《TMS320C3X系列-DSP原理與開發(fā)技術(shù)》課件第4章

第4章TMS320C3x匯編語(yǔ)言指令

與命令文件

4.1匯編偽指令4.2TMS320C3x匯編語(yǔ)言指令4.3公共目標(biāo)文件格式4.4命令文件

本章小結(jié)

思考題和習(xí)題4.1匯?編?偽?指?令

匯編偽指令提供程序數(shù)據(jù)，控制匯編過(guò)程，用戶可以用它們來(lái)完成以下任務(wù)：將代碼和數(shù)據(jù)匯編到特定的段(對(duì)于段的概念見后續(xù)內(nèi)容)；為初始化的便利保留存儲(chǔ)器的空間；控制列表的形式；存儲(chǔ)器初始化；匯編條件塊；定義全局變量；指定匯編器可以獲得宏的特定庫(kù)；檢查符號(hào)調(diào)試信息。

C3x常用的匯編偽指令如下：.end ；程序結(jié)束標(biāo)志.float ；定義1個(gè)或多個(gè)單精度浮點(diǎn)常數(shù).set ；定義1個(gè)或多個(gè)常數(shù)或符號(hào).global ；定義全局變量或數(shù)據(jù)塊.space ；編譯時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生的空行數(shù).word ；定義整型數(shù)據(jù)或數(shù)組.text ；程序代碼段.bss ；為初始化變量保留存儲(chǔ)空間段

.data ；初始化數(shù)據(jù)段

.sect ；已初始化可重定位的段

.usect ；未初始化具有絕對(duì)地址的段當(dāng)然還有其它的一些不常用的偽指令，可查閱TI公司的相關(guān)手冊(cè)。4.2TMS320C3x匯編語(yǔ)言指令

4.2.1數(shù)據(jù)傳輸指令

TMS320C3x支持13條數(shù)據(jù)傳輸指令，可以實(shí)現(xiàn)寄存器之間、存儲(chǔ)器之間以及寄存器與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)。這些指令的指令格式、用途、操作及其說(shuō)明如表4.1所示。指令中的源操作數(shù)可通過(guò)寄存器尋址、直接尋址、間接尋址(disp=0～255，IR0，IR1)和立即尋址這四種通用的尋址方式給出。表4.1數(shù)據(jù)傳輸指令例4.1浮點(diǎn)指數(shù)的裝載。如：LDER0，R6指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=0200056F30 R0=0200056F30

R6=0857682386 R6=0257682386例4.2條件裝載浮點(diǎn)數(shù)。如：LDFCR1，R2指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=2CFF789634 R1=2CFF789634

R2=5F234B6780 R2=2CFF789634

C=1

C=1例4.3裝載整型數(shù)。如：LDI*++AR1(IR1)，R8指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R8=1000h R8=123h

AR1=809800h AR1=809805h

IR1=5h IR1=5h

(809805h)=123h (809805h)=123h例4.4裝載數(shù)據(jù)頁(yè)指針。如：LDP@809806h，DP指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

DP=60h

DP=80h例4.5彈出堆棧。如：POPR3指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R3=123h R3=5h

SP=09802h SP=809801h

(809802h)=5h (809802h)=5h例4.6壓入堆棧。如：PUSHR3指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R3=123h

R3=123h

SP=809802h

SP=809803h

(809803h)=5h

(809803h)=123h例4.7存儲(chǔ)整數(shù)。如：STIR4,@9700h指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R4=123h R4=123h

DP=80h DP=80h

(809700h)=5h (809700h)=123h4.2.2二操作數(shù)指令所謂的二操作數(shù)，是指源操作數(shù)和目的操作數(shù)。源操作數(shù)可以通過(guò)寄存器尋址、直接尋址、間接尋址和立即尋址等尋址方式給出，而目的操作數(shù)總是在寄存器內(nèi)。這些指令可完成整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)高精度運(yùn)算和處理，有些指令還可完成邏輯運(yùn)算和處理。TMS320VC33的二操作數(shù)指令共35條，表4.2列出了二操作數(shù)指令的指令格式、用途、格式操作及其說(shuō)明等表4.2二操作數(shù)指令上述35條指令可以分為下面幾個(gè)部分：

(1)加法指令：ADDC、ADDF、ADDI；

(2)減法指令：SUBB、SUBC、SUBF、SUBI、SUBRB、SUBRF、SUBRI；

(3)乘法指令：MPYI、MPYF；

(4)邏輯運(yùn)算指令：AND、ANDN、OR、NOT、XOR；

(5)移位指令：ASH、LSH、ROL、ROLC、ROR、RORC；

(6)比較指令：CMPI、CMPF；

(7)取絕對(duì)值指令：ABSI、ABSF；

(8)取反指令：NEGB、NEGF、NEGI；

(9)變換指令：FIX、FLOAT；

(10)其他：NORM、TSTB、RND。

例4.8加法運(yùn)算。如：ADDIR0，R6指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=123h R0=123h

R6=35h R6=158h例4.9帶借位的減法。如：SUBB*AR5++(4)，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=124h R0=120h

AR5=809800h AR5=809804h

C=1

C=1

(809800h)=3h

(809800h)=3h

例4.10條件減法。如：SUBC3000，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=7D0h(2000) R0=FA0h例4.11乘法運(yùn)算。如：MPYIR1，R3指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=5h R1=5h

R3=6h R3=1Eh例4.12邏輯運(yùn)算。如：ANDN@980Ch，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=7D0h R0=6D0h

DP=80h DP=80h

(80980CHh)=123h (80980CHh)=123h例4.13移位指令。如：ASHR1，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=FFFFFFFBh(-5) R1=FFFFFFFBh(-5)

R0=123h R0=9h例4.14比較指令。如：CMPIR1，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=5h R0=5h

R1=8h R1=8h

N=0

N=1

C=0

C=1例4.15取反指令。如：NEGI200，R0指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=5h R0=FFFFFF38h(-200)4.2.3三操作數(shù)指令與二操作數(shù)指令不同的是，三操作數(shù)指令的源操作數(shù)有兩個(gè)。源操作數(shù)的尋址方式既可以是寄存器尋址，也可以是間接尋址，而目的操作數(shù)只能通過(guò)寄存器尋址得到。對(duì)于整數(shù)運(yùn)算來(lái)說(shuō)，寄存器尋址可以利用任意CPU寄存器，而對(duì)浮點(diǎn)數(shù)來(lái)說(shuō)，只能使用R0～R7。若浮點(diǎn)數(shù)采用間接尋址的方式，立即數(shù)給出的偏移量只能用0或1，超出范圍可用索引寄存器(IR0、IR1)給出。TMS320VC33的三操作數(shù)指令一共有17條，內(nèi)容涉及加法、減法、乘法、邏輯運(yùn)算、移位以及比較指令等，表4.3列出了三操作數(shù)指令的指令格式、用途、格式操作及其說(shuō)明等。表4.3三操作數(shù)指令例4.16三操作數(shù)的加法指令。如：ADDC3R7，*AR5++(IR0)，R6指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R7=125h R7=125h

AR5=809800h AR5=809810h

IR0=10 IR0=10

R6=35h R6=626h

C=1 C=1

(809800h)＝500h (809800h)=500h例4.17三操作數(shù)的算術(shù)移位指令。如：ASH3R7，*AR5++(IR0)，R6指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R7=FFFFFFFBh(-5) R7=FFFFFFFBh

