bra     loop        ;Repeat the loop
done        rts                 ;Return

çevre birimleri

"Motorola Mikrobilgisayar Bileşenleri"nden liste, Kasım 1978

Bölüm Açıklama resim
MCM6810 128 bayt statik RAM broşür
MC6820 Çevresel Arabirim Adaptörü (PIA) broşür
MC6821 Çevresel Arabirim Adaptörü (PIA) broşür
MC6828 Öncelikli Kesinti Denetleyicisi (PIC) broşür
MCM6830 1024 bayt ROM broşür
MC6840 Programlanabilir Zamanlayıcı Modülü (PTM) broşür
MC6843 Disket Denetleyicisi (FDC) broşür
MC6844 Doğrudan Bellek Erişim Denetleyicisi (DMAC) broşür
MC6845 CRT Denetleyicisi (CRTC) broşür
MC6846 ROM-I/O-Zamanlayıcısı broşür
MC6847 Video Görüntü Oluşturucu (VDG)
MC68488 Genel Amaçlı Arabirim Adaptörü (GPIB) IEEE488 broşür
MC6850 Asenkron İletişim Arabirimi Adaptörü (ACIA) broşür
MC6852 Senkron Seri Veri Adaptörü (SDAA) broşür
MC6854 Gelişmiş Veri Bağlantı Denetleyicisi (ADLC) broşür
MC6859 Veri Güvenliği Cihazı (DSD)
MC6860 0–600 bit/s Dijital Modem broşür
MC6862 2400 bit/s Modülatör broşür
MC6870 İki Fazlı Mikroişlemci Saat Reklamcılık
MC6875 Saat Jeneratörü broşür
MC6883 Senkronize Adres Çoklayıcı (SAM)

İkinci kaynaklar

İmalat şirketleri için ortak bir gereklilik, yaptıkları ürünlerdeki her parça için iki veya daha fazla kaynağa ihtiyaç duymaktı. Bu, bir tedarikçinin mali sorunları veya bir felaket olması durumunda parça alabilmelerini sağladı. Başlangıçta Motorola, M6800 ailesi için ikinci bir kaynak olarak American Microsystems Inc'i (AMI) seçti. Hitachi, Fujitsu, Fairchild, Rockwell ve Thomson Semiconductors daha sonra eklendi.

Rochester Electronics , 2014 yılında Freescale/Motorola tarafından bu çağın 8-bit çevre birimleri ve 8-bit işlemcilerinden herhangi birini üretmeye devam etmesi için yetkilendirildi. Rochester, tam yetkili cihaz çoğaltma konusunda uzmanlaşmıştır. Freescale, bu ürün ve diğerleri için Rochester Electronics'i etkinleştirmek için tüm kaynak tasarım arşivlerini sağlamıştır . 2016'nın sonunda, Rochester tam nitelikliydi ve MC6802 işlemciyi, MC6840 PTM'yi ve MC6809 işlemciyi (MC68A09 ve MC68B09 sürümleri dahil) sevk etti ve bugün hala satın alınabilir.

  • AMI S6800 MPU

  • 90-6001

  • Fairchild F6802P ve bir AMI S6820 PIA

  • Hitachi HD46800

sözlü tarihler

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar