第6章 TMS320C54x基本结构

1、第六章,TMS320C54x,基本结构,6.1 TMS320C54x,结构简介,6.2,内部总线结构,6.3,中央处理单元,CPU,6.4,存储器,6.5,小结,重点难点,DSP,芯片的总线结构及其作用,DSP,芯片中央处理单元,CPU,的组成,及各部分的功能,DSP,芯片存储器结构和存储空间的组织,与分配,C5416,的存储器映射寄存器,TMS320C54x,结构简介,6.1 TMS320C54x,结构简介,一、内部总线结构,一组程序总线,PB,三组数据总线,CB,DB,和,EB,四组地址总线,PAB,CAB,DAB,EAB,二,CPU,组成部分,一个,40,位的算术逻辑单元,ALU,乘法器

2、加法器单元,MAC,两个,40,位的累加器,A,和,B,桶形移位器,比较、选择和存储单元,指数编码器,CPU,状态和控制寄存器,TMS320C54x,结构简介,6.2,总线结构,总线结构,1,条程序总线,PB,：用于从程序存储区提取指令和常,数，其中存放在程序存储区的常数,叫做立即数操作数,3,条数据总线,CB,DB,和,EB,：连接各个组成部分,CB,和,DB,传送从数据存储器读出的操作数,EB,总线传送要写入到存储器中的数据,4,条地址总线,PAB,CAB,DAB,和,EAB,：传送执行指令所,用的地址,表,6-1,各种读,写方式用到的总线,读,写方式,地址总线,程序总线,数据总线,PAB

3、,CAB,DAB,EAB,PB,CB,DB,EB,程序读,程序写,单数据读,双数据读,长数据,32,位,读,hw,lw,hw,lw,单数据写,数据读,写,双数据读,系数读,外设读,外设写,总线结构,6.3,中央处理单元,CPU,中央处理单元,CPU,6.3.1,算术逻辑单元,ALU,1,ALU,的输入,ALU,的,X,输入源,1,桶形移位寄存器的输出,2,来自数据总线,DB,的数据存储器操作数,ALU,的,Y,输入源,1,累加器,A,中的数据,2,累加器,B,中的数据,3,来自数据总线,CB,的数据存储器操作数,4,T,寄存器中的数据,2,ALU,的输出,ALU,的输出为,40,位，被送往累加

4、器,A,或,B,3,溢出处理,若,OVM=0,则对,ALU,的运算结果不作任何调整,直接送入累加器,若,OVM=1,则对,ALU,的运行结果进行调整,当正向溢出时，将,32,位最大正数,00 7FFFFFFFH,装入累加器,当负向溢出时，将,32,位最小负数,FF 80000000H,装入累加器,溢出发生后，状态寄存器,ST0,中与目标累加器相关的溢出,标志位,OVA,或,OVB,置,1,直到复位或执行溢出条件指令,中央处理单元,CPU,饱和算法,当发生计算结果大于可表示的最大值或者,小于可表示的最小值的时候，结果为这个,最大值或者最小值,非饱和算法：如果结果溢出则直接去掉溢出位，剩下,的就是

5、结果,中央处理单元,CPU,4,进位位,进位位,C,的功能,用来指明是否有进位发生,用来支持扩展精度的算术运算,可作为分支、调用、返回和条件操作的执行条件,注意,进位位,C,不受装载累加器操作、逻辑操作、非算术运算,和控制指令的影响,进位位的值通常可以用用指令,RSBX,置,0,和,SSBX,置,1,直,接进行设置,硬件复位时，进位位置,1,中央处理单元,CPU,5,双,16,位算术运算,在单个周期内进行两次,16,位加法或两次,16,位减法运算,6,其他控制位,TC,测试,控制标志，位于,ST0,的,12,位,ZA/ZB,累加器结果为,0,标志位,中央处理单元,CPU,中央处理单元,CPU,

6、6.3.2,累加器,A/B,39,32,31,16,15,0,累加器,A,AG,AH,AL,保护位,39,32,高阶位,31,16,低阶位,15,0,累加器,B,BG,BH,BL,保护位,高阶位,低阶位,AG,保护位,AG,BG,3932,作为算术计算时的数据位余量,以防止迭代运算中的溢出,BG,AG,BH,AH,高阶位,AH,BH 3116,BL,AL,低阶位,AL,BL 150,累加器,A,和累加器,B,的唯一,差异,在于累加器,A,的,16,31,位可以用作乘累加单元的一个输入,1,保存累加器的内容,使用,STH,SACCD,和并行存储指令存储累加器内容,先将累加器内容移位，再将高,16