AR5=809800h

AR5=809810h

IR0=10

IR0=10

R6=35h

R6=FFFFFFFCh

(809800h)=FFFFFF9Ch (809800h)=FFFFFF9Ch例4.18三操作數(shù)的邏輯移位指令。如：LSH3R7，*AR5++(IR0)，R6指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R7=FFFFFFFBh(-5) R7=FFFFFFFBh

AR5=809800h

AR5=809810h

IR0=10

IR0=10

R6=35h

R6=07FFFFFCh

(809800h)=FFFFFF9Ch (809800h)=FFFFFF9Ch4.2.4流程控制指令所謂流程控制指令，是指改變程序運(yùn)行路徑的指令，如塊重復(fù)、跳轉(zhuǎn)、子程序調(diào)用、陷阱和中斷等。包括TMS320VC33在內(nèi)的TMS320C3x和C4x系列的DSP提供了靈活和強(qiáng)大的流程控制指令和控制方法，極大地方便了程序的設(shè)計(jì)。這些指令的指令格式、用途、格式操作及其說(shuō)明等如表4.4所示。表4.4流程控制指令續(xù)表

1．三種類型的跳轉(zhuǎn)指令

1)標(biāo)準(zhǔn)跳轉(zhuǎn)指令標(biāo)準(zhǔn)跳轉(zhuǎn)指令包括重復(fù)、調(diào)用、返回和陷阱，遇到標(biāo)準(zhǔn)跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，程序立即發(fā)生轉(zhuǎn)移。例4.19標(biāo)準(zhǔn)跳轉(zhuǎn)指令。如：BR80h指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

PC=123h

PC=80h

2)條件跳轉(zhuǎn)指令條件跳轉(zhuǎn)指令是指當(dāng)條件滿足時(shí)可使程序發(fā)生轉(zhuǎn)移的指令，而跳轉(zhuǎn)條件是由前一條指令的執(zhí)行結(jié)果決定的，通常比較指令和位測(cè)試指令的執(zhí)行都會(huì)影響條件標(biāo)志位。TM320C3x系列DSP有20個(gè)條件代碼，可用于任何條件分支指令。這些條件包括有符號(hào)數(shù)和無(wú)符號(hào)數(shù)與0的比較，這種比較基于各個(gè)條件標(biāo)志的狀態(tài)。所有無(wú)條件指令中都有后綴“U”，以表示無(wú)條件跳轉(zhuǎn)。狀態(tài)寄存器ST中有七個(gè)條件標(biāo)志位，可提供算術(shù)和邏輯指令操作結(jié)果的有關(guān)信息，下面的兩個(gè)條件之一可對(duì)這些標(biāo)志位產(chǎn)生影響：①目的寄存器是擴(kuò)展精度寄存器R0～R7之一；②如果指令是比較指令之一(CMPF、CMPF3、CMPI、CMPI3、TSTB、TSTB3)，則將根據(jù)CPU寄存器的值修改狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志位。另外，影響條件標(biāo)志的指令有：比較和位測(cè)試等不存儲(chǔ)結(jié)果的指令，產(chǎn)生了下溢出或上溢出的算術(shù)運(yùn)算指令，以及其它一些需要將結(jié)果存儲(chǔ)到寄存器中的浮點(diǎn)、整型和邏輯操作指令。除了狀態(tài)寄存器中的條件標(biāo)志外，還有一些其它用于跳轉(zhuǎn)或分支指令的條件，這些條件可用于取代流程控制指令中的“cond”，表4.5列出了這些條件所屬的類型、采用的助記符、含義及其與狀態(tài)寄存器ST中標(biāo)志位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表中也包括了狀態(tài)寄存器中的部分標(biāo)志位。表中所述的下溢出和上溢出分別指超過(guò)了DSP所能表示的最小數(shù)和最大數(shù)。表4.5用于流程控制的條件標(biāo)志例4.20條件跳轉(zhuǎn)指令。如：BCR1指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后R1=125h R1=125hPC=809800h PC=125hC=1 C=1例4.21條件跳轉(zhuǎn)指令。如：CMPIR1，R2DBGTAR2，R4指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后R1=125h R1=125hR2=543h R2=543hAR2=8h AR2=7hR4=897h R4=897hPC=809900h PC=897h例4.22中斷返回指令。如：RETIZ指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后PC=125h PC=567hSP=809900h SP=8098FFhZ=1 Z=1(809900h)=567h (809900h)=80h

3)延遲跳轉(zhuǎn)指令與前面的指令不同的是，當(dāng)跳轉(zhuǎn)條件滿足時(shí)延遲跳轉(zhuǎn)指令并不立即生效，而是在執(zhí)行完緊跟其后的三條指令后再進(jìn)行程序的轉(zhuǎn)移。常見的延遲跳轉(zhuǎn)指令有：BcondD、BRD、DBcondD，值得注意的是延遲跳轉(zhuǎn)指令后面的三條指令不能出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)、調(diào)用、返回、比較、循環(huán)等操作。例4.23延遲跳轉(zhuǎn)指令。 指令執(zhí)行前指令執(zhí)行后BRD?80h PC=123hPC=124hLDI1，R1 PC=124hPC=125hSTIR1，*AR1 PC=125hPC=126hADDI*AR1，R2 PC=126hPC=80hNOP例4.24不正確的延遲跳轉(zhuǎn)指令。

BZDLOOP1NOPNOPBRLOOP2?；該指令位置不對(duì)，“BZDLOOP1”后三條指令內(nèi)不能出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)指令

NOPNOP

2．子程序調(diào)用指令調(diào)用和陷阱提供了執(zhí)行一個(gè)子程序或函數(shù)的方法。在改變PC的內(nèi)容之前，CALL、CALLcond和TRAPcond指令先把PC值推入堆棧，在使用RETScond或RETIcond指令時(shí)，堆?？商峁┓祷亍ALL占4個(gè)指令周期，而CALLcond和TRAPcond占5個(gè)指令周期。

(1)?CALL指令將下一個(gè)PC值推入堆棧并且將src操作數(shù)放入PC，其中src是一個(gè)24位的立即數(shù)。

(2)?CALLcond指令與CALL指令類同，但只有當(dāng)規(guī)定的條件為真時(shí)才執(zhí)行，另外，CALLcond指令中的src是PC相對(duì)尋址或寄存器尋址方式。

(3)?TRAPcond也是一個(gè)條件跳轉(zhuǎn)指令，只有當(dāng)規(guī)定的狀態(tài)為真時(shí)才執(zhí)行，且執(zhí)行時(shí)：①中斷被禁止，ST的GIE位寫0；②下一個(gè)PC值存入堆棧；③從陷阱矢量表的某一個(gè)指定單元中檢索出相應(yīng)的向量并且加載到PC中。這個(gè)特殊地址由指令中的陷阱數(shù)值來(lái)確認(rèn)。從功能上講，調(diào)用和陷阱完成相同的功能(即一個(gè)子函數(shù)被調(diào)用或執(zhí)行，然后返回調(diào)用函數(shù))，只是陷阱的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)執(zhí)行陷阱子程序時(shí)中斷被自動(dòng)禁止，而且可以使用陷阱間接地調(diào)用函數(shù)。例4.25子程序調(diào)用。

