C指令系統(tǒng)TMSCXDSP結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用

DSP

原理與應(yīng)用

TheprincipleandapplicationofDSP1第三章C54指令系統(tǒng)本章知識(shí)概要：尋址方式指令表示方法指令系統(tǒng)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：尋址方式的分類及功能指令符號(hào)、縮略語(yǔ)及運(yùn)算符常用指令2尋址方式定義：尋找指令所指定的參與運(yùn)算的操作數(shù)的方法。采用不同的尋址方式，會(huì)影響程序執(zhí)行時(shí)間和代碼效率。分為兩大類：程序?qū)ぶ泛蛿?shù)據(jù)尋址。7種基本的尋址方式：①立即尋址②絕對(duì)尋址③累加器尋址④直接尋址⑤間接尋址⑥存儲(chǔ)器映像寄存器尋址⑦堆棧尋址3常用縮略語(yǔ)縮略語(yǔ)含義Smem16位單尋址操作數(shù)Xmem16位雙尋址操作數(shù)，用于雙操作數(shù)或部分單操作數(shù)指令，從DB數(shù)據(jù)總線上讀取Ymem16位雙尋址操作數(shù)，用于雙操作數(shù)指令，從CB數(shù)據(jù)總線上讀取dmad16位立即數(shù)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址（0～65535）pmad16位立即數(shù)：程序存儲(chǔ)器地址（0～65535）PA16位立即數(shù)：I/O口地址（0～65535）src源累加器（A或B）dst目的累加器（A或B）1k16位長(zhǎng)立即數(shù)4立即尋址指令中含有執(zhí)行指令所需的操作數(shù)。操作數(shù)緊隨操作碼存放在程序存儲(chǔ)器中。例如：LD#F180，A;將立即數(shù)F180加載到A立即數(shù)的數(shù)值形式：①

短立即數(shù):3、5、8、9位，單字指令；②

長(zhǎng)立即數(shù):16位，雙字指令特點(diǎn)指令中含有一個(gè)固定的立即數(shù)，運(yùn)行速度較快;但需占用程序存儲(chǔ)空間，并且數(shù)值不能改變。用途用于表示常數(shù)或?qū)拇嫫鞒跏蓟?支持立即尋址的指令3位立即數(shù)

5位立即數(shù)

8位立即數(shù)

9位立即數(shù)

16位立即數(shù)

LD

LD

FRAMELDRPT

LD

ADDADDMANDANDMBITFCMPMLDMACORORMRPTRPTZSTSTMSUBXORXORM6絕對(duì)尋址指令中含有所要尋找的操作數(shù)的16位存儲(chǔ)單元地址或I/O空間地址。16位地址表示形式：①

地址標(biāo)號(hào)，如：TABLE；②16位符號(hào)常量，如：89AB、1234。特點(diǎn)指令中包含一個(gè)固定的16位地址，能尋址所有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，但速度慢，需要較大的存儲(chǔ)空間。用途用于對(duì)速度要求較低的場(chǎng)合。Question：絕對(duì)尋址的指令字長(zhǎng)至少多少？7絕對(duì)尋址有四種類型：①

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址(dmad)尋址；確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的一個(gè)地址，dmad可以是程序標(biāo)號(hào)或數(shù)字。②

