Motorola 68000はAmigaの中央プロセッサである。7.09 MHz（PAL）または7.16 MHz（NTSC）で動作し、32ビット内部アーキテクチャを16ビット外部データバスと24ビットアドレスバスで提供し、16 MBのアドレス空間にアクセスできる。カスタムチップセットがDMA経由でグラフィックス、サウンド、I/Oを自律的に処理する一方で、68000はオペレーティングシステムとユーザープログラムを実行する。

68000は64ピンDIP（Dual Inline Package）パッケージで提供される。Amiga 500ではマザーボードの右側に配置される——基板上で最も背の高いチップだ。

主な仕様

• クロック: 7.09 MHz（PAL）/ 7.16 MHz（NTSC）
• データバス: 外部16ビット（D0–D15）、内部32ビット
• アドレスバス: 23ライン（A1–A23）、UDS/LDSによるバイトアドレッシング
• レジスタ: データ8本（D0–D7）、アドレス7本（A0–A6）、USP、SSP、PC、SR
• 命令セット: CISC、可変長（2–10バイト）
• モード: ユーザーとスーパバイザ

68000の64ピンは、データ転送、アドレッシング、バス制御、割り込み処理の機能グループに分類される。

68000は非同期バスプロトコルを使用する。各バスサイクルは、プロセッサが有効なアドレスとともにAS̄をアサートすることで始まる。アドレス指定されたデバイスはデータの準備ができたときにDTACK̄をアサートして応答する。応答がない場合、バスサイクルは無期限に待機する——AmigaのGaryチップが内部アドレス範囲に対してDTACK̄を生成する。

68000は7段階の割り込み優先度をサポートする。3本の入力ピン（IPL0̄–IPL2̄）が保留中の割り込みレベルをエンコードする。プロセッサはこれをステータスレジスタの割り込みマスクと比較し、保留中のレベルが高い場合に割り込みを処理する（レベル7はマスク不可）。

Amigaでは、カスタムチップとCIAが割り込みを生成し、Paulaが優先度を付けて68000にルーティングする：

68000はカスタムチップセットのDMAコントローラ（Agnus）とバスを共有する。3つの信号がバスの所有権を管理する：

実際には、Agnusは68000から透過的にサイクルを「盗む」。Amigaのバスタイミングは、各280 nsバスサイクルを奇数と偶数のスロットに分割する。DMAチャネル（ビットプレーン、スプライト、オーディオ、ディスク、Copper、Blitter）が特定のスロットを使用し、68000は残りを使用する。

DMACONでBLTPRIがセットされている場合、Blitterは68000に対して絶対的な優先権を持ち、大きなブリット操作の間プロセッサをフリーズさせることがある。

Eクロックは約709 kHz（CLK÷10）で動作し、2つのCIA 8520チップのタイミング基準を提供する。CIAへのアクセスは標準的な非同期プロトコル（DTACK̄）ではなく、6800互換同期バスプロトコル（VPĀ/VMĀ/E）を使用するため、CIAアクセスはカスタムチップレジスタアクセスよりも本質的に遅い。