AA：LDI3H，R1

LDI3H，R4

CALLAA

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

PC=809800h

PC=809801h PC=809801h

PC=809802h

PC=809802h PC=809800h

SP=7h SP=8h

(8h)=809803h例4.26條件陷阱。如：TRAPC5指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

PC=125h PC=18h

SP=809900h SP=809901h

C=1 C=0陷阱矢量表5對(duì)應(yīng)的向量=18h (809901h)=126h

3．重復(fù)操作指令重復(fù)方式包括單條指令的重復(fù)執(zhí)行和一段程序的重復(fù)執(zhí)行，這些指令對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)開銷的循環(huán)特別重要，同時(shí)也簡(jiǎn)化了編程。利用重復(fù)方式能夠以盡可能短的時(shí)間來(lái)執(zhí)行程序代碼。

TMS320C3x的重復(fù)方式允許實(shí)現(xiàn)過(guò)零循環(huán)。TMS320C3x提供了兩條支持過(guò)零循環(huán)的指令：塊重復(fù)指令RPTB和單條語(yǔ)句的重復(fù)指令RPTS。RPTB允許一個(gè)程序塊被重復(fù)執(zhí)行規(guī)定的次數(shù)；RPTS允許對(duì)單條指令重復(fù)執(zhí)行規(guī)定的次數(shù)，并且只需一次取指，這就有效地減少了總線的擁擠。用于重復(fù)控制的寄存器有三個(gè)，分別是重復(fù)起始地址寄存器RS、重復(fù)結(jié)束地址寄存器RE和重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器RC，它們都是CPU寄存器。

1)重復(fù)方式初始化狀態(tài)寄存器中的重復(fù)方式標(biāo)志位RM對(duì)于RPTB和RPTS的操作是非常重要的。如果RM=0，則不進(jìn)行重復(fù)取指；如果RM=1，則進(jìn)行重復(fù)取指。另外，需要說(shuō)明的是，狀態(tài)寄存器中還有一個(gè)標(biāo)志位S，S位對(duì)用戶是隱含的，不能被編程，但對(duì)充分描述RPTB和RPTS的操作是必要的。如果RM=1且S=0，則執(zhí)行的是RPTB，程序從存儲(chǔ)器中取指；如果S=1和RM=1，則執(zhí)行的是RPTS，第一次從存儲(chǔ)器中取指，以后從寄存器中取指。重復(fù)方式的正確操作需要正確地初始化以上所有寄存器和狀態(tài)寄存器。

RPTB初始化：當(dāng)執(zhí)行指令RPTBsrc時(shí)，CPU按以下步驟操作：

(1)?PC+1→RS，將程序塊的起始地址裝入RS；

(2)?src→RE，將src裝入RE(程序塊的結(jié)束地址)，其中src含有24位地址值；

(3)?1→RM，表示是重復(fù)操作方式；

(4)?0→S位，表明這是塊重復(fù)操作方式。程序塊的重復(fù)執(zhí)行次數(shù)是通過(guò)初始化RC寄存器來(lái)確定的。由于RPTB的執(zhí)行并不裝載PC，該寄存器必須由用戶明確地裝載。典型的塊重復(fù)操作過(guò)程如下：

LDI15，PC ；15→RC

RPTBLOOP ；LOOP→RE，PC+1→RS，1→RM，0→S在典型應(yīng)用中，重復(fù)方式至少要對(duì)一個(gè)程序塊重復(fù)執(zhí)行一次，重復(fù)計(jì)數(shù)器由塊重復(fù)次數(shù)減1來(lái)裝載，所有由RPTB初始化的塊重復(fù)均可被中斷，即在塊重復(fù)過(guò)程中，可以響應(yīng)中斷請(qǐng)求。

RPTS初始化：當(dāng)執(zhí)行指令RPTSsrc時(shí)，對(duì)緊跟其后的指令重復(fù)執(zhí)行src+1次，src的含義見表4.4。執(zhí)行RPTS指令時(shí)，CPU按以下步驟操作：

(1)?PC+1→RS，將起始地址裝入RS；

(2)?PC+1→RE，將程序的結(jié)束地址裝入RE。由于這是一條單指令的重復(fù)，起始地址和結(jié)束地址是相同的；

(3)?1→RM，設(shè)置狀態(tài)寄存器用來(lái)指示操作的重復(fù)方式；

(4)?1→S位，表明這是單條指令的重復(fù)操作方式；

(5)?src→RC，將操作數(shù)src裝入RC。被RPTS初始化的單條指令的重復(fù)是不可中斷的，因?yàn)镽PTS僅對(duì)指令字取指一次，若再將指令字保持在指令寄存器中以備后用，則中斷會(huì)導(dǎo)致指令字丟失。如果某條單指令必須是可重復(fù)的或可中斷的，則應(yīng)當(dāng)對(duì)這條單指令使用RPTB指令。

2)重復(fù)方式的操作過(guò)程在重復(fù)方式下，CPU要比較寄存器RE和程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容，如果它們相匹配并且重復(fù)計(jì)數(shù)器非負(fù)，則重復(fù)計(jì)數(shù)器遞減，并且繼續(xù)進(jìn)行處理。注意：重復(fù)計(jì)數(shù)器中裝載的值應(yīng)比重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)少1，比如RC=4，那么重復(fù)執(zhí)行的次數(shù)為5次。調(diào)整PC的詳細(xì)算法如下所述。注意：①當(dāng)RC=080000000h時(shí)，產(chǎn)生重復(fù)的最大值，這將導(dǎo)致080000001h次重復(fù)；當(dāng)RC=0時(shí)，產(chǎn)生最小重復(fù)，僅有一次；②應(yīng)滿足：RE≥RS，否則代碼不會(huì)被重復(fù)，甚至RM仍然保持為1；③當(dāng)寫0到重復(fù)計(jì)數(shù)器或狀態(tài)寄存器的RM位時(shí)，可以停止未執(zhí)行完的重復(fù)。例4.27RPTB操作。

LDI15，RC ；將15裝入重復(fù)計(jì)數(shù)器

RPTBENDLOOP ；重復(fù)執(zhí)行下一條指令到ENDLOP之間的程序塊，共重復(fù)16次

STLOOP ；ENDLOOP和STLOOP為標(biāo)號(hào)

…ENDLOOP由于塊重復(fù)過(guò)程中需要修改程序計(jì)數(shù)器，所以其它指令就不能同時(shí)修改程序計(jì)數(shù)器。必須遵循的兩條規(guī)則是：①程序塊中的最后一條指令不能是Bcond、BR、Bdcond、CALL、CALLcond、TRAPcond、RETIcond、RETScond、IDLE、RPTB或RPTS；②從程序塊中的最后四條指令中的任何一條指令不能是BcondD、BRD或DBcondD。如果不符合這兩條規(guī)則中的任何一條，PC值就將成為不確定的。例4.28塊重復(fù)中，跳轉(zhuǎn)指令的位置不正確。

