第三章 尋址方式與指令系統(tǒng)

第三章尋址方式與指令系統(tǒng)3.1尋址方式3.2C2xx的指令集3.3C2xx的偽指令3.4宏指令3.1尋址方式尋址方式：獲取操作數(shù)的方式。C2xx提供了三種尋址方式：1）立即尋址方式：指令中直接給出操作數(shù)。長立即尋址：操作數(shù)為16位。短立即尋址：操作數(shù)為8、9、13位。2）直接尋址方式：把指令字的低7位和數(shù)據(jù)頁指針（DP）的內(nèi)容連接起來，得到16位數(shù)據(jù)存儲單元地址。3）間接尋址方式：當(dāng)訪問數(shù)據(jù)存儲單元時，通過片上8個16位輔助寄存器來產(chǎn)生訪問地址。3.1尋址方式3.1.1立即尋址方式

立即尋址方式指令中直接給出操作數(shù)，無須通過訪問數(shù)據(jù)存儲器來獲得。又包括：

1）短立即尋址：操作數(shù)為8、9、13位。指令一般為單字指令，操作數(shù)嵌在指令字的低位中。例如：RPT#99；

NOP；把NOP指令連續(xù)執(zhí)行100次

3.1尋址方式2）長立即尋址：操作數(shù)為16位。指令為雙字指令，操作數(shù)為第二個字。

例如：ADD#16384，2；（將立即數(shù)左移2位，再與累加器內(nèi)容相加）。3.1尋址方式3.1.2直接尋址方式

直接尋址用于數(shù)據(jù)存儲器的尋址。DSP把數(shù)據(jù)存儲器劃分為0-511共計512個數(shù)據(jù)頁，每個數(shù)據(jù)頁涵蓋128個存儲單元。共計全部64K數(shù)據(jù)存儲空間。使用兩個片內(nèi)器件來進行直接尋址，它們是：①狀態(tài)寄存器ST0：它的低9位提供數(shù)據(jù)頁指針（DP），用來指示數(shù)據(jù)頁。②指令寄存器：CPU在讀取指令時，指令代碼被裝入指令寄存器IR。其高8位提供操作指令代碼，低7位提供數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)頁內(nèi)部的頁內(nèi)偏移量。3.1尋址方式下面是IR的位布置圖：其中，Bit7表示尋址方式：0代表直接尋址，1代表間接尋址。實際的訪問地址是DP和頁內(nèi)偏移量合并而成的：因此，我們在使用直接尋址時，必須按如下步驟進行：①設(shè)置數(shù)據(jù)頁：將數(shù)據(jù)頁代碼裝入DP。如：

LDP#32；把DP設(shè)置為32。②指定偏移量：7位頁內(nèi)偏移量由指令操作數(shù)提供。如：

ADD#1h；把頁內(nèi)偏移量為1的內(nèi)容（頁內(nèi)第2單元）和累加器目前的內(nèi)容相加。8MSBs/指令代碼0或1/尋址方式7LSBs/頁內(nèi)偏移量數(shù)據(jù)頁指針/DP（9位）頁內(nèi)偏移量（7位）3.1尋址方式直接尋址方式的指令代碼和16位數(shù)據(jù)存儲器地址形成過程如下：3.1尋址方式例1：3.1尋址方式例2：3.1尋址方式3.1.3間接尋址方式（一）間接尋址概述X24X片內(nèi)有8個輔助寄存器AR0-AR7，提供了靈活強大的尋址能力。用戶通過當(dāng)前輔助寄存器的16位地址，可以訪問64K字的數(shù)據(jù)存儲器。AR、APR的值可以通過MAR指令（修改輔助寄存器和ARP值）或LST（把數(shù)據(jù)存儲器的值寫入ST0）來修改。也可以通過任何支持間接尋址的命令把修改ARP作為輔助操作來執(zhí)行。使用這8個寄存器進行尋址的方法，也叫做寄存器間接尋址。方法是通過程序裝載輔助寄存器指針（狀態(tài)寄存器ST0的高三位）ARP，給出輔助寄存器編號0-7，從而指向一個輔助寄存器——當(dāng)前輔助寄存器。當(dāng)前輔助寄存器中包含了要訪問（讀或?qū)懀┑臄?shù)據(jù)存儲單元的地址，根據(jù)指令要求讀或?qū)懸源_定送往DRAB或DWAB。當(dāng)指令使用當(dāng)前AR操作完成后，其值可以由ARAU按照無符號16位算術(shù)運算規(guī)則自動進行增減（1或其它整數(shù)）。3.1尋址方式