7、,位存入存储器,右移存储,AG(BG,右移,AH(BH,AH(BH,存入存储器,左移存储,AL(BL,左移,AH(BH,AH(BH,存入存储器,使用,STL,指令存储累加器内容,先将累加器内容移位，再将低,16,位存入存储器,右移存储,AH(BH,右移,AL(BL),AL(BL,存入存储器,左移存储,AL(BL,左移,AH(BH,低位补,0,AL(BL,存入存储器,注意,移位操作是在存储累加器内容的过程中同时完成的,移位操作是在移位寄存器中完成的，累加器的内容,保持不变,中央处理单元,CPU,中央处理单元,CPU,例,6-1,假设累加器,A,FF 4321 1234h,执行带移位,的,STH,

8、和,STL,指令操作后，求数据存储单元,TEMP,和累加器,A,中的结果,STH A,8,TEMP,STH A,8,TEMP,STL A,8,TEMP,STL A,8,TEMP,TEMP,2112h,TEMP,FF43h,TEMP,3400h,TEMP,2112h,A,FF 4321 1234h,中央处理单元,CPU,例,6-2,累加器,A=FF 0123 4567H,执行带移位的,STH,和,STL,指令后，求暂存器,T,和,A,的内容,8,F F 0 1 2 3 4 5 6 7,A,AG AH AL,移位,寄存器,T,2 3,4,5,6 7,0 0,T = 2345H,STH A,T,的内

9、容右移,AH,0 1,F F 0 1,T = FF01H,A,FF,0123,4567H,8,T,A,的内容左移,8,位,AL,存入,T,0 1,2 3,4 5,6 7,0 0,6 7 0 0,T = 6700H,STL A,8,T,A,的内容右移,8,位,AL,存入,T,F F 0 1 2 3 4 5 6 7,4 5,2 3,0 1,F F,F F,2 3 4 5,T = 2345H,A,FF,0123,4567H,中央处理单元,CPU,2,累加器移位和循环移位,累加器移位或循环移位的指令共有,6,条,SFTA,算术移位,SFTL,逻辑移位,SFTC,条件移位,ROL,累加器循环左移,ROR

10、,累加器循环右移,ROLTC,累加器带,TC,位循环左移,3,专用指令,FIRS,指令,LMS,指令,SQDST,指令,6.3.3,桶形移位寄存器,中央处理单元,CPU,1,数的定标,2,数的转换,中央处理单元,CPU,1,浮点数与定点数之间的转换,浮点数,x,转换为定点数,x,q,6.3.1,定点数,x,q,转换为浮点数,x,6.3.2,浮点数,x,转换为定点数,x,q,6.3.3,2,定点二进制数转换为浮点十进制数,1,先求整型数，然后利用式,6.3.2,进行计算,2,根据,Q,值，确定小数点位置，然后进行计算,Q,2,int,x,x,q,Q,q,2,x,float,x,5,0,2,int

11、,Q,x,x,q,中央处理单元,CPU,1,组成框图,符号控制,SC,写选择,MSW/LSW,DB15DB0,CB15CB0,EB15EB0,测试位,Tc,ALU,CSSU,SXM,A,B,T,ASM(40,指令寄存器,立即数,1615,015,MUX,符号控制,SC,桶形移位器,1631,写选择,MSW/LSW,多路选择器,MUX,用来选择输入数据,符号控制,SC,用于对输入数据进,行符号位扩展,桶形移位器,用来对输入的数据,进行定标和移位,写选择电路,用来选择最高有效,字和最低有效字,3,桶形移位寄存器,中央处理单元,CPU,2,桶形移位寄存器的输入,通过多路选择器,MUX,来选择输入信号

12、,取自,DB,数据总线的,16,位,输入数据,取自,DB,和,CB,扩展数据总,线的,32,位输入数据,来自累加器,A,或,B,的,40,位,输入数据,3,桶形移位寄存器的输出,输出至,ALU,的一个输入端,经写,MSW/LSW,选择电路,输出至,EB,总线,MUX,符号控制,SC,桶形移位器,1631,写选择,MSW/LSW,CB15CB0,EB15EB0,测试位,Tc,ALU,CSSU,SXM,A,T,ASM(40,指令寄存器,立即数,1615,015,DB15DB0,B,中央处理单元,CPU,4,桶形移位寄存器的功能,在,ALU,运算前，对来自数据存储器的操作数或者,累加器的值进行定标,