LDI 15，RC ；程序計(jì)數(shù)器裝載15

RPTB ENDLOOP ；執(zhí)行程序塊

STLOOP： ；從RTLOOP到

ENDLOOP重復(fù)執(zhí)行16次

ENDLOOP：BRLOOPS ；與規(guī)則①?zèng)_突例4.29塊重復(fù)中，延遲跳轉(zhuǎn)指令的位置不正確。

LDI15，RC ；程序計(jì)數(shù)器裝載15

RPTBENDLOOP ；執(zhí)行程序塊

STLOOP：… ；從RTLOOP到ENDLOOP重復(fù)執(zhí)行16次

BRDLOOPS；與規(guī)則②沖突

ADDF

MPYF

ENDLOOP：SUBF

RPTB是可以嵌套的，由于所有的控制是通過(guò)RS、RE、RC和ST寄存器定義的，保留和恢復(fù)這些寄存器要考慮到它們的嵌套。狀態(tài)寄存器中的RM位可以用來(lái)確定塊重復(fù)方式是否有效。例如，如果中斷服務(wù)子程序需要使用RPTB，則在另一個(gè)塊重復(fù)期間有可能發(fā)生中斷，當(dāng)響應(yīng)中斷后，這個(gè)中斷服務(wù)子程序首先檢測(cè)RM位。如果該位被置位，中斷服務(wù)子程序保留RS、RE、RC和ST，然后執(zhí)行中斷服務(wù)子程序中的塊重復(fù)。在返回中斷服務(wù)子程序之前，恢復(fù)RS、RE、RC和ST。如果沒有對(duì)RM置位，就沒有必要保留和恢復(fù)這些寄存器。

4．中斷

TMS320C3x支持多個(gè)內(nèi)部和外部中斷，內(nèi)部中斷由DMA控制器、定時(shí)器和串行口產(chǎn)生，外部中斷由4個(gè)外部中斷引腳～上的觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生，這種觸發(fā)信號(hào)包括電平觸發(fā)和下降沿觸發(fā)。外部中斷采用電平觸發(fā)方式時(shí)，低電平的持續(xù)時(shí)間至少要持續(xù)一個(gè)H1或H3周期，但不能超過(guò)2個(gè)H1或H3周期，否則會(huì)有多個(gè)中斷被確認(rèn)。如果多個(gè)中斷在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)發(fā)生，則按照～的優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行。DSP響應(yīng)中斷后，狀態(tài)寄存器ST中的GIE被復(fù)位為0，使以后的中斷無(wú)效，直到GIE再次被置為1。對(duì)于采用下降沿觸發(fā)的中斷，外部管腳必須從1變?yōu)?，并且至少要保持一個(gè)H1或H3周期。與中斷有關(guān)的寄存器包括狀態(tài)寄存器ST、中斷使能寄存器IE和中斷標(biāo)志寄存器IF。ST中的CPU全局中斷使能標(biāo)志位GIE控制所有的CPU中斷，當(dāng)GIE=1時(shí)，CPU響應(yīng)中斷；GIE＝0時(shí)，CPU則不響應(yīng)。當(dāng)外部中斷發(fā)生時(shí)，IF寄存器中相應(yīng)的標(biāo)志位被設(shè)置為1，當(dāng)中斷被CPU或DMA響應(yīng)后，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位被內(nèi)部中斷回答信號(hào)清零。但當(dāng)中斷為電平觸發(fā)方式時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到，如果中斷回答信號(hào)出現(xiàn)后仍然是低電平，則中斷標(biāo)志位將只被清零一個(gè)周期后又被置位，這就會(huì)被誤認(rèn)為又發(fā)生了一次中斷。用軟件可以對(duì)中斷標(biāo)志寄存器IF進(jìn)行讀或?qū)憽Ｏ騃F寄存器寫入1就把相應(yīng)的中斷標(biāo)志置位為1，同樣，寫入0就把相應(yīng)的中斷標(biāo)志位復(fù)位為0。所以，通過(guò)軟件就可觸發(fā)或消除所有的中斷。

內(nèi)部中斷的操作方式與外部中斷相類似，不過(guò)所有的內(nèi)部中斷請(qǐng)求信號(hào)的持續(xù)時(shí)間由硬件自動(dòng)保證為一個(gè)H1/H3周期。

TMS320C3x允許CPU和DMA并行對(duì)中斷做出反應(yīng)和處理，發(fā)生CPU中斷至少需要滿足下列2個(gè)條件：

(1)通過(guò)設(shè)置狀態(tài)寄存器的GIE控制位為1，以允許CPU中斷；

(2)設(shè)置IE寄存器中相應(yīng)的控制位，以便允許某一具體的中斷發(fā)生，而且IF寄存器中相應(yīng)的控制位為1。

CPU對(duì)中斷的響應(yīng)過(guò)程是：

(1)?IF寄存器中相應(yīng)的標(biāo)志位和ST寄存器中的GIE被清零；

(2)?CPU處理已經(jīng)被取指的指令；

(3)當(dāng)前的PC值推入棧頂；

(4)取中斷向量并裝入PC；

(5)開始執(zhí)行中斷服務(wù)子程序的第一條指令。如果希望中斷服務(wù)子程序可被中斷，可以在進(jìn)入中斷服務(wù)子程序后設(shè)置GIE=1。需要注意的是：①在執(zhí)行指令RPTS的過(guò)程中不響應(yīng)中斷；②在執(zhí)行完緊跟在延遲跳轉(zhuǎn)指令后面的3條指令之前，不響應(yīng)中斷；③已經(jīng)完成了取指而處于譯碼、讀操作數(shù)和執(zhí)行階段的所有指令將被執(zhí)行完后才能響應(yīng)中斷；④正處于取指階段的指令將被停止取指。

CPU全局中斷是否允許是由ST寄存器中的GIE位控制的，而所有的DMA中斷都是由IE寄存器的高16位和DMA全局控制寄存器中的SYNC位控制的。TMS320C3x允許CPU和DMA并行響應(yīng)和處理中斷，DMA的中斷過(guò)程與CPU的中斷過(guò)程類似，圖4.1給出了CPU和DMA的中斷處理流程圖。圖4.1CPU和DMA中斷處理示意圖4.2.5互鎖指令

互鎖操作指令支持多處理器之間的通信，可有效保證信號(hào)的同步，實(shí)現(xiàn)多個(gè)DSP之間的高速通信和高速信號(hào)處理。這些指令的指令格式、用途、格式操作及其說(shuō)明如表4.6所示。表4.6互鎖操作指令

例4.30互鎖指令。

如：LDP80??；裝入數(shù)據(jù)頁(yè)指針

LDII

@9800h,R1

；互鎖操作開始，將地址為809800h單元中的數(shù)值放入R1中

STIIR2,@9900h?；互鎖操作結(jié)束，將R2中的數(shù)值放入地址為809900h的單元中4.2.6并行指令

并行操作指令具有高度的并行操作能力，在一個(gè)指令周期內(nèi)可以同時(shí)完成兩條指令的處理，但并不是任何兩條指令都可以實(shí)現(xiàn)并行操作，可以并行處理的指令局限于以下類型：

(1)算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算指令與存儲(chǔ)指令的并行，如表4.7中的第1～16行；

