Motorola 6800/6809

El Motorola MC6800 (6800) es un microprocesador fabricado por Motorola que fue lanzado al mercado en 1975, poco después del Intel 8080. El nombre le viene de contener aproximadamente 6800 transistores.

Su conjunto de instrucciones está formado por 78 de éstas y posiblemente es el primer microprocesador que contó con un registro índice.

El 6800 normalmente se fabricaba en un encapsulado DIP de 40 pines. Necesita un reloj de dos fases y una alimentación única de 5V, en contraste con el 8080 de Intel, que necesitaba tres tensiones.

Varios de los primeros microordenadores de los años 1970, que usualmente eran vendidos por correo -en piezas sueltas o ensamblados-, usaron el 6800 como procesador principal. Entre ellos se encuentran el SWTPC 6800 (el primero en usarlo) y el MITS Altair 680.

Fue sustituido por el MC6802, que añade al MC6800 un generador de reloj, con lo que le basta un reloj de una fase, compatible TTL, y una memoria de 128 bytes, 32 de los cuales son "retenibles" mediante una tensión de 3V aplicada a una patilla destinada a tal fin.

Partiendo del 6800 se crearon varios procesadores derivados, siendo uno de los más potentes el Motorola 6809, que fue usado en el sistema de videojuego Vectrex y en el ordenador Tandy TRS-80, entre otros. También se han producido varios microcontroladores basados en el 6800, como el Motorola 6805, 6807, 6808, 68HC11 y el 68HC12.

La empresa competidora MOS Technology, que contrató a los empleados que diseñaron el 6800 cuando estos dejaron Motorola, también fabricó procesadores basados en la tecnología del Motorola 6800. Entre estos se encuentran los MOS Technology 6501 y 6502, que fueron usados en muchos sistemas de videojuegos y ordenadores de finales de los años 1970, como el Apple II, Atari 2600 y los Commodore PET, VIC-20 y C64.

Motoral 6809

El 6809 es un microprocesador de 8 bits fabricado por Motorola, desde 1979. El 6809 fue un avance mayor sobre sus dos predecesores, el Motorola 6800 y el MOS Technology 6502. Es considerado como el precursor moral de la familia de procesadoresMotorola 68000 , aunque el diseño del 68K actualmente se sobrepasa al proyecto 6809.

Descripción

Entre las mejoras más significativas que el 6809 introdujo sobre sus predecesores fue el empleo de dos acumuladores de 8 bits, mejor que uno en el 6502, el cual puede ser combinado en un único registro de 16 bits. También tenía dos registros índice de 16 bits (frente a los 8 bits del 6502) y dos punteros de pila (frente a uno en el 6502), permitiendo modos de direccionamiento bastante avanzados.

El 6809 es compatible a nivel de código fuente con el 6800, aunque el 6800 tenía 78 instrucciones y el 6809 solo 59. Algunas instrucciones fueron reemplazadas por otras más generales que el ensamblador podía traducir, y algunas donde reemplazadas por modos de direccionamiento. El conjunto de instrucciones y complemento de registro fue altamente ortogonal, haciendo la programación en lenguaje ensamblador bastante agradable, y no la pesadilla de la mayoría de otros CPUs de microcomputadoras de la época.

Otra característica fue una de las primeras instrucciones de multiplicación de su tiempo, aritmética de 16 bits y una interrupción rápida especial. Pero el 6809 fue también altamente optimizado, con una velocidad hasta 5 veces superior a las CPUs de la serie 6800. Al igual que el 6800, incluyó la tristemente célebre e indocumentada instrucción de prueba de bus Halt and Catch Fire (HCF) (detener e incendiarse).

La optimización del procesador 6809 significó que, a diferencia de muchos procesadores de aquel entonces, las instrucciones fueron en su mayoría construidas dentro del procesador, en lugar de ser escritas utilizando microcódigo o microprogramación. Esto significó que podía tomar muchos menos ciclos de reloj de CPU para procesar las instrucciones. Como ejemplo, la instrucción "ADDA 63" toma tres ciclos de reloj (dos para recoger la instrucción, y una para que tuviera lugar la operación).

En el Zilog Z80, el cual fue probablemente el principal competidor al 6809, "ADD A,63" toma siete ciclos de reloj. Esto significa que el Z80 necesita una velocidad de reloj de al menos el doble que un 6809 para igualar su rendimiento. En adición, las CPUs de 8 bits de Motorola usaban un ciclo de reloj por acceso a memoria, no el reloj de estado de la mayoría de los otros microcomputadores del esa época. Una simple operación de lectura de memoria en un Z-80, por ejemplo, necesita varios ciclos de reloj frente al único ciclo de reloj del 6800/6809. ¡Distintos relojes!

El Motorola 6809 se produjo en tres versiones, a 1 MHz, 1,5 Mhz y 2 MHz, que se indicaban con una letra entre la pareja de dígitos 68 y 09 (A 1,5; B 2 Mhz). Un primer sufijo indicaba si el generador de reloj era interno o externo (E). Un segundo sufijo indicaba si el rango de funcionamiento era de 0 °C a 70 °C (ninguno) o de -40 °C a 85 °C (C). Y un tercero indicaba si el encapsulado era plástico (P) o cerámico (S también llamado cerdip)