13、对累加器中的值进行算术或逻辑移位,对累加器中的值进行归一化处理,在累加器中的值存储到数据存储器之前进行定标,5,桶形移位寄存器的操作,1,控制操作数的符号位扩展,若操作数为有符号数，则,当,SXM=1,时，完成符号位扩展,当,SXM=0,时，禁止符号位扩展,若操作数为无符号数，不执行符号位的扩展,中央处理单元,CPU,2,控制操作数的移位,移位数都用,2,的补码表示，正值表示左移，负值表示右移,移位数的形式,5,位立即数，取值范围,16,15,ST1,中的,ASM,位，取值范围,16,15,暂存器,T,中的低,6,位数值，取值范围,16,31,例如,ADD A,4,B,累加器,A,右移,4,位

14、后加到累加器,B,ADD A,ASM,B,累加器,A,中的值移位后与累加器,B,的值相加，结果放在累加器,B,NORM A,按,T,寄存器中的数值对累加器,A,归一化,中央处理单元,CPU,6.3.4,乘法器,加法器单元,1,乘法器,1,三种乘法运算,如果是两个有符号数相乘，则,16,位的乘数与被乘数,先进行符号扩展，在最高位前添加,l,个符号位（其值,由最高位决定），扩展为,17,位有符号数后再相乘,如果是无符号数乘以无符号数，则在两个操作数的,最高位前面添加,0,扩展为,17,位的操作数再相乘,如果是有符号数与无符号数相乘，有符号数在最高位,前添加,1,个符号位（其值由最高位决定），无符号

15、数,在最高位前面添加,0,然后两个操作数相乘,中央处理单元,CPU,2,乘法器的输入,XM,输入,取自数据总线,DB,的数据存储器操作数,来自暂存器,T,的操作数,来自累加器,A,的,32,16,位操作数,YM,输入,来自数据总线,DB,的数据存储器操作数,来自数据总线,CB,的数据存储器操作数,来自程序总线,PB,的程序存储器操作数,来自累加器,A,的,32,16,位操作数,3,乘法器的输出,乘法器的输出经小数控制电路接至加法器的,XA,输入端,中央处理单元,CPU,2,加法器,1,加法器的输入,XA,输入：来自乘法器的输出,YA,输入,来自累加器,A,的操作数,来自累加器,B,的操作数,2

16、,加法器的输出,将运算结果送入累加器,A,或,B,舍入算法：将目标累加器中的内容加上,215,然后将,累加器的低,16,位清零,中央处理单元,CPU,1,CSSU,单元主要功能,主要完成累加器的高阶位与低阶位之间最大值的比较,即选择累加器中较大的字，并存储在数据存储器中,2,工作过程,比较电路,COMP,将累加器,A,或,B,的高阶位与低阶位进行比较,比较结果分别送入状态转移寄存器,TRN,和状态寄存器,ST0,的状态位,TC,中，记录比较结果以便程序调试,比较结果输出至写选择电路，选择较大的数据,将选择的数据通过总线,EB,存入指定的存储单元,6.3.5,比较、选择和存储单元,中央处理单元,

17、CPU,例,CMPS,指令可以对累加器的高阶位和低阶位进行比较,并选择较大的数存放在指令所指定的存储单元中,指令格式,CMPS A,AR1,功能：对累加器,A,的高,16,位字,AH,和低,16,位字,AL,进行比较,若,AHAL,则AH*AR1,TRN,左移,1,位，0TRN(0,0TC,若,AHAL,则AL*AR1,TRN,左移,1,位，1TRN(0,1TC,中央处理单元,CPU,6.3.6,指数编码器,指数编码器是,CPU,的一个专用硬件，用于实现定点数到,浮点数的转换时，求累加器中数据的指数值,功能,求累加器中数据的指数值，并以二进制补码的形式,8,31,存放到,T,寄存器中,指数值,