(2)兩條寄存器裝載指令的并行，如表4.7中的第17～18行；

(3)兩條算術(shù)運(yùn)算指令的并行，如表4.7中的第19～24行；

(4)兩條存儲(chǔ)指令的并行，如表4.7中的第25～26行；

(5)寄存器裝載和存儲(chǔ)指令的并行，如表4.7中的第27行。這里所述的寄存器裝載指令是指LDI和LDF，它們的目的地址指向寄存器；存儲(chǔ)指令指STI和STF，它們的目的地址指向存儲(chǔ)器。

在并行尋址中，操作數(shù)的尋址方式只有間接尋址和寄存器尋址兩類，其中間接尋址的偏移量取值只限0或1，超出范圍用索引寄存器(IR0、IR1)表示，而寄存器的操作僅對(duì)R0～R7有效。

成對(duì)指令中的第一條指令以獨(dú)立的源語(yǔ)句輸入，第二條指令前必須加上兩條垂直線“||”。表4.7列出了并行指令的指令格式、格式操作及其說(shuō)明。表4.7并行運(yùn)行指令

續(xù)表例4.31取絕對(duì)值與存儲(chǔ)指令的并行。

如：ABSI*-AR5(1)，R5

||STIR1，*AR1--(IR1)

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=12h R1=12h

R5=54h R5=5h

AR1=809802h AR1=809800h

AR5=809901h AR5=809901h

IR1=2h

IR1=2h

(809900h)=FFFFFFFBh(-5) (809900h)=FFFFFFFBh

(809802h)=28h (809802h)=12h例4.32算術(shù)運(yùn)算與存儲(chǔ)指令的并行。

如：ADDI3*--AR5(IR0)，R3，R5

||STIR1，*AR1

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=12h R1=12h

R3=9h

R3=9h

R5=54h

R5=4h

AR1=809802h AR1=809802h

AR5=809901h AR5=809800h

IR0=1h

IR0=2h

(809900h)=FFFFFFFBh(-5) (809900h)＝FFFFFFFBh

(809802h)=28h (809802h)=12h例4.33邏輯運(yùn)算與存儲(chǔ)指令的并行。

如：AND3*+AR1(IR0)，R4，R7

||STIR1，*AR2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=12h R1=12h

R4=10h R4=10h

R7=54h R7=0h

AR1=809802h

AR1=809802h

AR2=809901h

AR2=809901h

IR0=1h IR0=1h

(809803h)=101h

(809803h)=101h

(809901h)=18h

(809901h)=12h例4.34移位指令與存儲(chǔ)指令的并行。

如：LSH3R1，*+AR1(IR0)，R2

||STIR3，*AR2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=10h R1=10h

R2=56h R2=0AC0000h

R3=9h R3=9h

AR1=809802h AR1=809802h

AR2=809901h AR2=809901h

IR0=1h IR0=1h

(809803h)=0ACh

(809803h)=0ACh

(809901h)=18h

(809901h)=9h

例4.35兩條算術(shù)指令的并行。

如：MPYI3R0，R5，R1

||ADDI3*AR2，*AR1--(IR1)，R2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R0=2h R0=2h

R1=5h R1=0Ah

R2=9h R2=656h

R5=5h R5=5h

IR1=2h IR1=2h

AR1=809907h AR1=809805h

AR2=809901h AR2=809901h

(809901h)=123h (809802h)=123h

(809907h)=533h (809901h)=533h例4.36邏輯運(yùn)算與存儲(chǔ)指令的并行。

如：NEGI*-AR1，R1

||STIR2，*AR2++(IR0)

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=2h R1=FFFFFF9Ch(-100)

R2=5h R2=5h

IR0=3h IR0=3h

AR1=809806h

AR1=809806h

AR2=809900h

AR2=809903h

(809805h)=100h

(809805h)=100h

(809900h)=456h

(809900h)=5h例4.37邏輯運(yùn)算與存儲(chǔ)指令的并行。

如：OR3*++AR1，R1，R2

||STIR3，*AR2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=2h R1=2h

R2=5h R2=12h

R3=9h R3=9h

AR1＝809800h AR1＝809801h

AR2＝809900h AR2＝809900h

(809801h)＝10h (809801h)＝10h

(809900h)＝456h (809900h)＝9h例4.38寄存器裝載指令的并行。

如：LDI*++AR1，R1

||LDI*AR2，R2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1＝2h R1＝10h

R2＝5h R2＝456h

AR1＝809800h AR1＝809801h

AR2＝809900h AR2＝809900h

(809801h)＝10h (809801h)＝10h

(809900h)＝456h (809900h)＝456h例4.39存儲(chǔ)指令的并行。

如：STIR1，*-AR1(IR0)

||STIR2，*AR2

指令執(zhí)行前 指令執(zhí)行后

R1=2h R1=2h

R2=5h R2=5h

IR0=5h IR0=5h

AR1=809800h AR1=809800h

AR2=809900h AR2=809900h

(8097FBh)=10h (8097FBh)=2h

(809900h)=456h (809900h)=5h4.3公共目標(biāo)文件格式

匯編器和鏈接器建立的目標(biāo)文件格式稱為公共目標(biāo)文件格式(CommonObjectFileFormat，COFF)，采用這種目標(biāo)文件格式更有利于模塊化編程，應(yīng)用COFF編寫程序時(shí)不必為程序代碼和變量指定地址，這給程序的編寫和移植帶來(lái)極大的好處。在實(shí)際操作時(shí)，通過(guò)建立命令文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器的資源和代碼段的管理。4.3.1匯編器的作用

匯編器的作用就是將匯編語(yǔ)言源程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)文件。這些目標(biāo)文件都是公共目標(biāo)文件格式(CommonObjectFileFormat，COFF)，其主要功能如下：

(1)將匯編語(yǔ)言源程序匯編成一個(gè)可重新定位的目標(biāo)文件(擴(kuò)展名為?.obj)；

(2)如果需要，則可以生成一個(gè)列表文件(擴(kuò)展名為?.lst);

(3)將程序代碼分成若干個(gè)段，每個(gè)段的目標(biāo)代碼都有一個(gè)SPC(段程序計(jì)數(shù)器)管理；

(4)定義和引用全局符號(hào)，需要的話還可以在列表文件后面附加一張交叉引用表；

(5)對(duì)條件程序塊進(jìn)行匯編；

(6)支持宏功能，允許定義宏命令。4.3.2鏈接器的作用鏈接器的主要任務(wù)是：根據(jù)鏈接命令文件或命令文件(?.cmd文件)，將一個(gè)或多個(gè)COFF目標(biāo)文件鏈接起來(lái)，生成存儲(chǔ)器映射文件(?.map)和可執(zhí)行的輸出文件(.out文件)。在鏈接過(guò)程中，鏈接器將各個(gè)目標(biāo)文件合并起來(lái)，并完成以下工作：

(1)將各個(gè)段配置到目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器；

(2)對(duì)各個(gè)符號(hào)和段進(jìn)行重新定位，并給它們指定一個(gè)最終的地址；

(3)解決輸入文件之間未定義的外部引用。4.3.3公共目標(biāo)文件格式的相關(guān)概念

用戶使用公共目標(biāo)文件格式編寫程序時(shí)，多采用代碼段和數(shù)據(jù)段的概念，這種段稱為section。段就是指在存儲(chǔ)器中占據(jù)連續(xù)空間的代碼塊或數(shù)據(jù)塊，它是目標(biāo)文件中的最小單位，有些資料中也將段稱為“塊”。所有的COFF目標(biāo)文件都包括下面形式的段，其中前3個(gè)段為COFF目標(biāo)文件最基本的段。