程序存儲(chǔ)器地址(pmad)尋址；確定程序存儲(chǔ)器中的一個(gè)地址，pmad可以是符號(hào)或具體的數(shù)字。③

端口(PA)尋址；確定外部端口的地址，PA可以是符號(hào)或具體的數(shù)字。④

*(1k)尋址。確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的一個(gè)地址，(1k)是一個(gè)指定數(shù)據(jù)空間的地址（16位）。8絕對(duì)尋址舉例舉例：①M(fèi)VKD EXAM1,*AR5將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EXAM1地址單元的內(nèi)容復(fù)制到輔助寄存器AR5所指向的地址單元。②MVPD TABLE,*AR2將程序存儲(chǔ)器TABLE1地址單元的內(nèi)容復(fù)制到輔助寄存器AR2所指向的地址單元。③PORTR FIFO,*AR5將數(shù)據(jù)從FIFO端口復(fù)制到輔助寄存器AR5所指向的地址單元。④LD *(PN),A將地址為PN的數(shù)據(jù)單元的內(nèi)容裝載到累加器A。9累加器尋址定義以累加器中的內(nèi)容作為地址去尋址程序存儲(chǔ)器—存放數(shù)據(jù)的程序存儲(chǔ)器。用途用于程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)交換。舉例①READA Smem以累加器A中的內(nèi)容為地址去讀取程序存儲(chǔ)器，寫入Smem所指向的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。②WRITA Smem將Smem所指向的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容寫入以累加器A中的內(nèi)容為地址的程序存儲(chǔ)器。10直接尋址利用指令中包含的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低7位地址+基地址得到16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址?；刂罚孩貲P，數(shù)據(jù)頁(yè)指針；②SP，堆棧指針。用途：利用DP和SP尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（DM）。格式：特點(diǎn)：①指令中含有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低7位地址（偏移）；②16位地址由基地址（DP或SP）和偏移地址（dmad）組合而成。Question:如何確定基地址具體形式？11直接尋址——地址形成過(guò)程①CPL=0Question：16位地址具體分布情況？12直接尋址——地址形成過(guò)程②CPL=113直接尋址表示表示：①變量前加@，如@x；②偏移量前加@，如@10。特點(diǎn)：①不改變DP和SP的情況下，隨機(jī)訪問(wèn)128個(gè)單元任何一個(gè)單元；②指令短，每條指令只有一個(gè)字。例1:數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如圖所示，采用數(shù)據(jù)頁(yè)指針DP直接尋址，完成x，y單元的兩個(gè)數(shù)據(jù)求和。14直接尋址舉例+15直接尋址舉例+16直接尋址舉例例2：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如圖所示，采用堆棧指針SP直接尋址，求堆棧中距棧頂兩個(gè)數(shù)x,y的單元的和。(SP=0200H)+17間接尋址利用輔助寄存器內(nèi)容作為地址指針訪問(wèn)存儲(chǔ)器，C54系列DSP具有8個(gè)16位輔助寄存器（AR0~AR7）尋址范圍：每一個(gè)輔助寄存器可以尋址64K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間中的任何一個(gè)單元。利用兩個(gè)輔助寄存器算術(shù)運(yùn)算單元(ARAU0和ARAU1)，對(duì)輔助寄存器的內(nèi)容進(jìn)行操作，可以完成16位無(wú)符號(hào)數(shù)算術(shù)運(yùn)算。特點(diǎn)：①

能從存儲(chǔ)器中讀或?qū)懸粋€(gè)單16位數(shù)據(jù)操作數(shù)；②

能在單指令中讀兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；③

能在單指令中讀一個(gè)存儲(chǔ)單元的同時(shí)寫一個(gè)存儲(chǔ)單元；④能在單指令中讀寫兩個(gè)連續(xù)的存儲(chǔ)單元。18單操作數(shù)間接尋址19單操作數(shù)間接尋址形式20單操作數(shù)間接尋址形式MOD域

操作句法功能說(shuō)明0101*ARx-0

地址=ARx

ARx=ARx-AR0尋址結(jié)束后,從ARx中減去AR0的值。0110

*ARx+0

地址=ARx

ARx=ARx+AR0

尋址結(jié)束后，把AR0加到ARx中0111*ARx+0B

地址=ARx

ARx=B(ARx+AR0)尋址結(jié)束后，用位倒序進(jìn)位的方法將AR0加到ARx中1000

*ARx-%

地址=ARx

ARx=Circ(ARx-1)尋址結(jié)束后，ARx中的地址值按循環(huán)減的方法減1。[注1]

