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Stapelspeicher

Abb. 4.11 zeigt die Stack Memory Unit (SMU), in der sowohl der Stapelspeicher als auch die globalen Register des Mikrocontrollers liegen. Durch Anlegen einer Basisadresse (zur Auswahl der Art des Speicher-/Registerzugriffs) und eines Offset (Differenz) zur Auswahl der Zelle im Speicherblock wird festgelegt, ob es sich bei dem Zugriff um eine Operation auf dem Stack bzw. im Stack (bei instruction folding) oder etwa auf die Basisregister handelt (vgl. Abb. 4.12). Eine solche Aktion auf Basisregister wird der Stapelspeichereinheit durch ein zusätzliches Signal bekanntgemacht. Wird dieses Signal nicht erkannt, wird die Adresse für den Speicherzugriff durch Addition aus Basisadresse und Offset ermittelt und das Datum gelesen oder geschrieben.

Abbildung 4.11: Stapelspeicherblock


Abbildung 4.12: Zugriff auf den Stapelspeicher

Damit die erforderlichen Operanden schnell verfügbar sind und auch das am Ende der Bearbeitung einer Instruktion stehende Datum sofort in den Stack geschrieben werden kann, ist die Stapelspeichereinheit mit zwei Ausgängen für gleichzeitiges Lesen sowie einem Eingang für simultanes Schreiben ausgerüstet.

Im Prototypen steht für die Realisierung des Stack nur ein Dual-Ported-RAM-Modul zur Verfügung, welches im Vergleich zur restlichen Pipeline übertaktet wird. Auf diese Weise kann mit einem Lesetakt (für maximal zwei Daten) und einem Schreibtakt (für maximal ein Datum) die gewünschte Funktionalität nachgebildet werden, wie aus dem Statechart (Abb. 4.18) zu ersehen ist.

Abbildung 4.18: Zustandsdiagramm der Stapelspeichereinheit
2000-04-27