MC68000
68000 は1976年に開始された MACSS (Motorola Advanced Computer System on Silicon) プロジェクトから出てきたものである。従来製品との互換性を考慮するような妥協したアーキテクチャにはしないということが開発の初期に決定されていた。これは、利用者がその新システムを一から新たに学ぶ必要があることを意味しており、一種の賭けだった。最終的に、6800系の周辺デバイスとのインタフェースの互換性だけは持つこととなったが、6800のコードは実行できないものとなった。しかし、その後の拡張における互換性には最大限の注意が払われ、68000に乗り換えさえすれば今後が保証されるようにした。例えば、CPUのレジスタは32ビット幅とされたが、外部バスはより小さく設計され、アドレスバスは24ビット幅であり、データバスは16ビット幅となっている。ちなみに、アドレスバスとデータバスはマルチプレクスされておらず分離されている。MACSSチームはPDP-11やVAXシステムのようなミニコンピュータのプロセッサに影響を受けた。命令セットはハードウェアの制限よりもソフトウェア開発の観点で設計された。そこにはミニコンピュータでの開発になれた技術者がプログラミングしやすいものにしようとの考えがあった。
"68000" という名称は6800との連続性を想起させるよう選択されたが、これらの間に設計上の類似点はあまりない。集積されたトランジスタ数が68,000だったからとも言われているが、実際には70,000に近かった。
CPU32 MCU MC68330 - CPU32 MC68331 - CPU32 + GPT (Timer),QSM(キュー付シリアルモジュール) MC68332 - CPU32 + TPU(高機能なタイマ/カウンタ),QSM,SIM(システム統合モジュール) MC68334 - モジュラプロセッサ - CPU32 + TPU,SIM, 8/10ビットADコンバータ(変換速度は8ビット時8ms、10ビット時9ms) MC68340 - CPU32 + DMA,DUART,Timer MC68341 - CPU32 + タイマ,2チャネルDMA,2チャネルSIO(シリアルIO),SIM41(システム統合モジュール)、CD-Iエンジン向けプロセッサ、データバス16ビット、アドレスバス32ビット MC68356 - MC68302のスーパーセット(統合マルチプロトコル・プロセッサ) - 68EC000 + RISCプロセッサ(CP:通信プロセッサとして利用) + DSP56002, SIB(システム統合ブロック), PCMCIAサポート, 16550UARTエミュレーション MC68360 (QUICC) - CPU32+(CPU32上位互換) + CPM(高機能通信コントローラ),DMA,Timer
ColdFire - M68Kシリーズから派生したRISCプロセッサ。命令セットは68000から一部削除されソースコードレベルでサブセットとなっている。 MCF52xx - ColdFire V2 MCF53xx - ColdFire V3 MCF54xx - ColdFire V4/V4e
68HC000はモトローラと日立製作所が1985年にリリースしたオリジナルとピン配置互換のHCMOS版である。モトローラのものは MC68HC000、日立のものはHD68HC000と呼ばれた。68HC000では8MHzから20MHzまでのクロック周波数が可能となった。またCMOS化されただけでオリジナルと機能が全く変わらず、かつ電力消費が低減されている。オリジナル版は25°Cの環境で約1.35ワットを消費した(クロック周波数に依存しない)。一方、MC68HC000は8MHzで0.13ワット、20MHzで0.38ワットしか消費しない。なお、CMOSとは異なり、HMOS回路の電力消費はスイッチング時も何もしていないときも一定である。従って、クロック周波数が違っても電力消費はほとんど変化しない。ただし、周囲の気温には影響される。
モトローラは1990年、MC68HC001をリリースした。このチップは68HC000と仕様がほぼ共通であるが、データバスに16ビット幅と8ビット幅の2つのモードが用意されており、リセット時のピンへの入力でモード選択が行えるようになっていた。従って、このチップは68008の代替として 8ビットメモリを使った安価なシステムで利用できた。
HMOS版の68000はいくつかのセカンドソース企業で製造された。日立 (HD68000)、Mostek (MK68000)、ロックウェル (R68000)、シグネティックス (SCN68000)、Thomson/SGS-Thomson (EF68000, TS68000)、東芝 (TMP68000) などである。
多くのシステムは不揮発メモリ(つまりROM)を持っていて、0番地に配置し、そのROMにベクターテーブルとブートストラップコードが入っている。しかし、汎用システムでは動作中にベクターを書き換えられるのが望ましい。これを実現するため、ROM上のベクターがRAM上のジャンプテーブルを指すようにするか、バンク切り替えで動作中に0番地付近の配置をROMからRAM変更する。
68000はPopekとGoldbergの仮想化要件(英: virtualization requirements for full processor virtualization)を満たしていない。というのは、"MOVE from SR" 命令が特権命令でないため、ユーザモードから特権ステータスが見えてしまうからである。この問題は後述する仮想記憶サポートの問題とともに後のMC68010で改善された。"MOVE from SR" 命令は特権命令となり、ユーザモードのソフトウェア用に "MOVE from CCR" 命令を追加した。ユーザモードで "MOVE from SR" 命令を使った場合、トラップが発生してOS側でエミュレートすることも可能である。