C指令系统TMSCXDSP结构原理及应用PPT课件

1、D S P 原理原理 与与 应应 用用T he pr i nc i pl e a nd a ppl i c a ti o n o f D SP主 讲: 胡文静Q Q :228405520Email : 第1页/共46页第三章第三章 C54指令系统指令系统 本章知识概要： 寻址方式 指令表示方法 指令系统 学习重点： 寻址方式的分类及功能 指令符号、缩略语及运算符 常用指令第2页/共46页寻址方式寻址方式定义：寻找指令所指定的参与运算的操作数的方法。采用不同的寻址方式，会影响程序执行时间和代码效率。分为两大类：程序寻址和数据寻址。7种基本的寻址方式： 立即寻址 绝对寻址 累加器寻址 直接寻址 间

2、接寻址 存储器映像寄存器寻址 堆栈寻址第3页/共46页常用缩略语常用缩略语Smem16位单寻址操作数Xmem16位双寻址操作数，用于双操作数或部分单操作数指令，从DB数据总线上读取Ymem16位双寻址操作数，用于双操作数指令，从CB数据总线上读取dmad16位立即数：数据存储器地址（065 535）pmad16位立即数：程序存储器地址（065 535）PA16位立即数：I/O口地址（065 535）src源累加器（A或B）dst目的累加器（A或B）1k16位长立即数第4页/共46页立即寻址立即寻址 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，

3、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。第5页/共46页支持立即寻址的指令支持立即寻址的指令3位立即数 5位立即数 8位立即数 9位立即数 16位立即数 LD LD FRAME LD RPT LD ADD ADDM ANDAND MBITFCMPM LD MAC OR ORM RPT RPTZ ST STM SUBXOR XORM 第6页/共46页绝对寻址绝对寻址 指令中含有所要寻找的操

4、作数的16位存储单元地址或I/O空间地址。 16位地址表示形式： 地址标号，如：TABLE； 16位符号常量，如：89AB、1234。 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，但速度慢，需要较大的存储空间。 用途 用于对速度要求较低的场合。 Question：绝对寻址的指令字长至少多少？第7页/共46页 绝对寻址有四种类型 ： 数据存储器地址(dmad)寻址； 确定数据存储器中的一个地址，dmad可以是程序标号或数字。 程序存储器地址(pmad)寻址； 确定程序存储器中的一个地址，pmad可以是符号或具体的数字。 端口(PA)寻址； 确定外部端口的地址，PA可以是符号或具

5、体的数字。 *(1k)寻址。 确定数据存储器中的一个地址，(1k)是一个指定数据空间的地址（16位）。第8页/共46页绝对寻址举例绝对寻址举例 举例： MVKD EXAM1, *AR5 将数据存储器EXAM1地址单元的内容复制到辅助寄存器AR5所指向的地址单元。 MVPD TABLE, *AR2 将程序存储器TABLE1地址单元的内容复制到辅助寄存器AR2所指向的地址单元。 PORTRFIFO, *AR5 将数据从FIFO端口复制到辅助寄存器AR5所指向的地址单元。 LD *(PN), A 将地址为PN的数据单元的内容装载到累加器A。第9页/共46页累加器寻址累加器寻址 定义 以累加器中的内容

6、作为地址去寻址程序存储器存放数据的程序存储器。 用途 用于程序存储器和数据存储器之间的数据交换。 举例 READASmem 以累加器A中的内容为地址去读取程序存储器，写入Smem所指向的数据存储器。 WRITASmem 将Smem所指向的数据存储器内容写入以累加器A中的内容为地址的程序存储器。第10页/共46页直接寻址直接寻址利用指令中包含的数据存储器的低7位地址+基地址得到16位数据存储器的地址。基地址： DP，数据页指针； SP，堆栈指针。用途：利用DP和SP寻址数据存储器（DM）。格式：特点： 指令中含有数据存储器的低7位地址（偏移）； 16位地址由基地址（DP或SP）和偏移地址（dma

7、d）组合而成。Question: 如何确定基地址具体形式？第11页/共46页直接寻址直接寻址地址形成过程地址形成过程 CPL=0Question：16位地址具体分布情况？第12页/共46页直接寻址直接寻址地址形成过程地址形成过程 CPL=1第13页/共46页直接寻址表示直接寻址表示 表示： 变量前加，如x； 偏移量前加，如10。 特点： 不改变DP和SP的情况下，随机访问128个单元任何一个单元； 指令短，每条指令只有一个字。 例1: 数据存储器存储数据如图所示，采用数据页指针DP直接寻址，完成x，y单元的两个数据求和。第14页/共46页直接寻址举例直接寻址举例+第15页/共46页直接寻址举例

8、直接寻址举例+第16页/共46页直接寻址举例直接寻址举例 例2：数据存储器存储数据如图所示，采用堆栈指针SP直接寻址，求堆栈中距栈顶两个数x, y的单元的和。(SP=0200H)+第17页/共46页间接寻址间接寻址利用辅助寄存器内容作为地址指针访问存储器，C54系列DSP具有8个16位辅助寄存器（AR0AR7）寻址范围：每一个辅助寄存器可以寻址64K字的数据存储空间中的任何一个单元。利用两个辅助寄存器算术运算单元(ARAU0和ARAU1)，对辅助寄存器的内容进行操作，可以完成16位无符号数算术运算。特点： 能从存储器中读或写一个单16位数据操作数； 能在单指令中读两个独立的数据存储单元； 能在