(1)?.text：用以定義可執(zhí)行代碼段。

(2)?.data：用以定義初始化數(shù)據(jù)段。

(3)?.bss：為未初始化的數(shù)據(jù)保留空間，未初始化的數(shù)據(jù)指運(yùn)行過(guò)程中的變量，在定義時(shí)無(wú)具體內(nèi)容，僅僅是為其預(yù)留一定的空間。

(4)?.sect：用以定義已初始化且有名稱的段，該段中可以含有代碼或數(shù)據(jù)，用于創(chuàng)建自定義段。當(dāng)程序員想把一部分程序放在不同于.text的存儲(chǔ)器中時(shí)，需使用該命令，對(duì)數(shù)據(jù)也可進(jìn)行同樣處理。

(5)?.usect：為未初始化且有名稱的段保留空間，與?.bss類同，但被保留的空間可以是不連續(xù)的。

(6)?.asect：用于建立具有絕對(duì)地址的有名稱的初始化段。上述6種段從是否初始化的角度來(lái)看，可以劃分為已初始化段和未初始化段。其中?.text、.data、.sect、.asect創(chuàng)建的都是已初始化的段，.bss、.usect創(chuàng)建的段屬于未初始化的段。未初始化的段在定義時(shí)沒有具體內(nèi)容，已初始化的段是有具體內(nèi)容的，例如?.text段含有源程序代碼，.data段是由具體數(shù)據(jù)或常數(shù)組成的。未初始化段主要用來(lái)為DSP在存儲(chǔ)器中保留空間，這些段中沒有實(shí)際的內(nèi)容，僅僅是保留空間，程序可以在運(yùn)行時(shí)利用這些空間來(lái)建立和保存變量，它們一般被分配到RAM中。建立未初始化段的命令有?.bss和?.usect。匯編器提供了若干將各種代碼和數(shù)據(jù)段與相應(yīng)的段聯(lián)系的命令，匯編器是在匯編過(guò)程中建立這些段的。圖4.2給出了一個(gè)包含?.text、.data和?.bss段的目標(biāo)文件。圖4.2段在存儲(chǔ)器中的分配情況鏈接器的一個(gè)主要功能是將段定位至目標(biāo)存儲(chǔ)器中。在匯編器匯編形成的目標(biāo)文件中，除了用?.asect命令定義的段之外，其他程序段和數(shù)據(jù)段的地址都是不確定的。確定段地址的工作一般由鏈接器來(lái)完成。由于大部分系統(tǒng)一般含有多個(gè)類型的存儲(chǔ)器(EPROM、RAM或FLASH等)，采用段可以使用戶更有效地利用目標(biāo)存儲(chǔ)器。所有的段都可以獨(dú)立地進(jìn)行重定位，因此可以將不同的段分配到各種存儲(chǔ)器中。例如，可以定義一個(gè)包含已初始化的段，然后將它分配至包含EPROM的存儲(chǔ)器映射中。圖4.2也示出了目標(biāo)文件中的段和目標(biāo)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器之間的關(guān)系。4.3.4匯編器對(duì)段的處理

匯編器對(duì)段的處理功能主要是確定匯編語(yǔ)言程序各部分屬于哪個(gè)特定的段。匯編器有六個(gè)命令，即?.bss、.usect.、text、.data、.sect和?.asect，其中，.bss和?.usect命令創(chuàng)建的段屬于未初始化的段，.text、.data、.sect和?.asect命令則是建立已初始化段。當(dāng)然，如果在程序中未用任何命令來(lái)定義，那么匯編器將把所有的程序段或數(shù)據(jù)段統(tǒng)一匯編至?.text中。

1．未初始化段命令

(1)?.bss命令的用途是為變量保留空間，格式是：

.bss符號(hào)，字?jǐn)?shù)上述命令格式中的“符號(hào)”和“字?jǐn)?shù)”都是不可省略的參數(shù)。符號(hào)由程序員自己定義，如“var1”、“var2”等，符號(hào)指向被保留空間中的第一個(gè)字，字?jǐn)?shù)則以數(shù)字的形式指定需要保留幾個(gè)字。

例：.bssarray，100；該命令為變量array分配了100個(gè)字

(2)?.usect命令的格式如下：

符號(hào).usect“段名”，字?jǐn)?shù)

“符號(hào)”、“段名”和“字?jǐn)?shù)”都是不可省略的參數(shù)，其中“段名”要用雙引號(hào)括起來(lái)，“字?jǐn)?shù)”則用數(shù)字表示需要保留的字的數(shù)目。“符號(hào)”和“段名”都是程序員自己定義的，但“段名”的長(zhǎng)度不能超過(guò)8個(gè)英文字符。該命令與?.bss類似，都是為變量保留空間，該空間內(nèi)事先無(wú)任何內(nèi)容，只是為程序運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的變量預(yù)留了空間，但它們也有區(qū)別。如果在程序中出現(xiàn)了多個(gè)?.bss命令，不管該命令中的符號(hào)是否相同，匯編器都將各個(gè)?.bss命令預(yù)留的空間統(tǒng)一匯編到一個(gè)段中；但如果出現(xiàn)了多個(gè)?.usect命令，則要看其名稱是否一致，只有該命令中指定的“段名”相同時(shí)，才匯編到一個(gè)段中，否則，不同段名指定的空間將匯編到不同的段。

例4.40用?.usect建立不同的段。1 .text ；text段開始

2 LDIR0，R1 ；在text段中

3 ptr .usect"var1"，1

4 array .usect"var1"，100

5 LDIR1，R2 ；仍在text段

6 dflag .usect"var1"，50

7 LDIR2，R3 ；仍在text段

8 .bssbuffer1，1

9 .bssbuffer2，10

10 vec .usect"var2"，100

11 LDI@vec，R0 ；仍在text段對(duì)上述程序匯編后，共產(chǎn)生4個(gè)段：

①.text：包含第2、5、7、11行等4行指令的目標(biāo)代碼。

②.bss：在存儲(chǔ)器中保留了11個(gè)字，包括第8行定義的1個(gè)字和第9行定義的10個(gè)字，其中buffer1和buffer2分別指向上述兩個(gè)字塊的第一個(gè)字。

③var1：在存儲(chǔ)器中為該段保留了151個(gè)字，包括第3行定義的1個(gè)字，第4行定義的100個(gè)字和第6行定義的50個(gè)字，其中符號(hào)ptr、array和dflag分別指向上述3個(gè)字塊的第一個(gè)字。

④var2：在存儲(chǔ)器中保留了100個(gè)字，vec指向第一個(gè)字。本例中?.text為初始化的段，其它三個(gè)為未初始化的段。匯編器在遇到?.text、.data、.sect、

.asect等初始化的段時(shí)，立即停止匯編至當(dāng)前段并開始所遇到的新段的匯編，但當(dāng)遇到?.bss、.usect時(shí)并不結(jié)束當(dāng)前段的匯編，而只是暫時(shí)離開當(dāng)前段，所以?.bss和?.usect命令可以出現(xiàn)在已初始化段中的任何地方，而不影響已初始化段的內(nèi)容。