1001

*ARx-0%

地址=ARx

ARx=Circ(ARx-AR0)尋址結(jié)束后，按循環(huán)減的方法從ARx中減去AR0中的值

[注1]：尋址16位字時(shí)增/減量為1，32位字時(shí)增/減量為2。21單操作數(shù)間接尋址形式MOD域

操作句法功能說(shuō)明1010*ARx+%

地址=ARx

ARx=Circ(ARx+1)尋址結(jié)束后，ARx中的地址值按循環(huán)加的方法加1。[注1]1011

*ARx+0%

地址=ARx

ARx=Circ(ARx+AR0)尋址結(jié)束后，按循環(huán)加的方法將AR0中的值加到ARx。1100

*ARx(lk)

地址=ARx+lk

ARx=ARx以ARx與16位數(shù)之和作為地址，尋址結(jié)束后，ARx中的值不變。

1101*+ARx(lk)

地址=ARx+lk

ARx=ARx+lk將一個(gè)16位帶符號(hào)數(shù)加到ARx，然后尋址。[注3]1110*ARx(lk)%

地址=Circ(ARx+lk)

ARx=Circ(ARx+lk)將一個(gè)16位帶符號(hào)數(shù)按循環(huán)加的方法加至ARx，然后再尋址1111*(lk)

地址=(lk)利用16位無(wú)符號(hào)數(shù)作為地址,尋址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器[注3]：這種方式不允許對(duì)存儲(chǔ)器映像寄存器尋址。22間接尋址——雙操作數(shù)尋址Xmod,Ymod操作碼語(yǔ)法功能說(shuō)明00*ARx地址=ARxARx中的內(nèi)容是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址01*ARx-地址=ARxARx=ARx-1尋址后，ARx的地址減110*ARx+地址=ARxARx=ARx+1尋址后，ARx的地址加111*ARx+0%地址=ARxARx=Circ(ARx+AR0)尋址后，AR0以循環(huán)尋址方式加到ARx中去23存儲(chǔ)器映像寄存器尋址用途：用于修改存儲(chǔ)器映像寄存器的值，不影響當(dāng)前數(shù)據(jù)頁(yè)指針（DP）或堆棧指針（SP）的值?？晒ぷ饔谥苯踊蜷g接尋址方式。MMR地址：①直接尋址—高9位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址置0，利用指令中的低7位地址訪問(wèn)MMR；②間接尋址—高9位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址置0，按當(dāng)前AR的低7位地址訪問(wèn)MMR；結(jié)束后，AR的高9位強(qiáng)制置024堆棧尋址堆棧中斷和子程序調(diào)用時(shí)自動(dòng)存放PC的值；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和傳遞參數(shù)。從高地址向低地址方向填入；通過(guò)堆棧指針（SP）管理堆棧；SP始終指向存放于堆棧中的最后一個(gè)元素。操作：壓棧（PUSH）--SP減??；出棧（POP）--SP增大；FILO原則。PSHDSmem;Smem壓入堆棧POPDSmem

;棧頂彈出到SmemPSHMMMR

;MMR壓入堆棧POPDMMR

;棧頂彈出到MMR25C54x指令表示方法

操作碼（opcode）和操作數(shù)（oprand）構(gòu)成助記符指令。26C54x指令系統(tǒng)C54x的指令系統(tǒng)可以分為六種基本類型算術(shù)運(yùn)算類指令邏輯運(yùn)算類指令程序控制類指令裝載與存儲(chǔ)類指令并行類指令指令重復(fù)指令參見附錄E27算術(shù)運(yùn)算指令—加法ADDtoAccumulator例：ADD*AR3+,14,A

執(zhí)行前執(zhí)行后28算術(shù)運(yùn)算指令—減法累加器減(SUB)例：SUB*AR1+,14,A

執(zhí)行前執(zhí)行后29算術(shù)運(yùn)算指令—乘法舍入/非舍入乘法(MPY(R))例：MPY13,A

執(zhí)行前執(zhí)行后30雙字運(yùn)算指令雙字加(DADD)例2：DADD*AR3+,A,B

執(zhí)行前執(zhí)行后31特殊運(yùn)算指令32特殊應(yīng)用指令33邏輯運(yùn)算類指令與（AND）指令或（OR）指令異或（XOR）指令移位指令測(cè)試指令34邏輯運(yùn)算指令舉例：35邏輯運(yùn)算指令