9、单指令中读一个存储单元的同时写一个存储单元； 能在单指令中读写两个连续的存储单元。第18页/共46页单操作数间接寻址单操作数间接寻址第19页/共46页单操作数间接寻址形式单操作数间接寻址形式MOD域 操作句法功 能说 明0000 * ARx 地址=ARx ARx的内容为数据存储器地址0001 * ARx- 地址=ARx ARx=ARx-1 寻址结束后，ARx地址减1 。注2 0010 * ARx+ 地址=ARx ARx=ARx+1 寻址结束后，ARx地址加1。 注1 0011 * +ARx ARx=ARx+1 地址=ARx ARx中的地址加1后，再寻址。 注1 、注2、注3 0100 * AR

10、x-0B 地址=ARx ARx=B(ARx-AR0) 寻址结束后，用位倒序进位的方法 从ARx中减去AR0的值。 注1：寻址16位字时增/减量为1，32位字时增/减量为2。注2：这种方式只能用写操作指令。注3：这种方式不允许对存储器映像寄存器寻址。 第20页/共46页0101 * ARx-0 地址=ARx ARx=ARx-AR0寻址结束后,从ARx中减去AR0的值。0110 * ARx+0 地址地址 = ARx ARx=ARx+AR0 寻址结束后，把AR0加到ARx中 * ARx+0B 地址=ARx ARx=B(ARx+AR0)寻址结束后，用位倒序进位的方法将 AR0加到ARx中 * ARx-

11、% 地址=ARx ARx=Circ(ARx-1)寻址结束后，ARx中的地址值按循环减的方法减1。注1 * ARx-0% 地址=ARx ARx=Circ(ARx-AR0) 寻址结束后，按循环减的方法从ARx中减去AR0中的值注1：寻址16位字时增/减量为1，32位字时增/减量为2。第21页/共46页单操作数间接寻址形式单操作数间接寻址形式域操作句法功 能说 明1010 * ARx+% 地址=ARx ARx=Circ(ARx+1)寻址结束后，ARx中的地址值按循环加的方法加1。注1 1011 * ARx+0% 地址=ARx ARx=Circ(ARx+AR0) 寻址结束后，按循环加的方法将AR0中的

12、值加到ARx。 1100 * ARx(lk) 地址=ARx+lk ARx=ARx以ARx与16位数之和作为地址，寻址结束后，ARx中的值不变。1101 * +ARx(lk) 地址=ARx+lk ARx=ARx+lk将一个16位带符号数加到ARx，然后寻址。注31110 * ARx(lk)%地址=Circ(ARx+lk) ARx=Circ(ARx+lk) 将一个16位带符号数按循环加的方法加至ARx，然后再寻址1111 * (lk)地址=(lk)利用16位无符号数作为地址,寻址数据存储器注3：这种方式不允许对存储器映像寄存器寻址。第22页/共46页Xmod, Ymod操作码语法功 能 说 明 0

13、 0* ARx地址=ARxARx中的内容是数据存储器地址 0 1* ARx-地址=ARxARx=ARx-1寻址后，ARx的地址减1 1 0* ARx+地址=ARxARx=ARx+1寻址后，ARx的地址加1 1 1* ARx+0%地址=ARxARx=Circ(ARx+AR0)寻址后，AR0以循环寻址方式加到ARx中去 第23页/共46页存储器映像寄存器寻址存储器映像寄存器寻址用途：用于修改存储器映像寄存器的值，不影响当前数据页指针（DP）或堆栈指针（SP）的值。可工作于直接或间接寻址方式。MMR地址： 直接寻址高9位数据存储器地址置0，利用指令中的低7位地址访问MMR； 间接寻址高9位数据存储器

14、地址置0，按当前AR的低7位地址访问MMR；结束后，AR的高9位强制置0第24页/共46页堆栈寻址堆栈寻址 堆栈 中断和子程序调用时自动存放PC的值；保护现场和传递参数。从高地址向低地址方向填入；通过堆栈指针（SP）管理堆栈；SP始终指向存放于堆栈中的最后一个元素。 操作： 压栈（PUSH）- SP减小；出栈（POP）- SP增大；FILO原则。 PSHD Smem ;Smem压入堆栈 POPD Smem ;栈顶弹出到Smem PSHM MMR ;MMR压入堆栈 POPD MMR ;栈顶弹出到MMR第25页/共46页C54x指令表示方法指令表示方法 操作码（opcode）和操作数（oprand

15、）构成助记符指令。第26页/共46页C54x指令系统指令系统 C54x的指令系统可以分为六种基本类型 算术运算类指令 逻辑运算类指令 程序控制类指令 装载与存储类指令 并行类指令 指令重复指令参见附录E第27页/共46页算术运算指令算术运算指令加法加法 ADD to Accumulator 例：ADD *AR3+, 14, A 执行前 执行后第28页/共46页算术运算指令算术运算指令减法减法 累加器减累加器减 (SUB) 例：例：SUB *AR1+, 14, A 执行前执行前 执行后执行后第29页/共46页算术运算指令算术运算指令乘法乘法 舍入/非舍入乘法(MPY(R) 例：MPY 13, A 执行前 执行后第30页/共46页双字运算指令双字运算指令 双字加(DADD) 例2：DADD *AR3+, A, B 执行前 执行后第31页/共46页特殊运算指令特殊运算指令第32页/共46页特殊应用指令特殊应用指令第33页/共46页逻辑运算类指令逻辑运算类指令 与（AND）指令 或（OR）指令 异或（XOR）指令 移位指令 测试指令第34页/共46页逻辑运算指令逻辑运算指令 举例：第35页/共46页逻辑运算指令逻辑运算指令 举例：第36页/共46页装载装载/存储指令存储指令第37页/共46页装载装载/存储指令