TMS320C54x的指令系统

第3章TMS320C54x的指令系统 着重介绍助记符指令的分类及基本功能 寻址方式 指令表示方法 TMS320C54x的指令系统 3 1寻址方式 寻址方式 当硬件执行指令时 寻找指令所指定的参与运算的操作数的方法 立即寻址绝对寻址累加器寻址直接寻址间接寻址存储器映像寄存器寻址堆栈寻址 操作码 源操作数 目的操作数 注释 LD 10 A 立即数10 A 部分寻址缩略语 3 1 1立即寻址 指令中含有执行指令所需的操作数 操作数紧随操作码存放在程序存储器中 例如 LD F180 A 将立即数F180加载到A 立即数的数值形式 短立即数 3 5 8 9位 单字指令长立即数 16位 双字指令 特点 指令中含有一个固定的立即数 运行速度较快 但需占用程序存储空间 并且数值不能改变 用途 用于表示常数或对寄存器初始化 3 1 2绝对寻址 指令中含有所要寻找的操作数的16位存储单元地址 16位地址表示形式 地址标号 如 TABLE 16位符号常量 如 89AB 1234 例如 LD DATA A 将DATA指定的数据存储单元中的数据送入累加器A中 四种类型 数据存储器地址 dmad 寻址 程序存储器地址 pmad 寻址 端口 PA 寻址 1k 寻址 特点 指令中包含一个固定的16位地址 能寻址所有数据存储空间 但运行速度慢 需要较大的存储空间 绝对地址寻址的指令至少应为2个字长 3 1 3累加器寻址 将累加器的内容作为地址去访问程序存储单元 即将累加器中的内容作为地址 用来对存放数据的程序存储器寻址 例如 READASmem 将A中的数据作为地址寻址程序存储器中的数据 并将数据送入Smem指定的数据存储单元 WRITASmem 将Smem指定的数据存储单元中的数据 写入A所指定的程序存储单元 用途 用于完成程序存储空间与数据存储空间之间的数据传输 3 1 4直接寻址 利用数据指针DP和堆栈指针SP寻址 指令格式 指令的标识符表示指令为直接寻址 地址形成过程 CPL 0 高9位 低7位 16位数据存储器地址 CPL 1 高9位 低7位 16位数据存储器地址 SP dmad 3 1 5间接寻址 是根据辅助寄存器 AR0 AR7 给出的16位地址进行寻址 每一个辅助寄存器都可以用来寻址64K字数据存储空间中任何一个单元 两个辅助寄存器算术运算单元 ARAU0和ARAU1 可以根据辅助寄存器的内容进行操作 完成16位无符号数算术运算 可完成以下操作 对存储器进行单16位数据的读操作或写操作 对两个独立的数据存储单元的读操作 读和写两个连续的数据存储单元 可以在读一个数据存储单元的同时 向另一个存储单元进行写操作 3 1 6存储器映像寄存器寻址 是一种不考虑DP和SP为何值 以0为基地址来访问MMR的寻址方式 主要用于修改存储器映像寄存器的内容 1 采用直接寻址方式 2 采用间接寻址方式 高9位数据存储器地址置0 利用指令中的低7位地址直接访问MMR 高9位数据存储器地址置0 按照当前辅助寄存器ARx的低7位地址访问MMR MMR寻址特点 寻址速度快 对MMR执行写操作开销小 可直接利用MMR的名称快速访问数据存储空间的0页资源 只能寻址数据空间的0页单元 用途 主要用于不改变DP SP的情况下 修改MMR中的内容 3 1 7堆栈寻址 堆栈 当发生中断或子程序调用时 用来自动保存PC内容以及保护现场或传送参数 C54x的堆栈是向低地址生长 并由16位堆栈指针SP管理 SP总是指向栈顶 堆栈寻址 利用SP指针 按照先进后出的原则进行寻址 当进栈操作时 SP先减小 然后数据进入堆栈 当出栈操作时 数据先出栈 然后SP增加 进栈 SP先减小 数据再入栈 SP SP 1 使SP指向03FEH SP 03FEH 数据进栈 SP 03FEH 13FF SP SP SP PSHDSmem 03FEH 13FF SP 出栈 数据先出栈 然后SP加1 SP 03FEH 数据出栈 SP SP 1 使SP指向03FFH POPDSmem SP 13FF 3 2 1指令系统中的符号 1 指令系统中的符号和缩略语 2 