（二）7種間接尋址方式間接尋址方式的當(dāng)前AR所包含的地址使用結(jié)束后，要根據(jù)指令需求進行修改，為下一步操作做準備。系統(tǒng)提供了4種修改方法：①無增減（*）。對當(dāng)前輔助AR不做任何修改。②增加1或減少1（*+或*-）。對當(dāng)前輔助AR的值加或減1。③按照索引量增加或減少（*0+或*0-）。把AR0的值當(dāng)作索引量，從當(dāng)前AR中增加或減去AR0的索引量。④按照索引量增加或減少并反向進位（*BR0+或*BR0-）。把AR0的值當(dāng)作索引量，從當(dāng)前AR中增加或減去AR0的索引量，并在加減過程中進行反向進位。一般用于快速傅立葉變換（FFT）算法。Table.IndirectAddressingOperands3.1尋址方式（三）當(dāng)前輔助寄存器的修改所有指令都支持間接尋址，其中一些還可以在修改當(dāng)前輔助AR的同時，在第二操作數(shù)中聲明下一個當(dāng)前輔助寄存器。這些指令執(zhí)行時，將用一個新值裝載輔助寄存器指針ARP，而舊的ARP值將被裝入輔助寄存器指針緩沖器ARB（ST1高3位）。例：聲明當(dāng)前輔助寄存器的例子

MAR*，AR1；向ARP裝入1，使得AR1成為當(dāng)前輔助寄存器。

LT*+，AR2；把AR1的內(nèi)容裝入TREG，然后AR1增1；同時，對ARP裝入2，把AR2聲明為下一輔助寄存器。

MPY*；把AR2對應(yīng)數(shù)據(jù)單元的內(nèi)容和TREG的值相乘。3.1尋址方式（四）間接尋址的指令字格式間接尋址的指令字如下面格式：

各位含義如下：8MSB：位15至位8指示指令類型及數(shù)據(jù)移位有關(guān)的信息。1：直接/間接指示；ARU：輔助寄存器更新代碼；N：下一輔助寄存器指示；N=0,ARP的內(nèi)容不變，N=1,NAR的內(nèi)容加載到ARP;NAR：下一輔助寄存器3.1尋址方式Table.EffectsoftheARUCodeontheCurrentAuxiliaryRegisterTable.FieldBitsandNotationforIndirectAddressing3.1尋址方式舉例3.1尋址方式例：采用間接尋址的ADD指令A(yù)DD*+，8，AR4；當(dāng)前輔助寄存器指定數(shù)據(jù)單元的內(nèi)容左移8位，與累加器的內(nèi)容相加，然后當(dāng)前AR內(nèi)容增1。同時，聲明AR4為新的當(dāng)前AR（下一輔助寄存器）。例：采用間接尋址的ADD指令A(yù)DD*BRO+，8；當(dāng)前輔助寄存器指定數(shù)據(jù)單元的內(nèi)容左移8位，與累加器的內(nèi)容相加，然后當(dāng)前AR內(nèi)容加AR0，并反向進位。3.2C2xx的指令集TMS320C2xx系列DSP具有強大的指令集，按其功能可以分為六大類：（1）Accumulator（累加器指令）,arithmetic（算術(shù)指令）,andlogicinstructions（邏輯操作指令）等（2）Auxiliaryregister（輔助寄存器指令），datapagepointerinstructions（數(shù)據(jù)頁指針指令）（3）TREG（暫時寄存器），PREG（乘積寄存器），multiplyinstructions（乘法指令）（4）Branchinstructions（程序分支轉(zhuǎn)移指令）（5）Controlinstructions（控制指令）（6）I/Oandmemoryinstruction（I/O和存儲器指令）3.2C2xx的指令集一．匯編語言的一般格式X24X匯編程序一般格式如下：格式1——

標(biāo)號：指令操作數(shù)（1-3個）；注釋格式2——*注釋標(biāo)號：指令操作數(shù)（1-3個）解釋如下：1．關(guān)于標(biāo)號：

