Модуль SIM (рис.3.7) содержит генератор тактовых импульсов, блок конфигурации и контроля, блок внешнего интерфейса, блок генерации сигналов выборки кристалла и три порта C, E, F. Модуль связан с процессором с помощью внутренней шины. Для подключения внешней памяти и других устройств системы служат 74 внешних вывода, большинство которых имеет альтернативные функции. Назначение выводов определяется режимом работы соответствующих блоков. В состав блоков входят регистры, содержимое которых определяет функционирование модуля SIM и процессора. Запись и считывание содержимого этих регистров позволяют контролировать их работу.
    Генератор тактовых импульсов обеспечивает синхронизацию работы всех модулей микроконтроллера, а также вырабатывает синхросигналы CLKOUT, ECLK для внешних устройств. Блок конфигурации и контроля задает режим работы других блоков и модулей, определяет назначение ряда внешних выводов. С помощью этого блока обеспечивается определенная конфигурация цифровой системы, реализуемой на базе микроконтроллера. Кроме того данный блок выполняет ряд функций контроля правильности работы системы. Блок внешнего интерфейса реализует подключение к микроконтроллеру внешней памяти и ввод-вывод данных через порты E,F. Блок формирования сигналов выборки расширяет возможности подключения к микроконтроллеру различных внешних устройств, обеспечивая дополнительные способы их соединения и режимы обмена.

Рис.3.7 Структура модуля SIM

Модуль SIM используется в составе микроконтроллеров, реализованных на базе процессора CPU16 или CPU32. Процессор CPU32 может работать либо в режиме супервизора, разрешающим доступ ко всем регистрам SIM, либо в режиме пользователя с ограниченным доступом к регистрам. В табл. 3.14 регистры, доступные только в режиме супервизора, отмечены символом S в графе "уровень доступа", регистры доступные в обоих режимах, отмечены символом S/U.

Таблица 3.14. Адреса и уровни доступа регистров модуля SIM

В структуру SIM входят 50 регистров, обеспечивающих работу различных блоков микроконтроллера. Каждый из этих 8- или 16-разрядных регистров имеет свой адрес, который размещается в старших позициях адресного пространства (табл. 3.14). Эти позиции определяются значением бита MM в регистре управления SIMCR (рис.3.8,а). Для семейства 68300 старшие четыре разряда 24-разрядного адреса отмечены символом *. Они принимают значение $7 при MM=0 (диапазон адресов $7FFA00-7FFA7E), или $F при MM=1(диапазон адресов $FFFA00-FFA7E).
    В процессе установки начального состояния модуль SIM принимает сигналы, поступающие на внешние выводы BKPT#, MODCLK, D15-0, значения которых определяют базовую конфигурацию системы. При этом сигнал BKPT# разрешает работу микроконтроллера в режиме отладки BDM (см. раздел Модуль таймерного процессора TPU).
    Сигнал MODCLK задает выбор источника тактовых импульсов (см. раздел 3.5.2). Сигналы на выводах D10-0 определяют назначение выводов портов.
    В состав SIM входит блок, обеспечивающий тестирование и отладку. Тестирование выполняется в процессе заводских испытаний при подаче внешнего сигнала TMSE#=0. В процессе тестирования используются регистры SIMTR, SIMTRE, TSTMSRA, TSTMSRB, TSTSC, TSTSCB, TSTRC, CREG, DREG (табл. 3.14). В данном разделе их функционирование не рассматривается. При отладке систем на базе семейства 68300 используется сигнал TSС, подача которого переводит все выходы микроконтроллера в отключенное состояние. Сигналы на выходах IFETCH#, IPIPE# позволяют контролировать состояние очереди команд в конвейере. Реализация режима отладки BDM, который выполняется с помощью сигналов, поступающих на выводы DSCLK, DSI, DSO, FREEZE данного блока, описана в разделе Модуль таймерного процессора TPU