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芯片概述

MC68020/MC68EC020是摩托罗拉公司M68000系列微处理器的第一个完全32位实现。 MC68020采用VLSI技术，实现了32位寄存器和数据路径、32位地址、丰富的指令集和多样的寻址模式。MC68020与M68000系列早期成员的目标代码兼容，并增加了支持高级语言的新寻址模式、片上指令缓存和具有完全IEEE浮点支持的灵活协处理器接口（MC68881和MC68882）。 这种微处理器的内部操作是并行的，允许多个指令同时执行。
 
MC68020的异步总线结构采用32位地址和32位数据的非复用总线。该处理器支持动态总线大小机制，允许处理器将操作数传送到外部设备或从外部设备传送过来，同时在每个周期的基础上自动确定设备端口大小。 动态商业接口允许访问不同数据总线宽度的设备，此外还消除了所有数据对齐限制。
 
MC68EC020是一款基于MC68020的经济型高性能嵌入式微处理器，专门为满足嵌入式微处理器市场的需求而设计。MC68EC020和MC68020的主要区别在于，MC68EC020有一个24位地址总线，并且没有实现以下信号：  ECS、OCS、DBEN、IPEND和BGACK。 此外，MC68020和MC68EC020的可用封装和频率也不同（见第11节订购信息和机械数据）。 除非另有说明，本手册中的信息同时适用于MC68020和MC68EC020。
 

引脚排列

 

特点

 
芯片的主要特点 MC68020/EC020的主要特点如下：
- 与早期的M68000微处理器的对象代码兼容
- 寻址模式扩展，加强对高级语言的支持
- 新的位域数据类型可加速面向位的应用--例如视频图形
- 片上指令缓存可加快指令执行速度
- 与配套的32位外设的协处理器接口--MC68881和MC68882浮点协处理器以及MC68851分页存储器管理单元
- 具有高度内部并行性的流水线结构，允许同时执行多条指令
- 高性能异步总线为非多路复用和全32位
- 动态总线大小有效地支持8-/16-/32-位存储器和外设
- 完全支持虚拟内存和虚拟机
- 16个32位的通用数据和地址寄存器
- 两个32位主管堆栈指针和五个特殊用途控制寄存器
- 18种寻址模式和7种数据类型
- MC68020的4G字节直接寻址范围
- MC68EC020的16M字节直接寻址范围
- 为MC68020选择的处理器速度：16.67、20、25和33.33 MHz
- 为MCEC68020选择处理器速度：16.67和25 MHz
 
 

功能框图

 

总线仲裁电路

MC68EC020支持两线制总线仲裁协议；然而，可能需要将MC68EC020与支持三线制仲裁协议的设备连接。下图显示了一种可以实现的方法。