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接線方式 : 黑色 黑色 二線
運(yùn)算類別 寄存器關(guān)系加法AC+DR→AC減法AC－DR→AC乘法DR×MQ→AC－MQ除法AC÷DR→AC－MQ
對(duì)階碼部件來說，只要能進(jìn)行階碼相加、相減和比較操作即可。在圖2-21中，操作數(shù)的階碼部分放在寄存器E1和E2，它們與并行加法器相連以便計(jì)算。浮點(diǎn)加法和減法所需要的階碼比較是通過E1－E2來實(shí)現(xiàn)的，相減的結(jié)果放入計(jì)數(shù)器E中，然后按照E的符號(hào)為決定哪一個(gè)階碼較大。在尾數(shù)相加或相減之前，需要將一個(gè)尾數(shù)進(jìn)行移位，這是由計(jì)數(shù)器E來控制的，目的是使E的值按順序減到0。E每減一次1，相應(yīng)的尾數(shù)則向右移1位。一旦尾數(shù)高速完畢，它們就可按通常的定點(diǎn)方法進(jìn)行處理。運(yùn)算結(jié)果的階碼值仍放到計(jì)數(shù)器E中。
2、點(diǎn)協(xié)處理器，80x87是美國Intel公司為處理浮點(diǎn)數(shù)等數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和多種函數(shù)計(jì)算而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的專用算術(shù)運(yùn)算處理器。由于它們的算術(shù)運(yùn)算是配合80x86CPU進(jìn)行的，所以又稱為協(xié)處理器。現(xiàn)在我們以80x87為例來討論浮點(diǎn)運(yùn)算器部件的組成。浮點(diǎn)協(xié)處理器的主要功能如下：（1) 可與配套的CPU芯片異步并行工作。80x87相當(dāng)于386的一個(gè)I/O部件，本身有它自己的指令，但不能單獨(dú)使用，它只能作為386主CPU的協(xié)處理器才能運(yùn)算。因?yàn)檎嬲淖x寫主存的工作不是80x87完成，而是由386執(zhí)行的。如果386從主存讀取的指令是80x87浮點(diǎn)運(yùn)算指令，則它們以輸出方式把該指令送到80x87，80x87接收后進(jìn)行譯碼并執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算。在80x87進(jìn)行運(yùn)算期間，386可取下一條其他指令予以執(zhí)行，因而實(shí)現(xiàn)了并行工作。如果在80x87執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算指令過程中386又取來一條80x87指令，則80x87以給出“忙”的標(biāo)志信號(hào)加以拒絕，使386暫停向80x87發(fā)送命令。只有待80x87完成浮點(diǎn)運(yùn)算而取消“忙”的標(biāo)志信號(hào)以后，386才可以進(jìn)行一次發(fā)送操作。（2) 高性能的80位字長的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有8個(gè)80位字長的以堆棧方式管理的寄存器組。80x87從存儲(chǔ)器取數(shù)和向存儲(chǔ)器寫數(shù)時(shí)，均用80位的臨時(shí)實(shí)數(shù)和其他6種數(shù)據(jù)類型執(zhí)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。全部數(shù)據(jù)在80x87中均以80位臨時(shí)實(shí)數(shù)的形式表示。因此80x87具有80位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并有八個(gè)80位字長以 “先進(jìn)后出”方式管理的寄存器組，又稱寄存器堆棧。這些寄存器可以按堆棧方式工作，此時(shí)，棧頂被用作累加器；也可以按寄存器的編號(hào)直接訪問任一個(gè)寄存器。（3) 浮點(diǎn)數(shù)的格式，完全符合IEEE制定的國際標(biāo)準(zhǔn)。（4) 能處理包括二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)、二進(jìn)制整數(shù)和十進(jìn)制數(shù)串三大類共7種數(shù)據(jù)。此7種數(shù)據(jù)類型在寄存器中表示如下：短整數(shù)（32位整數(shù)） S 31位 (二進(jìn)制補(bǔ)碼) 長整數(shù)（64位整數(shù)） S 63位 （二進(jìn)制補(bǔ)碼） 短實(shí)數(shù)（32位浮點(diǎn)數(shù)） S 指數(shù)尾數(shù)（23位） 長實(shí)數(shù)（64位浮點(diǎn)數(shù)） S 指數(shù)尾數(shù)（52位） 臨時(shí)實(shí)數(shù)（80位浮點(diǎn)數(shù)） S 指數(shù)尾數(shù)（64位） 十進(jìn)數(shù)串（十進(jìn)制18位） S －－ d17d16 … d1d0。此處S為一位符號(hào)位，0代表正，1代表負(fù)。三種浮點(diǎn)數(shù)階碼的基值均為2。階碼值用移碼表示，尾數(shù)用原碼表示。尾數(shù)有32位、64位、80位三種。不僅僅是一個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算器，還包括了執(zhí)行數(shù)據(jù)運(yùn)算所需要的全部控制線路，就運(yùn)算部分講，有處理浮點(diǎn)數(shù)指數(shù)部分的部件和處理尾數(shù)部分的部件，還有加速移位操作的移位器線路，它們通過指數(shù)總線和小數(shù)總線與八個(gè)80位字長的寄存器堆棧相連接。（5) 內(nèi)部的出錯(cuò)管理功能為了保證操作的正確執(zhí)行，80x87內(nèi)部還設(shè)置了三個(gè)各為16位字長的寄存器，即特征寄存器、控制字寄存器和狀態(tài)寄存器。特征寄存器用每兩位表示寄存器堆棧中每個(gè)寄存器的狀態(tài)，即特征值為00－11四種組合時(shí)表明相應(yīng)的寄存器有正確數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)為0、數(shù)據(jù)非法、無數(shù)據(jù)四種情況。控制字寄存器用于控制80x87的內(nèi)部操作。其中PC為精度控制位域（2位）：00為24位，01為備用，10為53位，11為64位。RC為舍入控制位域（2位）：00為就近舍入，01朝－方向舍入，10朝+方向舍入，11朝0舍入。IC為無窮大控制位：該位為0時(shí)+與－作同值處理，該位為1時(shí)+與－不作同值處理。控制寄存器的低6位作異常中斷屏蔽位：IM為非法處理，DM為非法操作數(shù)，ZM為0作除數(shù)，OM為上溢，UM為下溢，PM為精度下降。狀態(tài)字寄存器用于表示80x87的結(jié)果處理情況，例如當(dāng)“忙”標(biāo)志為1時(shí)，表示正在執(zhí)行一條浮點(diǎn)運(yùn)算指令，為0則表示80x87空閑。狀態(tài)寄存器的低6位指出異常錯(cuò)誤的6種類型，與控制寄存器低6位相。當(dāng)?shù)目刂萍拇嫫魑粸?（未屏蔽）而狀態(tài)寄存器位為1時(shí)，因發(fā)生某種異常錯(cuò)誤而產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。
