Hitachi 6309 - Hitachi 6309

The 6309 je Hitachi CMOS verze Motorola 6809 mikroprocesor. V „emulačním režimu“ je plně kompatibilní s 6809. K specifikacím 6809 přidává vyšší frekvence hodin, vylepšené funkce, nové pokyny a další registry. Většina nových pokynů byla přidána na podporu dalších registrů a také až 32bitové matematiky, hardwarového dělení, bitových manipulací a blokových přenosů. 6309 je obecně o 30% rychlejší v nativní režim než 6809.
Překvapivě Hitachi tyto informace nikdy nezveřejnil. Dubnové vydání z roku 1988 Ach! FM, japonský časopis pro uživatele osobních počítačů Fujitsu, obsahoval první popis dalších funkcí 6309. Později Hirotsugu Kakugawa zveřejnil podrobnosti o nových funkcích a pokynech 6309 na comp.sys.m6809. To vedlo k rozvoji NitrOS9[1] pro Barevný počítač Tandy 3.
Programovací model

Rozdíly od Motorola 6809
6309 se liší od 6809 v několika klíčových oblastech.
Technologie procesu
Model 6309 je vyroben CMOS technologie, zatímco 6809 je NMOS přístroj. Výsledkem je, že 6309 vyžaduje k provozu méně energie než 6809. Lze jej použít s externím DMA bez nutnosti obnovování po maximálně 15 cyklech, jako to vyžaduje 6809. Je to dynamický design. Datový list specifikuje minimální taktovací frekvenci a ztratí svůj stav, když je rychlost hodin příliš nízká.
Rychlost hodin
Model 6309 má verze B (2 MHz) jako model 6809. Bylo však vytvořeno hodnocení rychlosti „C“ s maximální taktovací frekvencí 3,0 nebo 3,5 MHz, podle toho, na který datový list je odkazováno. (Několik japonských počítačů mělo procesory 63C09 taktované na 3,58 MHz, NTSC barevný výbuch frekvence, takže hodnocení 3,5 se jeví jako nejpravděpodobnější). Neoficiální a individuální zprávy naznačují, že variantu 63C09 lze taktovat na 5 MHz bez negativních účinků. Stejně jako 6809 je procesor Hitachi dodáván v interní i externí verzi hodin (HD63B / C09 a HD63B / C09E)
Výpočtová účinnost
Po přepnutí do nativního režimu 6309 (na rozdíl od výchozího režimu kompatibilního s 6809) bude mnoho klíčových pokynů dokončeno za méně hodinových cyklů. To často zlepšuje rychlost provádění až o 30%.
Další registry
- Dva 8bitové akumulátory: 'E' a 'F'. Ty lze zřetězit a vytvořit 16bitový akumulátor „W“. Stávající 6809 16bitový akumulátor D lze zřetězit s W a vytvořit 32bitový akumulátor „Q“. Je pravděpodobné, že D je zkratka pro „Double“ a Q pro „Quad“, počet bajtů, které drží.
- Přenosový registr „V“ pro pokyny pro další registraci. Jeho hodnota není hardwarovým resetem ovlivněna, takže si může uchovat konstantní hodnotu, tedy „V“.
- 8 / 16bitový nulový registr „0“ k urychlení operací pomocí nulové konstanty. Tento registr vždy čte nulu a zápisy do ní jsou ignorovány.
- Registr režimu „MD“, sekundární registr kódu stavu, který řídí provozní režim. Pouze 4 bity tohoto registru jsou definovány.
Další pokyny
Většina nových pokynů jsou úpravy stávajících pokynů pro zpracování existence dalších registrů, jako je načítání, ukládání, přidávání a podobně. Originální doplňky 6309 zahrnují aritmetiku mezi registry, přenosy bloků, dělení hardwaru a manipulace na bitové úrovni.
Přes uživatelskou přívětivost dalších pokynů provedla analýza 6809 programovacích guru[SZO? ] označuje, že mnoho nových pokynů je ve skutečnosti pomalejší než ekvivalentní kód 6809, zejména v těsných smyčkách.[Citace je zapotřebí ] Je třeba provést pečlivou analýzu, aby bylo zajištěno, že programátor použije nejúčinnější kód pro konkrétní aplikaci.
Další hardwarové funkce
Je možné změnit provozní režim pro přerušení FIRQ. Místo skládání registrů PC a CC (normální chování 6809) lze přerušení FIRQ nastavit tak, aby skládal celou sadu registrů, jak to dělá přerušení IRQ. Kromě toho má 6309 dva možné režimy trapu, jeden pro nelegální načítání instrukcí a druhý pro dělení nulou. Načítání nelegálních instrukcí není maskovatelné a mnoho Barevný počítač TRS-80 uživatelé uvedli, že jejich 6309 byly „buggy“, když ve skutečnosti šlo o indikátor vylepšených a neznámých funkcí.
Reference
externí odkazy
- Článek ve vydání z dubna 1988 Ach! FM (Japonský)
- Původní poznámka „Tajemství 6309 s funkcemi“ od Hirotsugu Kakugawy a vlákno v archivu Google Usenet
- HD63B09EP Technická referenční příručka
- Sady instrukcí mikroprocesoru 6x09
- Referenční příručka pro 6809/6309 (PDF) Chris Lomont
- Porovnání seznamu instrukcí 6809 a 6309