18、冗余符号位数,8,中央处理单元,CPU,6.3.7 CPU,状态和控制寄存器,CPU,状态和控制寄存器,状态寄存器,0,ST0,状态寄存器,1,ST1,工作方式状态寄存器,PMST,主要功能,ST0,和,ST1,主要包含各种工作条件和工作方式的状态,PMST,包含存储器的设置状态和其他控制信息,操作,将它们快速地存放到数据存储器,由数据存储器对它们进行加载,用子程序或中断服务程序保存和恢复处理器的状态,中央处理单元,CPU,1,状态寄存器,0,ST0,ST0,的结构,15,13,12,11,10,9,8,0,ST0,ARP,TC,C,OVA,OVB,DP,ARP,辅助寄存器指针,用来选择使用单

19、操作数间接寻址时的,辅助寄存器,AR0AR7,TC,测试,控制标志,用来保存,ALU,测试操作的结果,TC,C,进位标志位,用来保存,ALU,加减运算时所产生的进,借位,OV,A/B,累加器,A/B,的溢出标志,用来反映,A/B,是否产生溢出,DP,数据存储器页指针,用来与指令中提供的,7,位地址结合形成,1,个,16,位数据存储器的地址,主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态,中央处理单元,CPU,2,状态寄存器,1 (ST1,主要反映处理器的寻址要求、计算初始状态的设置,I/O,及中断的控制等,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,40,BRAF,CPL,XF,HM,

20、INTM,0,OVM,SXM,C16,FRCT,CMPT,ASM,FRCT,BRAF,块重复操作标志位,用来指示当前是否在执行块重复操作,BRAF=0,表示当前不进行重复块操作,BRAF=1,表示当前正在进行块重复操作,CPL,直接寻址编辑方式标志位,用来指示直接寻址选用何种指针,CPL=0,选用数据页指针,DP,的直接寻址,CPL=1,选用堆栈指针,SP,的直接寻址,XF,外部,XF,引脚状态控制位,用来控制,XF,通用外部输出引脚的状态,执行,SSBX,XF=1,XF,通用输出引脚为,1,执行,RSBX,XF=0,XF,通用输出引脚为,0,HM,保持方式位；响应,HOLD,信号时，指示,C

21、PU,是否继续执行内部操作,HM=0,CPU,从内部程序存储器取指,继续执行内部操作,HM=1,CPU,停止内部操作,INTM,中断方式控制位,用于屏蔽或开放所有可屏蔽中断,INTN=0,开放全部可屏蔽中断,INTN=1,禁止所有可屏蔽中断,0,保留位，未被使用，总是读为,0,OVM,溢出方式控制位,用来确定累加器溢出时，对累加器的加载方式,OVM=0,将运算的溢出结果直接加载到累加器中,OVM=1,当正溢出时，将,007FFFFFFFH,加载累加器,当负溢出时，将,FF80000000H,加载累加器,SXM,符号位扩展方式控制位；用来确定数据,在运算之前是否需要符号位扩展,SXM=0,数据进

22、入,ALU,之前禁止符号位扩展,SXM=1,数据进入,ALU,之前进行符号位扩展,C16,双,16,位,双精度算术运算方式控制位,用来决定,ALU,的算术运算方式,C16=0,ALU,工作在双精度算术运算方式,C16=1,ALU,工作在双,16,位算术运算方式,FRCT,小数方式控制位,用来确定乘法器的运算方式,FRCT=1,乘法器的输出左移一位,消除多余的符号位,CMPT,间接寻址辅助寄存器修正方式控制位,用来决定,ARP,是否进行修正,CMPT=0,在进行间接寻址单操作数时，不修正,ARP,CMPT=1,在进行间接寻址单操作数时，修正,ARP,ASM,累加器移位方式控制位,为某些具有移位操

23、作的指令设定一个从,1615,范围内的移位值,HM,INTM,C16,CMPT,ASM,中央处理单元,CPU,3,工作方式状态寄存器,PMST,主要设定和控制处理器的工作方式和存储器的配置,反映处理器的工作状态,SST,SMUL,CLKOFF,DROM,AVIS,OVLY,MP/MC,IPTR,0,1,2,3,4,5,6,157,中,断,向,量,指,针,CPU,工,作,方,式,选,择,位,RAM,重,复,占,位,标,志,地,址,可,见,控,制,位,数,据,ROM,映,射,选,择,位,时,钟,输,出,选,择,位,乘,法,饱,和,方,式,位,存,储,饱,和,位,PMST,的结构,中央处理单元,CP

