MC68882RC50A sostituì il MC68881 pur mantenendo lo stesso set di istruzioni, ma con una frequenza più elevata, passando dai 12MHz ai 50 MHz. Era montato sull'Atari Falcon 030.

MC68882 è una FPU  (floating-point unit), un'unità esterna, progettata come coprocessore matematico per la famiglia M68000, con uso tipico accanto a MC68020 e MC68030. La sua funzione è eseguire in hardware le operazioni in virgola mobile (e varie conversioni numeriche) con prestazioni e accuratezza superiori rispetto all’emulazione software, mantenendo un modello di programmazione integrato: le istruzioni floating-point vengono gestite tramite l’interfaccia coprocessore del sistema, con esecuzione sovrapposta (quando possibile) a quella della CPU.

Un punto architetturale chiave: la MC68882 non è bus master. È la CPU (68020/68030) che preleva gli operandi e scrive i risultati su richiesta della FPU; questo semplifica la progettazione e sfrutta il bus dati della CPU per trasferimenti rapidi.

Cosa offre (funzioni e vantaggi pratici)

• Conformità IEEE 754: implementazione completa dello standard di aritmetica floating-point (con gestione di rounding, eccezioni, NaN/Inf, ecc.).

• Set istruzioni dedicato: include operazioni aritmetiche e un insieme esteso di funzioni trigonometriche e trascendentali (oltre il minimo IEEE).

• Registri floating-point: 8 registri general-purpose (FP0–FP7) in formato esteso a 80 bit per ridurre errori intermedi e migliorare stabilità numerica.

• Conversioni veloci: hardware dedicato per conversione tra formato in memoria (single/double/extended, interi, BCD packed) e formato interno esteso, riducendo overhead.

• Concorrenza: molte istruzioni FPU possono procedere mentre la CPU continua l’esecuzione di istruzioni integer, con sincronizzazioni automatiche dove necessario.

• Compatibilità: è compatibile e sostituibile (a livello funzionale e spesso fisico) rispetto alla MC68881, mantenendo lo stesso set istruzioni; la 68882 introduce ottimizzazioni prestazionali (pipeline/conversioni).

Come si integra nel sistema (interfaccia coprocessore)

Con MC68020/MC68030 l’interazione è basata su un protocollo coprocessore:

• La CPU riconosce un’istruzione floating-point e la inoltra alla FPU tramite registri/handshake di interfaccia.

• La FPU può richiedere alla CPU operazioni “di contorno” (ad esempio: valutazione indirizzi effettivi, fetch operandi da memoria, store dei risultati).

• Dopo aver soddisfatto tali richieste, la CPU può proseguire con altre istruzioni mentre la FPU completa la parte numerica, salvo casi che impongono sincronizzazione o gestione eccezioni.

Questo schema rende la FPU un’estensione “ortogonale” dell’ISA: dal punto di vista del programmatore, l’insieme CPU+FPU appare quasi come un’unica unità logica.

Formati numerici e modello di eccezioni

La MC68882 supporta più formati di input/output e un modello completo di exception handling, utile nei sistemi con virtual memory e multitasking: lo stato interno può essere salvato/ripristinato con istruzioni dedicate (tipicamente FSAVE/FRESTORE nel contesto 68k), così che un sistema operativo possa sospendere/riprendere task anche durante attività floating-point.

Schizzo dei collegamenti più importanti

                 ┌──────────────────────────────┐
                 │        CPU MC68020/68030     │
                 │  bus dati/indirizzi + MMU*   │
                 │  interfaccia coprocessore    │
                 └──────────────┬───────────────┘
                                │ (CPU space / protocollo coprocessore)
                                ▼
                       ┌──────────────────┐
                       │   MC68882 FPU    │
                       │  FP regs + ALU   │
                       │  conversion unit │
                       │  eccezioni/CSR   │
                       └─────────┬────────┘
                                 │ (richieste operandi/risultati)
                                 ▼
                 ┌────────────────────────────────┐
                 │ Memoria e sottosistema bus      │
                 │ operandi e risultati gestiti    │
                 │ dalla CPU (FPU non bus-master)  │
                 └────────────────────────────────┘
* con 68030 la mmu è on-chip; la FPU resta “lato fisico” rispetto alla mmu.

Tabella 1 – Dati di identificazione e specifiche