2．已初始化段命令

.text、.data、.sect、.asect命令建立的段為已初始化的段，已初始化段包括可執(zhí)行代碼和已初始化的數(shù)據(jù)，這些段的內(nèi)容存儲(chǔ)在目標(biāo)文件中。當(dāng)程序裝入時(shí)，存放在存儲(chǔ)器中。它們的功能分別如下：

(1)?.text命令。此命令沒有任何參數(shù)，在匯編語(yǔ)言編制的源程序中單獨(dú)占一行?！皌ext”本身就是段名，該段中含有可執(zhí)行代碼，它告訴匯編器將?.text下面的源代碼匯編到text段。匯編器可以把所有段名相同但分布在程序多處的數(shù)據(jù)或程序匯編到一個(gè)段中，完成這一有序工作的是段程序計(jì)數(shù)器(SectionProgramCounter，SPC)。初始化時(shí)，所有的SPC均置0，隨著數(shù)據(jù)或程序在段中的放置，計(jì)數(shù)器的值發(fā)生變化。在將下一段具有相同段名的可執(zhí)行代碼或數(shù)據(jù)匯編至同一段中之前，先取出相應(yīng)段的SPC，隨著數(shù)據(jù)或程序地加入，SPC值發(fā)生變化。如果該段的內(nèi)容原來(lái)為空，則SPC從零開始計(jì)數(shù)；如果該段的內(nèi)容不為空，則SPC接著原來(lái)的計(jì)數(shù)值繼續(xù)計(jì)數(shù)，即每匯編到該段一個(gè)字，計(jì)數(shù)值加1。正是由于上述原因，.text等創(chuàng)建初始化段的命令可以在一個(gè)程序中出現(xiàn)多次。需要說(shuō)明的是，匯編器總是假定.text是缺省的段，因此，如果在程序的開始沒有指定?.data、.sect或?.asect等初始化的段，匯編器將自動(dòng)地將所遇到的代碼匯編到?.text段。

(2)?.data命令。該命令沒有任何參數(shù)，在程序中單獨(dú)占一行，“data”本身就是段名。該命令告知匯編器將?.data下面的源代碼匯編到data段，直到遇到其它已初始化的段時(shí)才停止當(dāng)前段的匯編。data段一般含有?.word、.byte、.float等對(duì)常數(shù)進(jìn)行初始化的命令。例4.41.data命令及用于常數(shù)初始化的常用命令。

1.data

2coff.word011h，022h，808060h

3val.word-123h

4const.byte0FCh，080h

5pai.float3.141596

6.text

7LDIR0，R2

8.end該例中coff、val、const、pai等為符號(hào)，命令后面的數(shù)據(jù)可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。匯編后，上述符號(hào)都有一個(gè)地址，它們分別指向相應(yīng)命令后面的第一個(gè)數(shù)。上述3個(gè)用于定義常數(shù)的命令的區(qū)別是：

.word定義32位的整型數(shù)

.byte定義8位的整型數(shù)

.float定義32位的單精度浮點(diǎn)數(shù)

該例中.end是程序的結(jié)束命令，當(dāng)匯編器遇到該命令后，停止匯編。另外兩個(gè)命令建立的段為用戶自定義的段命令，其中?.asect命令建立的段具有絕對(duì)的地址，一般不建議使用。當(dāng)匯編器遇到?.text或?.data或?.sect命令時(shí)，它將停止對(duì)當(dāng)前段的匯編，然后將緊接著的程序代碼或數(shù)據(jù)匯編到指定的段中，直到在遇到另一條?.text、.data、.asect或?.sect命令為止。

3．自定義的段命令

自定義的段就是程序員自己建立的段。有三條命令用來(lái)建立自定義的段：.usect、.sect和?.asect。其中，.usect命令前已講及，不再贅述。

(1)?.sect命令的常用格式為

.sect“段名”

該命令中的段名是程序員自己定義的名稱，用雙引號(hào)括起來(lái)，字符長(zhǎng)度不能超過(guò)8個(gè)字符。匯編器遇到該命令時(shí)，開始將其后的源代碼匯編到所定義的段名中。該段中或者含有可執(zhí)行的程序，類似于text段，或者含有數(shù)據(jù)，類似于data段。除了有一個(gè)專門的名稱外，該命令的用法也與?.text和?.data相類似，利用這個(gè)專門定義的名稱，程序員可以將一部分程序或數(shù)據(jù)放在不同于?.text和?.data的段中，即可以利用該命令建立自己定義的段。

(2)?.asect命令與?.sect命令類似，也是創(chuàng)建一個(gè)有名稱的段，但在段名后需要用數(shù)值給出該段在存儲(chǔ)器中的絕對(duì)地址。由于這種作法不利于程序的可移植性，所以很少使用?.asect命令。其格式為：

asect"段名"，地址4.3.5鏈接器對(duì)段的處理

鏈接器對(duì)段的處理主要有兩個(gè)功能：首先它將COFF目標(biāo)文件中的段組合起來(lái)，建立可執(zhí)行的COFF輸出模塊；其次鏈接器還為輸出段選擇存儲(chǔ)器地址。

為了完成上述功能，鏈接器有MEMORY和SECTIONS兩條命令。MEMORY用于定義目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器，可以定義每一段存儲(chǔ)器的起始地址和長(zhǎng)度；SECTIONS用于累加器如何組合輸入段以及將輸出段放至何處。這兩條命令并不是非用不可。如果不用，鏈接器將采用缺省分配算法為各個(gè)段分配空間；如果使用，那么需要將這些命令放在命令文件(*.CMD文件)中。

1．缺省分配算法

如果不給鏈接器提供命令文件，那么鏈接器將用缺省的算法。缺省分配算法如下：

(1)假定存儲(chǔ)器的起始地址為0；

(2)假定全部的存儲(chǔ)器空間都用來(lái)分配目標(biāo)代碼；

(3)將?.text分配到起始地址為0的存儲(chǔ)器中；

(4)將?.data分配到緊接著?.text的存儲(chǔ)器中；

(5)將?.bss分配到緊接著?.data的存儲(chǔ)器中；

(6)將自定義的段分配到緊接著?.bss的存儲(chǔ)器中。若自定義段多于一個(gè)，則按自定義段在文件中的先后順序存放。需要注意的是，鏈接器只是為各段指定了地址而不將程序裝入實(shí)際的存儲(chǔ)器。這一工作由引導(dǎo)程序來(lái)完成。如果輸入的目標(biāo)文件有多個(gè)，則鏈接器首先將各個(gè)文件中相同段名的段組合起來(lái)，形成相應(yīng)的輸出段，然后再按上述方法分配存儲(chǔ)器。

2．用命令文件分配存儲(chǔ)器

缺省分配文件將段分配到存儲(chǔ)器中時(shí)，必須按缺省分配算法進(jìn)行。但在實(shí)際的應(yīng)用中，許多情況并不一定能夠滿足缺省算法的要求，DSP的硬件系統(tǒng)中可能包含多種類型的存儲(chǔ)器，如SRAM、SDRAM、DRAM、ROM、EPROM、FLASH等，用戶可能將不同的段分布于不同的內(nèi)存，這時(shí)就不能采用缺省算法，必須建立一個(gè)命令文件，在命令文件中用MEMORY和SECTIONS命令將各段分配至相應(yīng)的存儲(chǔ)器中。例4.42命令文件的實(shí)例。