24、U,6.3.8,地址生成单元,1,程序地址产生单元,PAGEN,用来取单条指令的,PC,程序计数器）寄存器中的值,是由程序地址产生单元,Program-address,Generation Logic, PAGEN,加载的,2,数据地址产生单元,DACEN,用于产生数据地址的数据地址产生单元,Data,address Generation Logic, DAGEN,使用以下,16,位,寄存器计算操作数的地址,辅助寄存器,AR0,AR7,块大小寄存器,BK,堆栈指针,SP,存储器,6.4,存储器,6.4.1 DSP,芯片的存储器,片内存储器,外部扩展存储器,ROM,RAM,SARAM,1,个机器

25、周期内只,能被访问,1,次,DARAM,1,个机器周期内能,被访问两次,Flash,存储器,表,6-6,部分,C54x DSP,片内存储器容量,存储器类,型,芯片种类,ROM,程序,ROM,程序,数据,ROM,DARAM,SARAM,C541,28K,20K,8K,5K,0K,C542,2K,2K,0K,10K,0K,C543,2K,2K,0K,10K,0K,C545,48K,32K,16K,6K,0K,C546,48K,32K,16K,6K,0K,C548,2K,2K,0K,8K,24K,C549,16K,16K,16K,8K,24K,C5402,4K,4K,4K,16K,0K,C5410,

26、16K,16K,0K,8K,56K,C5416,16K,16K,0K,64K,64K,C5420,0K,0K,0K,32K,168K,存储器,存储器,6.4.2,存储区的组织,一、程序空间,主要功能,程序存储器主要用于存储程序指令和系数表,微计算机模式,片内,ROM,映射到程序空间。复位后程序跳转至固定,起始地址，再根据存放在片内的中断矢量表跳转至,片内存放引导程序的地址，开始运行片内引导程序,1,工作模式,若,MP,MC,0,DSP,芯片工作于微计算机模式,若,MP,MC,1,DSP,芯片工作于微处理器模式,存储器,微处理器模式,片内,ROM,被禁止。复位后程序跳至固定起始地址,再根据存放在

27、片外存储器的中断矢量表跳转至,相应地址开始运行用户程序,2,OVLY,位设置,片内,RAM,可以通过设置,OVLY,位来控制映射区域,若,OVLY=0,没有片内,RAM,映射到程序空间,这时片内,RAM,作为数据存储器使用,若,OVLY=l,片内,RAM,同时被映射到程序区和数据区,3,扩展程序存储空间,存储器,二、数据空间,DSP,芯片一般具有,64K,字的数据寻址空间,DROM,比特位,若,DROM =0,片内,ROM,不映射到数据空间,若,DROM,1,部分片内,ROM,映射到数据空间，并且当,MP,MC,0,时，片内,ROM,同时映射到,数据空间和程序空间,每一次复位时,DSP,都将,

28、DROM,位清零,便笺本,RAM,块,暂存存储器,位于数据存储器的,0060H,007FH,包括,32,个字的,DARAM,它用于变量的高速存储，有助于避免对大,RAM,块进行分段,存储器,三,I/O,空间,作用,用于对片外设备的访问,大小,共,64K,字,0000h,FFFFh,HOLD,模式,当,DSP,芯片处于,HOLD,状态时,DSP,芯片的外部总线,处于高阻状态，此时外设可完全获取对,DSP,芯片,外部资源的控制权,表,6-7 TMS320VC5416 ROM,的内容,地址范围,内容,C000h,D4FFh,GSM EFR,声码器数据,D500h,F7FFh,保留，可用于用户程序掩膜

29、,F800h,FBFFh,BOOTLOADER,程序,FC00h,FCFFh,律扩展数据表,FD00h,FDFFh,A,律扩展数据表,FE00h,FEFFh,正弦数据表,FF00h,FF7Fh,芯片测试用,FF80h,FFFFh,中断向量表,四,TMS320VC5416,的存储资源,存储器,存储器,6.4.3 C5416,寄存器,1,CPU,寄存器,表,6-8 C5416 CPU,存储器映像寄存器,地址,名称,描述,地址,名称,描述,00h,IMR,中断屏蔽寄存器,0Eh,T,T,暂存器,01h,IFR,中断标志寄存器,0Fh,TRN,状态转移寄存器,02h,05h,保留，用于测试,10h,1

