L'ASSEMBLEUR 68000 SUR ST
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Ce chapitre a été rajouté alors que j'étais en train de rédiger le 6ème cours. Il m'a semblé, en effet, intéressant de vous fournir des détails supplémentaires sur le 68000.

Ces informations concernent le brochage de ce micro-processeur et peuvent sembler superflues. Elles permettent cependant une bien meilleure compréhension des divers phénomènes. Ne vous inquiétez pas si certains termes vous paraissent difficilement compréhensibles car nous ferons assez souvent appel à ce document dans les cours suivants, ce qui nous permettra d'obtenir des explications au fur et à mesure des besoins.

Le 68000 est composé d'une toute petite 'plaque' de silicium, à laquelle sont connectés des fils eux-mêmes terminés par de petites broches (les 'pattes'). C'est le nombre de broches qui conditionne la taille du boîtier et non la taille de la pastille de silicium, beaucoup plus petite.

Le boîtier du 68000 fait environ 8,2 cm de long sur 2,3 cm de large, et comporte 64 broches que nous allons décrire sommairement. Par simple souci pédagogique, l'ordre d'explication ne suit pas l'ordre numérique.

Pour chaque broche, vous trouverez son nom tel qu'il est donné dans les ouvrages sur le 68000, ce même nom en clair puis la description de la broche.

VCC | Voltage constant current. Voltage en courant continue. C'est la broche d'alimentation du 68000 (5 volts)
GND | Ground. C'est la masse du 68000.
CLK | Clock/Horloge. Entrée du signal d'horloge.
Note : On appel BUS un ensemble de conducteurs (en quelques sorte un 'paquet' de fils), véhiculant le même type d'information.
A1 à A23 | Address/Adresse. Ces broches constituent le bus d'adresse. Il ne faut pas confondre ces 'A' avec les registres d'adresses A0-A7) que nous étudions dans les autres cours. En effet, chacun des 'A' des registres d'adresses est codé sur 32 bits alors qu'ici chacun ne travaille que sur 1 bit. Nous sommes bien ici en présence d'une boite avec des fils sur lesquels il y a ou non du courant (revoir cours 2). On pourrait s'attendre à trouver une broche 0, mais celle-ci est remplacée par 2 broches complétant le bus d'adresse.
UDS | Upper Data Strobe/Echantillonnage haut
LDS | Lower Data Strobe/Echantillonnage bas

A l'aide des broches A1-A23 on obtient une adresse, tandis que les broches UDS et LDS indique au micro-processeur si à cette adresse il doit accéder à l'octet haut, à l'octet bas ou au word complet. Chaque broche A1-A23 ne pouvant prendre que 2 valeurs (0 ou 1) nous nous retrouvons dans le même cas que nos lampes du cours 2. Nous avions remarqué que le nombre de possibilité était lié au nombre de lampes par la relation:

possibilité = 2 à la puissance nombre de lampe.

Si nous remplaçons lampe par broche, nous obtenons comme nombre de possibilités 2 puissance 23, c'est à dire 8388608. Nous pouvons donc avoir accès à 8388608 adresses, chacune contenant non pas un octet mais un word, puisque le micro-processeur opère ensuite la sélection en consultant ses broches UDS et LDS. Nous pouvons donc atteindre 8388608 words c'est à dire 16777216 octets, ce qui fait bien les 16 mégas dont nous parlons dans les autres cours.

Le Bus de Données: Même remarques que précédemment. Ici nous avons 16 broches (D0 à D15) qui, bien sûr, ne peuvent prendre que 2 va- leurs, à savoir 0 ou 1. Le bus de données est donc sur 16 bits, il est donc capable de véhiculer des bytes (octets) ou des words (mots). Il est possible de lire mais aussi d'écrire sur ce bus. Il est donc accessible dans les deux sens, on dit qu'il est bi-direc- tionnel.

Le Bus de Control : Cet ensemble de broches fournit des informa- tions complémentaires.

AS | Adresse Strobe/Echantillonnage d'adresse. Cette broche valide l'adresse se trouvant sur le bus d'adresse. En clair elle indique que tout est OK.
R/W | Read-write/Lire-écrire. Le bus de donnée étant accessible en lecture et en écriture, cette broche indique lequel des 2 états est actif.
UDS, LDS | Ces 2 broches font parties du Bus de Control mais nous les avons déjà décrites un peu plus haut.
DTACK | Data Transfert Acknowledge / Récépissé de transfert de données.Indique que le transfert des données est réalisé.
Le Bus de Control comporte également d'autres commandes permettant une bonne répartition des bus suivant la demande.
BR | Bus Request/demande de bus. Indique qu'un autre circuit demande à se rendre maître du bus.
BG | Bus Grant Signale que le bus va être libéré.
BGACK | Bus Grant Acknowledge. Indique qu'un autre circuit a pris la commande du bus.

Commande d'interruptions :

IPL Interrupt Pending Level: 3 broches de ce type IPL0, IPL1 et IPL2.

Ces broches, contrairement aux autres, sont actives lorsqu'elles sont à 0. Nous retrouverons plus tard l'état de ces broches dans le chapitre traitant de la seconde partie du SR et des interrupt (chapitre 4)

Commande du système.

BERR | Bus error/Erreur de bus. Signale une erreur dans le cycle en cours d'exécution.
RESET | Sert à initialiser le 68000. Cependant, lorsqu'un programme exécute l'instruction RESET, cette broche peut passer à l'état bas (0), afin qu'il y ait ré-initialisation des circuits externes sans toucher au 68000.
HALT | Tout comme la broche RESET, celle-ci est disponible en entrée ou en sortie. Lorsqu'on l'attaque en entrée, le 68000 termine son cycle de bus en cours puis se bloque. En sortie cette broche indique une double faute intervenue sur un bus. Seul RESET peut alors débloquer le processeur.

Etat du processeur.

3 broches : FC2, FC1 et FC0 indiquent dans quel état se trouve le 68000.

FC2 | FC1 | FC0 | Type de cycle
0 | 0 | 0 | réservé (non utilisé)
0 | 0 | 1 | données utilisateurs
0 | 1 | 0 | programme utilisateur
0 | 1 | 1 | réservé
1 | 0 | 0 | réservé
1 | 0 | 1 | données superviseur
1 | 1 | 0 | programme superviseur
1 | 1 | 1 | reconnaissance d'interruption

Vous trouverez de nombreuses autres informations sur le 68000 dans les ouvrages tels que "Mise en oeuvre du 68000" aux éditions Sybex, ou dans les ouvrages parus aux éditions Radio. Ces informations, même si elles ne paraissent pas primordiales, permettent de mieux comprendre le mode de fonctionnement de la machine, ce qui ne peut apporter que des avantages.

Le Féroce Lapin