MEMORY

{

RAM0：origin=809800h length=400h

RAM1：origin=809c00h length=300h

RAM2：origin=800000h length=4000h

RAM3：origin=804000h length=4000h

}SECTIONS

{

.text： LOAD=RAM2

.data： LOAD=RAM3

.bss： LOAD=RAM0

.var： LOAD=RAM1

}該例通過(guò)MEMORY命令定義了RAM0、RAM1、RAM1和RAM3等4個(gè)RAM塊的起始地址和長(zhǎng)度，它們的起始地址必須在第2章圖2.8(b)所示RAM的允許范圍內(nèi)，其長(zhǎng)度不能超過(guò)實(shí)際允許的空間。SECTIONS命令將?.text、.data、.bss、.var等4個(gè)段分配到有關(guān)的RAM中，其中?.var是程序員通過(guò)?.sect或?.usect自定義的段

3．程序重定位

匯編器對(duì)每一個(gè)段進(jìn)行匯編時(shí)，都假設(shè)起始地址為0。每一個(gè)段中所有的重定位符號(hào)(標(biāo)號(hào))都是相對(duì)于0地址而言的。但實(shí)際上并不是所有的段都是以0地址作為起始地址的。因此鏈接器必須通過(guò)下面的步驟對(duì)每個(gè)段進(jìn)行重定位。

(1)將段分配到存儲(chǔ)器，使其有合適的起始地址；

(2)調(diào)整符號(hào)值，使之與新的段地址相適應(yīng)；

(3)調(diào)整重定位后符號(hào)的參考值，使之與調(diào)整后的符號(hào)值相一致。鏈接器利用重定位符號(hào)來(lái)調(diào)整符號(hào)的參考值，每次當(dāng)一個(gè)重定位符號(hào)被參考時(shí)，匯編器就建立一個(gè)重定位項(xiàng)。利用這些重定位項(xiàng)，鏈接器在符號(hào)被重定位之后修改參考值。例4.43產(chǎn)生重定位項(xiàng)的代碼(TMS320C3x)。

1 .refX

200000000 .text

30000000060000000! BRX；產(chǎn)生一個(gè)重定位項(xiàng)

40000000108200002 LDI@Y，R0；產(chǎn)生一個(gè)重定位項(xiàng)

500000002060000000Y：IDLE該例中，符號(hào)X和Y都是可重定位的，X在其它模塊中定義，Y在本模塊的.text塊中定義。匯編之后，X的值為0(匯編器假定所有未定義的外部符號(hào)的值為0)，而Y的值為2(相對(duì)于?.text塊的0地址)。匯編器為X和Y各產(chǎn)生一個(gè)重定位項(xiàng)。X的參考是外部參考(在列表中用！表示)，Y的參考是內(nèi)部定義的可重定位符號(hào)(用@表示)。鏈接之后，假定X重定位至地址100h，且.text塊重定位到起始地址200h，則Y重定位后的值為202h。鏈接器利用這兩個(gè)重定位項(xiàng)在目標(biāo)代碼中補(bǔ)上這兩個(gè)參考：

60000100 BRX ；變?yōu)?0000100

08200002LDI@Y，R0 ；變?yōu)?8200002

COFF的目標(biāo)文件中的每一塊都有一個(gè)重定位項(xiàng)目表，表中包含了塊中每一個(gè)可重定位參考的一個(gè)重定位項(xiàng)。鏈接器通常在使用過(guò)重定位項(xiàng)之后就將它去除，以防止對(duì)輸出塊再次重定位(如果目標(biāo)文件被重新鏈接或被裝入)。沒有重定位項(xiàng)的文件就是所有地址都是絕對(duì)地址的絕對(duì)文件，如果程序員要保留重定位項(xiàng)，激活鏈接器的?-r選項(xiàng)即可。有時(shí)候某塊程序裝入到某個(gè)存儲(chǔ)器中但需在另一塊存儲(chǔ)器中運(yùn)行，比如一個(gè)程序中的關(guān)鍵代碼裝在ROM中但需在更高速度的RAM中運(yùn)行時(shí)就是如此，此時(shí)必須進(jìn)行運(yùn)行時(shí)的重定位。實(shí)現(xiàn)的方法很簡(jiǎn)單，可在鏈接器的命令文件的SECTIONS中將塊分配兩次，一次設(shè)定裝入地址，另一次則設(shè)定運(yùn)行地址。例如：

.text：LOAD=ROM，RUN=RAM0

4．COFF文件中的符號(hào)

COFF文件包含一個(gè)與程序中的符號(hào)信息有關(guān)的符號(hào)表，鏈接器在進(jìn)行重定位時(shí)要用到這個(gè)表，調(diào)試工具也可利用這個(gè)符號(hào)表提供符號(hào)級(jí)調(diào)試。在一個(gè)模塊中定義而在另一個(gè)模塊中引用的符號(hào)稱外部符號(hào)，一般可用?.global命令來(lái)標(biāo)明某一符號(hào)。在一個(gè)源模塊中，外部符號(hào)可以是參考(ref)或是定義(ref)。

定義(ref)：在當(dāng)前模塊中定義，在其它模塊中引用。

參考(ref)：在其它模塊中定義，在當(dāng)前模塊中引用。下面的代碼可說(shuō)明這兩種定義：

.globalX；X在當(dāng)前模塊中定義，在其它模塊中引用

.globalY；X在其它模塊中定義，在當(dāng)前模塊中引用

X: LDIR0，R1；定義X

LDI@Y，R0 ；引用Y

X是一個(gè)在本模塊中定義的外部符號(hào)，可以在其它模塊中引用；Y在其它模塊中定義，在本模塊中引用。匯編器將X和Y都放在目標(biāo)文件的符號(hào)表中。匯編器匯編使所有的引用與相應(yīng)的定義相一致，否則將輸出一個(gè)錯(cuò)誤信息，只有沒有出錯(cuò)信息才能產(chǎn)生可執(zhí)行的目標(biāo)文件。

匯編器并不對(duì)其它類型的符號(hào)產(chǎn)生符號(hào)表項(xiàng)目，因?yàn)殒溄悠鞑恍枰鼈儭１热绯绦驑?biāo)號(hào)就不包含在符號(hào)表中，除非用?.global來(lái)說(shuō)明。在對(duì)程序進(jìn)行符號(hào)級(jí)調(diào)試時(shí)，有時(shí)候在符號(hào)表中包含程序中的每一個(gè)符號(hào)，這往往是很有用的，這時(shí)需在匯編時(shí)激活-s選項(xiàng)。

5．COFF編程舉例

本節(jié)通過(guò)一個(gè)TMS320C3x的匯編語(yǔ)言程序來(lái)說(shuō)明基于COFF的匯編語(yǔ)言編程。

例4.44COFF的匯編編程(TMS320C3x)。

.text ；匯編至?.text塊

add： LDI10，AR1

LDI0，R1

aloop： ADDI*AR0++，R1

DBNZAR1，aloop

STIR1，@varl

.data ；匯編至?.data塊

ivals .word0AAh，0BBh，0CChvar2