30、7h,AR0,AR7,辅助寄存器,0,7,06h,ST0,状态寄存器,0,18h,SP,堆栈指针寄存器,07h,ST1,状态寄存器,1,19h,BK,循环缓冲区大小寄存器,08h,AL,ACCA,低位字,1Ah,BRC,块重复计数寄存器,09h,AH,ACCA,高位字,1Bh,RSA,块重复起点寄存器,0Ah,AG,ACCA,保护位,1Ch,REA,块重复终点寄存器,0Bh,BL,ACCB,低位字,1Dh,PMST,处理器模式状态寄存器,0Ch,BH,ACCB,高位字,1Eh,XPC,程序计数器宽展寄存器,0Dh,BG,ACCB,保护位,1Fh,保留,存储器,2,外设寄存器,用于对外设器件进行

31、控制和数据访问，驻留在地址,0020H,005FH,并且具有一个专用的外设总线结构,地址,名称,描述,20,DRR20,McBSP0,数据接收寄存器,2,21,DRR10,McBSP0,数据接收寄存器,1,22,DXR20,McBSP0,数据发送寄存器,2,23,DXR10,McBSP0,数据发送寄存器,1,24,TIM,定时器寄存器,25,PRD,定时器周期寄存器,26,TCR,定时器控制寄存器,27,保留,28,SWWSR,软件等待状态寄存器,表,6-9 C5416,外设存储器映像寄存器,地址,名称,描述,29,BSCR,块切换控制寄存器,2A,保留,2B,SWCR,软件等待状态控制寄存器

32、,2C,HPIC,主机接口控制寄存器,2D,2F,保留,30,DRR22,McBSP2,数据接收寄存器,2,31,DRR12,McBSP2,数据接收寄存器,1,32,DXR22,McBSP2,数据发送寄存器,2,33,DXR12,McBSP2,数据发送寄存器,1,34,SPSA2,McBSP2,子库地址寄存器,35,SPSD2,McBSP2,子库数据寄存器,36,37,保留,38,SPSA0,McBSP0,子库地址寄存器,39,SPSD0,McBSP0,子库数据寄存器,3A,3B,保留,3C,GPIOCR,通用,I/O,引脚控制寄存器,存储器,地址,名称,描述,3D,GPIOSR,通用,I/O

33、,引脚状态寄存器,3E,CSIDR,设备标识寄存器,3F,保留,40,DRR21,McBSP1,数据接收寄存器,2,41,DRR11,McBSP1,数据接收寄存器,1,42,DXR21,McBSP1,数据发送寄存器,2,43,DXR11,McBSP1,数据发送寄存器,1,44,47,保留,48,SPSA1,McBSP1,子库地址寄存器,49,SPSD1,McBSP1,子库数据寄存器,4A,53,保留,54,DMPREC,DMA,通道优先权和使能控制寄存器,55,DMSA,DMA,子库地址寄存器,56,DMSDI,带自动增量的,DMA,子库数据寄存器,57,DMSDN,不带自动增量的,DMA,子

34、库数据寄存器,58,CLKMD,时钟方式寄存器,59,5F,保留,存储器,6.5,小结,小结,总线结构,一组程序总线,PB,三组数据总线,CB,DB,和,EB,四组地址总线,PAB,CAB,DAB,EAB,CPU,一个,40,位的算术逻辑单元,ALU,两个,40,位的累加器,A,和,B,桶形移位器,乘法器加法器单元,MAC,比较、选择和存储单元,指数编码器,CPU,状态和控制寄存器,从程序存储区提取指令和常数,CB,和,DB,传送从数据存储器读出的操作数,EB,总线传送要写入到存储器中的数据,传送执行指令所用的地址,溢出处理,若,OVM=0,则对,ALU,的运算结果不作任何调整,直接送入累加器

35、,若,OVM=1,则对,ALU,的运行结果进行调整,当正向溢出时，将,32,位最大正数,00 7FFFFFFFH,装入累加器,当负向溢出时，将,32,位最小负数,FF 80000000H,装入累加器,溢出发生后，状态寄存器,ST0,中与目标累加器相关的溢出,标志位,OVA,或,OVB,置,1,直到复位或执行溢出条件指令,舍入算法：将目标累加器中的内容加上,215,然后将,累加器的低,16,位清零,饱和算法：当发生计算结果大于可表示的最大值或者,小于可表示的最小值的时候，结果为这个,最大值或者最小值,非饱和算法：如果结果溢出则直接去掉溢出位，剩下,的就是结果,指数值冗余符号位数,8,ST0,和,

