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芯片概述

MC68020/MC68EC020是摩托羅拉公司M68000系列微處理器的第一個完全32位實現(xiàn)。 MC68020采用VLSI技術(shù)，實現(xiàn)了32位寄存器和數(shù)據(jù)路徑、32位地址、豐富的指令集和多樣的尋址模式。MC68020與M68000系列早期成員的目標(biāo)代碼兼容，并增加了支持高級語言的新尋址模式、片上指令緩存和具有完全IEEE浮點支持的靈活協(xié)處理器接口（MC68881和MC68882）。 這種微處理器的內(nèi)部操作是并行的，允許多個指令同時執(zhí)行。
 
MC68020的異步總線結(jié)構(gòu)采用32位地址和32位數(shù)據(jù)的非復(fù)用總線。該處理器支持動態(tài)總線大小機制，允許處理器將操作數(shù)傳送到外部設(shè)備或從外部設(shè)備傳送過來，同時在每個周期的基礎(chǔ)上自動確定設(shè)備端口大小。 動態(tài)商業(yè)接口允許訪問不同數(shù)據(jù)總線寬度的設(shè)備，此外還消除了所有數(shù)據(jù)對齊限制。
 
MC68EC020是一款基于MC68020的經(jīng)濟型高性能嵌入式微處理器，專門為滿足嵌入式微處理器市場的需求而設(shè)計。MC68EC020和MC68020的主要區(qū)別在于，MC68EC020有一個24位地址總線，并且沒有實現(xiàn)以下信號：  ECS、OCS、DBEN、IPEND和BGACK。 此外，MC68020和MC68EC020的可用封裝和頻率也不同（見第11節(jié)訂購信息和機械數(shù)據(jù)）。 除非另有說明，本手冊中的信息同時適用于MC68020和MC68EC020。
 

引腳排列

 

特點

 
芯片的主要特點 MC68020/EC020的主要特點如下：
- 與早期的M68000微處理器的對象代碼兼容
- 尋址模式擴展，加強對高級語言的支持
- 新的位域數(shù)據(jù)類型可加速面向位的應(yīng)用--例如視頻圖形
- 片上指令緩存可加快指令執(zhí)行速度
- 與配套的32位外設(shè)的協(xié)處理器接口--MC68881和MC68882浮點協(xié)處理器以及MC68851分頁存儲器管理單元
- 具有高度內(nèi)部并行性的流水線結(jié)構(gòu)，允許同時執(zhí)行多條指令
- 高性能異步總線為非多路復(fù)用和全32位
- 動態(tài)總線大小有效地支持8-/16-/32-位存儲器和外設(shè)
- 完全支持虛擬內(nèi)存和虛擬機
- 16個32位的通用數(shù)據(jù)和地址寄存器
- 兩個32位主管堆棧指針和五個特殊用途控制寄存器
- 18種尋址模式和7種數(shù)據(jù)類型
- MC68020的4G字節(jié)直接尋址范圍
- MC68EC020的16M字節(jié)直接尋址范圍
- 為MC68020選擇的處理器速度：16.67、20、25和33.33 MHz
- 為MCEC68020選擇處理器速度：16.67和25 MHz
 
 

功能框圖

 

總線仲裁電路

MC68EC020支持兩線制總線仲裁協(xié)議；然而，可能需要將MC68EC020與支持三線制仲裁協(xié)議的設(shè)備連接。下圖顯示了一種可以實現(xiàn)的方法。