指令操作码符号和缩略语 例如 LDSmem SHIFT dst 单数据存储器操作数 移位后加载累加器 操作码 A Smem的存储地址 D 目的累加器位D 0dst为累加器AD 1dst为累加器B SHIFT 移位数区移位范围 16 15 3 2 2指令系统中的运算符 3 3TMS320C54x的指令系统 C54x的指令系统共有129条基本指令 由于操作数的寻址方式不同 由它们可以派生多至205条指令 按指令的功能可分成六大类 数据传送指令算术运算指令逻辑运算指令 程序控制指令并行操作指令重复操作指令 PAGENDAGEN特殊功能寄存器 系统控制 程序地址生成器 数据地址生成器 CPU 乘法累加器 算术 逻辑运算单元 桶形移位器 比较器 外部存储器接口 外部设备接口 程序存储器数据存储器串行口并行口定时器计数器中断 系统控制接口 PAB PB CAB CB DAB DB EAB EB 3 3 1数据传送指令 数据传送指令是从存储器中将源操作数传送到目的操作数所指定的存储器中 存储器 数据存储器 DARAM SARAM 片内 片外 程序存储器 I O口 累加器 A B MMR SFR 3 3 1数据传送指令 是从存储器中将源操作数传送到目的操作数所指定的存储器中 包括 装载指令 存储指令 条件存储指令 混合装载和存储指令 3 3 2算术运算指令 算术运算指令是实现数学计算的重要指令集合 C54x的算术指令具有运算功能强 指令丰富等特点 包括 加法指令 ADD 减法指令 SUB 乘法指令 MPY 乘法 累加 减指令 MAC MAS 双字运算指令 DADD 特殊用途指令 ALU的功能框图 桶形移位寄存器 3 3 3逻辑运算指令 C54x的指令系统具有丰富的逻辑运算指令 包括 与运算指令 AND 或运算指令 OR 异或运算指令 XOR 移位操作指令 SHIFT 测试操作指令 TEST 3 3 4程序控制指令 共有31条 可分为6类 包括 分支转移指令子程序调用指令中断指令返回指令堆栈操作指令其他程序控制指令 3 3 5并行操作指令 利用流水线和并行操作的硬件电路 将单指令的数据传送和存储与各种运算同时进行操作 两条单指令进行并行操作时 应根据指令的前后注意流水线冲突 并行操作指令可分为 并行装载和存储指令并行存储和加 减指令并行装载和乘法指令并行存储和乘法指令 3 3 6重复操作指令 重复操作指令可以使紧随其后的一条指令或程序块重复执行 分为单指令重复和程序块重复 单指令重复操作是指通过RPT或RPTZ指令使其下一条指令被重复执行 重复执行的次数由指令操作数给出 其值等于操作数加1 最大重复次数为65536 重复操作指令共5条 程序块重复操作可以使紧随RPTB指令之后的程序块重复执行 块起始地址 RSA RPTB指令的下一行 块结束地址 REA 由RPTB指令的操作数给出 块重复执行次数 由块重复计数器BRC的内容来确定 对通用I O的操作 main stm 3000h spssbxxfcalldelayrsbxxfcalldelayb main 延时函数delay stm 270fh ar3loop1 stm 0f9h ar4loop2 banzloop2 ar4 banzloop1 ar3 ret 存储器的读写 main stm 1000h ar1 rpt 07hst 0h ar1 stm 7h ar3stm 1000h ar1stm 1008h ar2loop ld ar1 tstt ar2 banzloop ar3 here bhere I O口的读 写 main stm 3100h spstm 1000h ar1portr8000h ar1nopnopportw ar1 8001hnopnopb main 定时器中断主函数main initial while 1 定时器等初始化 initial stm 300h ar1 st 00h ar1ssbx1 11 关闭所有中断 stm 0ffffh ifr 清中断 stm 00h imr 屏蔽所有中断 stm 410h tcr 停止定时器 stm 4e1fh prd 置初始值 stm