1）標(biāo)號必須以字母或下劃線+字母開始；

2）標(biāo)號的第一個字符必須位于第一列；

3）標(biāo)號最多包含32個字符。3.2C2xx的指令集2．關(guān)于指令：

1）包括偽指令和匯編命令；

2）偽指令以實心點“.”開頭；

3）匯編指令直接書寫，沒有特定標(biāo)記。3．關(guān)于操作數(shù)：

1）操作數(shù)包含常數(shù)、符號或表達式。

2）操作數(shù)之間用逗號“，”隔開。

3）根據(jù)指令功能不同，操作數(shù)可能有1-3個。4．關(guān)于注釋：

1）注釋要用“；”或“*”號引出；

2）使用“；”號時，可以從任一列開始；而使用“*”號時，則必須從第一列開始。

3）注釋不是必須的，在編譯時將被忽略。3.2C2xx的指令集二．具體指令格式表述方法在查閱指令集時，必須弄懂通用的格式表述方法。以ADD為例，其格式有：3.2C2xx的指令集這里使用了諸如：dma、shift、ind、AR、k、lk、shift等符號。了解這些符號，有助于我們準確查閱手冊，掌握各類指令的用法。指令查詢代號見下表3.2C2xx的指令集比較常用符號的如：

k——8位立即數(shù)，使用格式為#k；

lk——16位立即數(shù)，使用格式為#lk；

ind——間接尋址，代表*、*+、*-等；

AR——輔助寄存器；

ARP——輔助寄存器指針；

C——進位位；

dma——數(shù)據(jù)存儲單元地址，如050Ah；間接尋址；

dst——目的地址；

pma——程序存儲器地址；

shift、shiftn——移位1-16位；等等。3.2C2xx的指令集三．匯編語言指令集下面給出指令的6種分類列表：Table1.Accumulator,Arithmetic,andLogicInstructionsTable1.Accumulator,Arithmetic,andLogicInstructions(Continued)Table1.Accumulator,Arithmetic,andLogicInstructions(Continued)Table1.Accumulator,Arithmetic,andLogicInstructions(Continued)Table2.AuxiliaryRegisterInstructionsTable3.TREG,PREG,andMultiplyInstructionsTable3.TREG,PREG,andMultiplyInstructions(Continued)Table4.BranchInstructionsTable5.ControlInstructionsTable5.ControlInstructions(Continued)Table6.I/OandMemoryInstructions3.2C2xx的指令集四、舉例ABS（AbsoluteValueofAccumulator）指令A(yù)DD（AddtoAccumulator）指令A(yù)DDC（AddtoAccumulatorWithCarry）指令A(yù)DDS（AddtoAccumulatorWithSignExtensionSuppressed）指令A(yù)DDT（AddtoAccumulatorWithShiftSpecifiedbyTREG）指令A(yù)DRK（AddShort-ImmediateValuetoAuxiliaryRegister）指令ＡＮＤ（ANDWithAccumulator）指令ＡＰＡＣ（AddPREGtoAccumulator）指令B（BranchUnconditionally）指令BACC（BranchtoLocationSpecifiedbyAccumulator）指令BANZ（BranchonAuxiliaryRegisterNotZero）指令BCND（BranchConditionally）指令BIT（TestBit）指令BITT（TestBitSpecifiedbyTREG）指令BLDD（BlockMoveFromDataMemorytoDataMemory）指令BLPD（BlockMoveFromProgramMemorytoDataMemory）指令CALA（CallSubroutineatLocationSpecifiedbyAccumulator）指令CALL（CallUnconditionally）指令CC（CallConditionally）指令

CLRC（ClearControlBit）指令CMPL（ComplementAccumulator）指令CMPR（CompareAuxiliaryRegisterWithAR0）指令DMOV（DataMoveinDataMemory）指令I(lǐng)DLE（IdleUntilInterrupt）指令I(lǐng)N（InputDataFromPort）指令I(lǐng)NTR（SoftwareInterrupt）指令

LACC（LoadAccumulatorWithShift）指令LACL（LoadLowAccumulatorandClearHighAccumulator）指令LACT（LoadAccumulatorWithShiftSpecifiedbyTREG）指令LAR（LoadAuxiliaryRegister）指令LDP（LoadDataPagePointer）指令LPH（LoadProductRegisterHighWord）指令LST（LoadStatusRegister）指令LT（LoadTREG）指令LTA（LoadTREGandAccumulatePreviousProduct）指令LTD（LoadTREG,AccumulatePreviousProduct,andMoveData）指令LTP（LoadTREGandStorePREGinAccumulator）指令

