Hitachi 6309 - Hitachi 6309

Hitachi 63C09E, 3MHz verze 6309 s externími hodinami

6309 je Hitachi CMOS verze Motorola 6809 mikroprocesoru . V „Emulačním režimu“ je plně kompatibilní s 6809. Ke specifikacím 6809 přidává vyšší taktovací frekvence, vylepšené funkce, nové pokyny a další registry . Byla přidána většina nových pokynů na podporu dalších registrů a také až 32bitové matematiky, dělení hardwaru, bitových manipulací a blokových přenosů. 6309 je obecně o 30% rychlejší v nativním režimu než 6809.

Překvapivě tyto informace společnost Hitachi nikdy nezveřejnila. Vydání časopisu Oh! Z dubna 1988 FM , japonský časopis pro uživatele osobních počítačů Fujitsu, obsahoval první popis dalších možností 6309. Později Hirotsugu Kakugawa zveřejnil podrobnosti o nových funkcích a pokyny 6309 na adrese comp.sys.m6809. To vedlo k vývoji NitrOS-9 pro Tandy Color Computer 3 .

Programovací model

6309 Programovací model, zobrazující rozložení registrů. Dodatky k 6809 jsou zobrazeny modrým písmem.

Rozdíly od Motorola 6809

6309 se liší od 6809 v několika klíčových oblastech.

Procesní technologie

6309 je vyroben v technologii CMOS , zatímco 6809 je zařízení NMOS . Výsledkem je, že 6309 vyžaduje k provozu méně energie než 6809. Lze jej použít s externím DMA, aniž by bylo nutné obnovovat po maximálně 15 cyklech, jako to dělá 6809. Jedná se o dynamický design. Datový list určuje minimální taktovací frekvenci a ztratí svůj stav, když je rychlost hodin příliš nízká.

Rychlost hodin

6309 má verze B (2 MHz) jako 6809. Hodnocení rychlosti „C“ však bylo vytvořeno buď s maximální taktovací frekvencí 3,0 nebo 3,5 MHz, v závislosti na tom, na který datový list se odkazuje. (Několik japonských počítačů mělo procesory 63C09 taktované na 3,58 MHz, frekvenci barevného výbuchu NTSC , takže hodnocení 3,5 se jeví jako nejpravděpodobnější). Neoficiální a individuální zprávy naznačují, že variantu 63C09 lze taktovat na 5 MHz bez škodlivých účinků. Stejně jako 6809 je procesor Hitachi dodáván ve verzích interních i externích hodin (HD63B/C09 a HD63B/C09E)

Výpočetní účinnost

Po přepnutí do nativního režimu 6309 (na rozdíl od výchozího režimu kompatibilního s 6809) se mnoho klíčových pokynů dokončí za méně hodinových cyklů. To často zlepšuje rychlost provádění až o 30%.

Další registry

  • Dva 8bitové akumulátory : „E“ a „F“. Ty lze spojit do 16bitového akumulátoru „W“. Stávající 6809 16bitový akumulátor D lze spojit s W a vytvořit 32bitový akumulátor „Q“. Je pravděpodobné, že D je zkratka pro 'Double' a Q pro 'Quad', počet bytů, které drží.
  • Přenosový registr „V“ pro pokyny mezi registry. Jeho hodnota není ovlivněna hardwarovým resetem, takže si může zachovat konstantní hodnotu, tedy 'V'.
  • 8/16 bitový nulový registr „0“ pro zrychlení operací pomocí nulové konstanty. Tento registr vždy čte nulu a zápisy do něj jsou ignorovány.
  • Registr režimů „MD“, sekundární registr kódů podmínek, který řídí provozní režim. Jsou definovány pouze 4 bity tohoto registru.

Další pokyny

Většina nových instrukcí je modifikací stávajících instrukcí pro zvládnutí existence dalších registrů, jako je načítání, ukládání, přidávání a podobně. Skutečné přírůstky 6309 zahrnují aritmetiku mezi registry, přenosy bloků, dělení hardwaru a manipulace na úrovni bitů.

Navzdory uživatelské přívětivosti dodatečných instrukcí analýza programovacím guruem 6809 naznačuje, že mnoho nových instrukcí je ve skutečnosti pomalejší než ekvivalentní kód 6809, zejména v těsných smyčkách. Měla by být provedena pečlivá analýza, aby se zajistilo, že programátor používá nejefektivnější kód pro konkrétní aplikaci.

Další funkce hardwaru

Je možné změnit provozní režim přerušení FIRQ. Místo skládání registrů PC a CC (normální chování 6809) lze přerušení FIRQ nastavit tak, aby skládalo celou sadu registrů, jako to dělá přerušení IRQ. Kromě toho má 6309 dva možné režimy pasti, jeden pro nelegální načítání instrukcí a jeden pro dělení nulou. Nelegální načítání instrukcí není maskovatelné a mnoho uživatelů TRS-80 Color Computer uvedlo, že jejich 6309 byly „buggy“, i když ve skutečnosti to byl indikátor vylepšených a neznámých funkcí.

Reference

externí odkazy