36、ST1,主要包含,CPU,各种工作条件和工作方式的状态,PMST,包含存储器的设置状态和其他控制信息,使用,STH,SACCD,和并行存储指令存储累加器内容,先将累加器内容移位，再将高,16,位存入存储器,右移存储,AG(BG,右移,AH(BH,AH(BH,存入存储器,左移存儲,AL(BL,左移,AH(BH,AH(BH,存入存储器,使用,STL,指令存储累加器内容,先将累加器内容移位，再将低,16,位存入存储器,右移存储,AH(BH,右移,AL(BL,AL(BL,存入存储器,左移存储，用,0,左移,AL(BL,AL(BL,存入存储器,注意,移位操作是在存储累加器内容的过程中同时完成的,移位操作

37、是在移位寄存器中完成的，累加器的内容保持不变,控制操作数的符号位扩展,若操作数为有符号数，则,当,SXM=1,时，完成符号位扩展,当,SXM=0,时，禁止符号位扩展,若操作数为无符号数，则不考虑,SXM,位，不执行符号位的扩展,工作过程,比较电路,COMP,将累加器,A,或,B,的高阶位与低阶位进行比较,比较结果分别送入状态转移寄存器,TRN,和状态寄存器,ST0,的状态,位,TC,中，记录比较结果以便程序调试,比较结果输出至写选择电路，选择较大的数据,将选择的数据通过总线,EB,存入指定的存储单元,存储区组织,程序存储器主要用于存储程序指令和执行程序时所用到,的系数表，其地址空间共,64K,

38、字,DSP,芯片一般具有,64K,字的数据寻址空间,I/O,空间用于对片外设备的访问，其地址空间共,64K,字,寄存器,26,个,CPU,寄存器,外设寄存器用于对外设器件进行控制和数据访问,这些寄存器驻留在地址,0020H,005FH,并且具有一个专用,的外设总线结构,暂存存储器位于数据存储器的,0060H,007FH,包括,32,个字的双存取,RAM ( DARAM,它用于存储变量,有助于避免对大,RAM,块进行分段,小结,MUX,A,B,ALU,符号,ctr,符号,ctr,MUX,MUX,CB15CB0,DB15DB0,MAC,输出,SXM,SXM,OVM,C16,C,ZA/ZB,TC,X

39、,Y,A,M,U,B,B,A,C,T,D,S,OVA/OVB,桶形移位,器输出,零检测,舍入器,饱和逻辑,取整,40,位加法器,MUX,XM YM,乘法器,17,17,符号控制,符号控制,X MUX,Y MUX,T,DB15DB0,CB15CB0,PB15PB0,YA,XA,OVM,OVA/OVB,ZA/ZB,至,A/B,FRCT,A,B,0,来自,A,来自,B,P,A,C,D,A,D,T,乘法,累加单元功能框图,比较电路,COMP,状态转移寄存器,TRN,状态比较寄存器,TC,CCSU,A,B,MSW/LSW,选择,EB15EB0,来自桶形移位器,多路选择器,MUX,MUX,COMP,TRN

40、,TC,0000h,007Fh,0080h,3FFFh,4000h,FF7Fh,FF80h,FFFFh,保留,OVLY=1,或,外部,OVLY=0,中断向量表,外部,片内,DARAM,OVLY=1,或,外部,OVLY=0,外部,0000h,007Fh,0080h,3FFFh,4000h,FF7Fh,FF80h,FFFFh,保留,OVLY=1,或,外部,OVLY=0,片内,DARAM,OVLY=1,或,外部,OVLY=0,外部,片内,ROM,4K,字,FEFFh,FF00h,EFFFh,F000h,中断向量表,片内,保留,MP,MC,1,微处理器方式,MP/MC=0,微计算机方式,第,0,页程序存储器,第,0,页程序存储器,图,2-11 TMS320C5402,存储器空间分配示意图,0000h,005Fh,0060h,3FFFh,4000h,FEFFh,FF00h,FFFFh,存储器映像,寄存器,暂时寄存器,片内,DARAM,16K,字,外部,片内,ROM,DROM=1,或,外部,DROM=0,保留,DROM=1,或,外部,DROM=0,数据存储器