Die Motorola 68000er Familie, auch als 680x0 oder m68k bzw. 68k bezeichnet, ist eine Serie von CISC Mikroprozessoren der Firma Motorola.
Alle Prozessoren dieser Serie haben einen einfachen aber mächtigen Befehlssatz mit vielen Adressierungsarten und Operandengrößen von 8, 16 und 32-Bit. Es existiert beispielsweise der Datentransferbefehl "move", der als echter Zweiadressbefehl in Datum von einer Speicherstelle zur anderen kopieren kann, ohne dabei den Umweg über ein CPU-Register zu gehen.
Eingesetzt wurden Prozessoren dieser Familie in vielen Heimcomputern wie dem Atari ST, Amiga oder Apple Macintosh, in Servern beispielsweise von Apollo, Hewlett Packard oder Sun Microsystems, aber auch in Spielekonsolen wie dem Atari Jaguar oder Sega Mega Drive. Im Embedded-Bereich sind Abkömmlinge dieser Familie (683xx) bis heute im Einsatz.
Mitglieder dieser Familie sind:
- Motorola 68000
- Motorola 68008
- Motorola 68010
- Motorola 68020, Motorola 68EC020
- Motorola 68030, Motorola 68EC030
- Motorola 68040, Motorola 68EC040, Motorola 68LC040
- Motorola 68060
- Motorola CPU32
- Motorola Coldfire
- Motorola Dragonball
Die Serie beginnt 1979 mit dem Motorola 68000. Er besitzt intern 32-Bit Register, einen mit 32-Bit addressierten linearen Adressraum, eine 16-Bit ALU sowie einen 16-Bit Datenbus. Nach außen hat er nur 24 Adressleitungen, real benutzbar sind also nicht 4GB, sondern nur 16MB Speicher.
Der Motorola 68008 ist eine Version des 68000 mit einem externen 8-Bit Bus und wurde hauptsächlich als Controller zu Steuerungszwecken verwendet.
Wenig erfolgreich war der Motorola 68010, der einige Fehler des 68000 behob. Manche Bastler setzen ihn allerdings anstelle des 68000 ein, da er 2-Befehlige Kopierschleifen in einem internen Cache halten konnte und somit eine geringe Leistungsverbesserung versprach.
Mit dem Motorola 68020 wurde der Prozessor komplett auf 32-Bit umgestellt, verfügte erstmals über einen Cache für Daten (Größe: 256 Byte) und konnte problemlos mit der FPU 68881 bzw. 68882 oder der MMU 68851 eingesetzt werden.
Der Motorola 68030 erhielt eine integrierte programmierbare MMU, mit deren Hilfe Virtuelle Speicherverwaltung möglich wird, und getrennte Cachespeicher für Daten (256 Bytes) und Befehle (256 Bytes).
Die FPU wurde mit dem Motorola 68040 auf dem Chip integriert, sowie der Level-1-Cache auf 4 KB vergrößert. Durch interne Taktverdoppelung bringt ein 68040 mit 25 MHz etwa die Integer-Rechenleistung eines mit 50MHz getakteten 68030.
Der Motorola 68060 bot eine deutliche Leistungsverbesserung gegenüber dem 68040; er ließ ebenfalls Taktfrequenzen von 50MHz zu, die jedoch intern verdreifacht wurde. Er wurde aber hauptsächlich für Embedded-Anwendungen eingesetzt, da die Prozessoren von Intel aufgrund der wesentlich größeren Stückzahlen wesentlich günstiger waren, bei Servern nun hauptsächlich RISC-Prozessoren Verwendung fanden und mit dem PowerPC bereits ein markttechnischer Nachfolger im PC- und Workstation-Bereich zur Verfügung stand. Außer in einigen erweiterten Amiga-Computern und als Embedded-System fand der Motorola 68060 praktisch keine Anwendung.
Weiterentwicklungen mit erweitertem Befehlssatz stellen die Motorola Coldfire und Motorola Dragonball Prozessoren dar, letzterer kommt in den PDAs von Palm zum Einsatz.
Typische 68k-Betriebssysteme sind OS-9, AmigaOS, MacOS, Linux68k, NetBSD und OpenBSD.
Siehe auch: Liste von Nicht-Intel-Mikroprozessoren, Mikroprozessoren von Intel, 68k, PowerPC, Motorola