Mikroprozessortechnik Eine Einführung mit dem M6800-System

Die Elektronik und hier besonders die Halbleiterelektronik hat sich in den vergangenen zwei Jahrzehnten derart atemberaubend schnell entwickelt wie kein anderer Bereich der Technik. Vorangetrieben durch neue Forschungsergebnisse der Festkörperphysik und durch eine sich ständig verbessernde Halbleitertechnologie, gelang es, eine immer grö- ßere Anzahl von Schaltkreisen auf einem einzigen Halbleiterkristall zu integrieren. Diese Entwicklung gipfelte schließlich in den höchstintegrierten Chips, den VLSI-Bausteinen, 2 5 bei denen auf wenigen mm Fläche bis zu 10 Transistorfunktionen integriert werden können. Verwendet wird derzeit meist die NMOS-oder CMOS-Technologie. Bei dieser VLSI-Technik (Very Large Scale Integration) kann jedoch die Komplexheit einer sol- chen Schaltung ihre Anwendbarkeit sehr einschränken, so daß dann ihre hohen Herstel- lungskosten nicht mehr zu rechtfertigen sind. Gerade im Bereich der Digitaltechnik können die Anforderungen an Steuerungsschaltungen so unterschiedlich sein, daß sie i. allg. von einem komplexeren VLSI-Steuerungsbaustein nicht abgedeckt werden können. Ein Ausweg aus dieser Sackgasse wurde fnit dem Mikroprozessor gefunden. Unter Anwendung der aus der Computertechnik seit langem bekannten Prinzipien, wurde die Struktur einer vollständigen Rechner-Zentraleinheit (Central Processing Unit CPU) auf einem einzigen VLSI-Chip integriert. Dieser erfolgreiche Weg wurde beginnend beim (4-Bit)-Prozessor über den (8-Bit)-Prozessor bis hin zum (16-Bit)-Prozessor weiter beschritten, so daß dem modernen Digitaltechniker derzeit universell programmierbare Steuerungsbausteine (Prozessoren) von höchster Effizienz zur Verfügung stehen. In digi- talen Schaltungen sind diese Prozessoren die zentralen Schaltstationen, in denen alle logischen und arithmetischen Entscheidungen gefällt und über die i. allg. auch alle Datentransporte abgewickelt werden.