6. Funktionseinheiten eines Computers / Mikrocomputers

Rechnergrundlagen Teil 2 - 58 - Prof. Dipl.-Ing. Komar
Die Adressierung der Stack-Register übernimmt der sogn. Numerik-Stackpointer, der immer auf die
augenblickliche Spitze ( Top, ST = ST(0) ) des Stapels zeigt. Die 3 Bit des Numerik-Stackpointers befinden
sich im FPU-Statusregister an den Bitpositionen 11-13 und kennzeichnen mit ihrem Wert ein Rx-Register als
das augenblickliche Stack-Top-Register ST(0) = ST.
Die 8 Stapelregister R0-R7 bilden einen "Ring". Bei einem Befehl, der mit einem "PUSH" verbunden ist, rückt
das unterste Register an die oberste Stelle und wird mit einem neuen Wert überschrieben. Bei einem "POP"-
Befehl rückt das oberste Register an die unterste Stelle und wird als leer gekennzeichnet.
FPU-Statuswort
stellt den augenblicklichen Betriebszustand der FPU dar.
15 14 7 6 5 4 3 2 1 0
B C3 ST C2 C1 C0 ES SF PE UE OE ZE DE IE
B: Busy-Bit 0 = FPU nicht aktiv 1 = aktiv
C3...C0 Codition-Bits , abhängig vom Ergebnis arithmetischer Operationen, werden für bedingte Programm-
verzweigungen genutzt. Zwei dieser Bits entsprechen dem Carry- und Zero-Flag des
CPU-Statuswortes und befinden sich sogar in der gleichen Bitposition
ST-Bits (13-11) zeigen , welches der acht Numerik-Stack-Register das augenblickliche Top-Stack-Register
ST = ST(0) ist ( Beispiel: Bit 13 = 1, Bit 12 = 0, Bit 11 = 1 � R5 ist ST(0) )
Bits 7... 0 sind die sogn. Exception-Flags, die einen Fehler bei der Ausführung von Floating-Point-Operationen
durch 1 signalisieren
PE Precision-Exception -> die Mantissen-Genauigkeit der Ergebnis -Ausgabe reicht für eine exakte
Darstellung nicht aus und wird gerundet
UE Underflow-Exception -> der Exponent des Ergebnisses ist zu klein, um im gewünschten Real-Format
dargestellt werden zu können
OE Overflow-Exception -> der Exponent des Ergebnisses ist zu groß, um im gewünschten Real-Format
dargestellt werden zu können.
ZE Zerodivide-Exception-> Versuch, einen Nicht-Null-Operanden durch 0 zu teilen, wird angezeigt.
DE Denormalized Operand-Exception -> Versuch, einen Denormal-Operanden zu verarbeiten, wird angezeigt.
IE Invalid Operation-Exception-> zeigt Fehler bei Numerik-Stack- oder bei arithmetischen Operationen an
Stack Fault -Flag SF = 1 -> Numerik-Stack-Over- oder Under-flow
Condition Bit C1 = 1 -> Numerik-Stack-Overflow - Schreiben in nicht leeres
Stackregister
C1 = 0 ->Numerik-Stack-Underflow - Lesen aus leerem Stack-
Register
SF = 0 -> ungültige arithmetische Operation z.B. Division 0/0
ES Error Summary Status -> zeigt das Auftreten einer Exception und einer daraus resultierenden Interrupt-
anforderung an