LTS（LoadTREGandSubtractPreviousProduct）指令MAC（MultiplyandAccumulate）指令MACD（MultiplyandAccumulateWithDataMove）指令MAR（ModifyAuxiliaryRegister）指令MPY（Multiply）指令MPYA（MultiplyandAccumulatePreviousProduct）指令MPYS（MultiplyandSubtractPreviousProduct）指令MPYU（MultiplyUnsigned）指令NEG（NegateAccumulator）指令NMI（NonmaskableInterrupt）指令NOP（NoOperation）指令NORM（NormalizeContentsofAccumulator）指令OR（ORWithAccumulator）指令OUT（OutputDatatoPort）PAC（LoadAccumulatorWithProductRegister）指令POP（PopTopofStacktoLowAccumulator）指令POPD（PopTopofStacktoDataMemory）指令PSHD（PushData-MemoryValueOntoStack）指令PUSH（PushLowAccumulatorOntoStack）RET（ReturnFromSubroutine）指令RETC（ReturnConditionally）指令ROL（RotateAccumulatorLeft）指令ROR（RotateAccumulatorRight）指令RPT（RepeatNextInstruction）指令SACH（StoreHighAccumulatorWithShift）指令SACL（StoreLowAccumulatorWithShift）指令SAR（StoreAuxiliaryRegister）指令SBRK（SubtractShort-ImmediateValueFromAuxiliaryRegister）指令SETC（SetControlBit）指令SFL（ShiftAccumulatorLeft）指令SFR（ShiftAccumulatorRight）指令SPAC（SubtractPREGFromAccumulator）指令SPH（StoreHighPREG）指令SPL（StoreLowPREG）指令SPLK（StoreLong-ImmediateValuetoDataMemory）指令SPM（SetPREGOutputShiftMode）指令SQRA（SquareValueandAccumulatePreviousProduct）指令SQRS（SquareValueandSubtractPreviousProduct）指令

SST（StoreStatusRegister）指令

SUB（SubtractFromAccumulator）指令SUBB（SubtractFromAccumulatorWithBorrow）指令SUBC（ConditionalSubtract）指令SUBS（SubtractFromAccumulatorWithSignExtensionSuppressed）指令SUBT（SubtractFromAccumulatorWithShiftSpecifiedbyTREG）指令TBLR（TableRead）指令TBLW（TableWrite）指令TRAP（SoftwareInterrupt）指令XOR（ExclusiveORWithAccumulator）指令ZALR（ZeroLowAccumulatorandLoadHighAccumulatorWithRounding）指令3.3C2xx的偽指令偽指令是指示性語句，一般不產(chǎn)生指令代碼，它在匯編過程中與匯編程序“通信”，說明源程序的起止、分段情況、安排各類信息的存儲結(jié)構(gòu)以及有關(guān)的變量說明等。具體實現(xiàn)以下任務(wù)：⑴將數(shù)據(jù)和代碼匯編進特定的段；⑵為初始化的變量保留存儲器空間；⑶展開列表的形式；⑷匯編條件塊；⑸定義全局變量；⑹指定匯編器可以獲得宏的定義庫；⑺檢查符號調(diào)試信息。3.3C2xx的偽指令

一、初始化段與未初始化段開發(fā)系統(tǒng)默認的匯編語言以段(section)為基本單元，一個程序包括若干段，每個段又由若干語句構(gòu)成。段又包括：1）初始化段：可以是程序代碼、程序中用到的常量、數(shù)據(jù)表等信息。初始化段在程序下載時需要寫入數(shù)據(jù)和代碼。2）未初始化段：用于存儲變量。程序下載時無須進行寫代碼和數(shù)據(jù)的操作，只是預(yù)留空間用于程序運行時存儲變量值。3.3C2xx的偽指令

段的名稱和屬性可以用戶來定義，如果不定義，系統(tǒng)默認為如下三個段：1）程序代碼段：.text，通常用于包含可執(zhí)行程序代碼。2）初始化數(shù)據(jù)段：.data，通常用于包含已初始化的數(shù)據(jù)。3）未初始化數(shù)據(jù)段：.bss，通常用于為未初始化的變量保留空間。用戶可以用如下兩條偽指令來定義特定段：1）.sect：自定義初始化段，格式為：[symbol].sect“section_name”其中，Symbol：符號地址；Section_name：段名。2）.usect：自定義未初始化段，格式為：[symbol].usect“section_name”,Length其中，Symbol：符號地址；Section_name：段名；length：段的長度（字數(shù)，如8），這個長度還可以是二維數(shù)組（如12*6）。3.3C2xx的偽指令三、常用偽指令

偽指令是用于編譯的輔助指令，它們不會最終生成目標(biāo)代碼。X2XX使用了下面的常用偽指令：語法說明.bss

Symbol,size在.bss段中，為變量保留size字節(jié)的空間。.data將初始化數(shù)據(jù)匯編到.data段。.text將可執(zhí)行代碼匯編到.text段。[symbol].usect

“sect