第三章、DSP指令系统.ppt

1、54X指令系统,介绍的是汇编指令系统 不同的型号指令系统也不尽相同 助记符指令是由操作码和操作数组成。 LD #0040H,A,3.1 寻址方式,一、立即数寻址 指令中有个固定的立即数。 短立即数有3，5，8或9位 长立即数为16位,短立即数： LD #0F0H,DP LD #05H,ASM LD #010,ARP,长立即数：ST #1020H,0080H,二、绝对地址寻址 指令中有个固定的地址，指令按照此地址进行数据寻址。 绝对地址的代码为16位，指令大于2个字节。 有4种类型： 1、数据存储器地址寻址（程序中固定的地址是数据存储器单元） MVKD DRR20,*AR2,2、程序存储器地址寻

2、址 （程序中固定的地址是程序存储器单元） MVPD TABLE1,*AR2 3、端口寻址 把端口数据复制到数据存储单元（只有助记符PORTR,PORTW） PORTR F2F0,*AR5 PORTW *AR5,F2F0,4、 *(1k)寻址 是用一个符号或常数来确定数据存储器的一个地址 LD *(BUFFER),A 不能与循环指令（RPT,RPT)一起使用,三、累加器寻址 把累加器内的当前值作为地址区访问该单元的存储器。 只有两条指令：READA和WRITA READA是读取累加器所确定的单元地址内容读出，写进Smem操作地址中 例：30H DB:50 LD 30H,A READA 0060H

3、,四、直接寻址 直接寻址是指在指令中包含有数据存储器地址的地7位，用这7位作为偏移地址并与基地址组成一个16位的数据存储器地址。 直接寻址的语法是用一个符号或常数来确定偏移值 直接寻址访问方便快捷，每条指令只要一个字。,代码格式 158 7 60 DP基准的直接寻址 例：LD #001H,DP RSBX CPL LD 30H,A,SP为基准的直接寻址,例： A=FF80123456H STM #1080 ,SP STL A,30H,例1、直接寻址：x=01FFH、y=0200H ST #0001,*(0180H) ST #1000,*(x) ST #500,*(y) LD #x,DP LD x

4、,A ADD 00H,A LD #y,DP ADD 00H,A,例2、堆栈指针直接寻址 SP0010H SSBX CPL LD 1,A ADD 2,A SP,五、间接寻址 按照辅助寄存器中的地址访问存储器。 可以通过寄存器访问64K的数据存储器。 有8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元（ARAU0和ARAU1)。 能够在一条指令中访问两个数据存储器单元。,1、单操作数寻址方式,(AR2)=0100H (0100H)=0030H LD *AR2,A (A)=0030H (AR2)=0100H,(AR2)=0100H (0100H)=0030H (0FFH)=200 LD *AR2-,A LD

5、*AR2,B (A)=0030H (AR2)=00FFH (B)=200,(AR2)=0100H (AR0)=0002H (0100H)=0030H (0101H)=100 (0102H)=200 LD *AR2+0,A LD *AR2,B (A)=0030H (AR2)=0102H (B)=200,2、循环寻址 一个循环缓冲器就是包括最近的数据的活动窗口，当新的数据到来时缓冲器就会覆盖最早的数据。 循环缓冲器的实现关键是循环寻址的实现，循环长度BK确定缓冲器的大小。 指令 STM #1K,BK 循环缓冲器必须是一个N位（N是满足2N BK）边界开始。循环寻址的起始地址必须有最后N位0。,循环

6、寻址的有效基地址（EFB）是用户所选定的寄存器（ARx)的低N位置0后得到的，末地址是通过BK的低N位代替ARx的低N位得到的。 例：STM #007H,BK STM #03FFH,AR0 起始地址： 循环末地址： 循环寻址过程：,例：STM #007H,BK STM #03FDH,AR0 起始地址： 循环末地址： 循环寻址过程：,8,1,3、位倒序寻址 位倒序寻址有效提高了FFT算法的速度。 使用位倒序寻址把AR0加到辅助寄存器中，地址以位倒序的方式产生。 位倒序，进位是从左向右 0101 1100 例:若(AR0)=0000 1000 (AR2)= 0110 0000 *AR2+0B ;

7、(AR2)= 0110 1000 *AR2+0B ; (AR2)= 0110 0100 *AR2+0B ; (AR2)= 0110 1100,0,1,1,1,位倒序寻址图,4、双数据寻址 即在一个指令中，同时对两个存储器进行读，或一个读一个写的操作。 使用Xmem和Ymem代表这两个数 若两个操作数一个读一个写时，Ymem代表写操作数。 158 76 54 32 10,MAC *AR2+,*AR3-,A MAC *AR0+,*AR3-,A X MAC *AR2+0,*AR3-,A X MAC *AR2+%,*AR3-,A X,六、存储器映射寄存器寻址 用来修改存储器映射寄存器而不影响当前数据页

8、指针和堆栈指针的值，以存储器映射寄存器中修改值去寻址。 直接寻址方式下，存储器地址高9位为0 间接寻址方式下，只用当前辅助寄存器的低7位 例：AR1=FFA5H, 则低7位为：25H，地址PRD=0025H,8条映射寄存器寻址指令,七、堆栈寻址 把数据压入和弹出堆栈，按照先进后出的原则进行寻址。 用来在中断和调用子程序期间自动存放程序计数器，也能存放额外的数据项或传递数据值。 对堆栈寻址，它总是指向存放在堆栈中的最后一个元素。 共有4条指令：PSHD;PSHM;POPD;POPM,3.2 指令系统,有两套指令系统，助记符方式和表达式方式。 指令系统按功能分为四类：算术运算指令、逻辑运算指令、程

9、序控制指令以及加载 指令系统中常用的符号和缩写。(见课本),1、算术运算指令 算术运算指令用于完成加、减、乘、除等算术运算。 1）加法指令 助记符有ADD用于一般加法运算 ADDS用于无符号数运算 ADDM专用于立即数的加法运算 ADDC用于带进位位的加法运算,如果目的累加器被指定，结果存放在dst中，如果没有被指定，则结果保存到src中。 移位操作数SHIFT的范围为1615。 表示整数时有有符号数和无符号数两种形式，有符号数时最高位表示符号位，1位负数，0为正数。 DSP表示小数时，小数点的位置可以自己设定，但为了方便处理，一般安排在最高位后面，这样最高位表示符号位，次高位表示0.5，然后

10、是0.25，依次减半。,例1、 LD#1200H,A STM#0100H,AR3 ST #1500H,0100H ADD *AR3+,14,A LD#1800H,B ADD A,-8,B LD#1800H,B ADD #4568H,8,A,B ST #1300H,00FFH ST#1400H,0100H ST#1500H,0101H STM#0100H,AR2 ADD * AR2,* AR3+,A,A=0000 2700H,B=0000 2718H,练习： 将从0100H单元开始10个数据进行累加。 STM #0100H,AR2 LD#0,A RPT #9 ADD *AR2+,A,2）减法指令

11、 减法指令有13条，有多条减法指令，SUB,SUBB,SUBC,SUBS，其中SUBS用于无符号数的减法运算，SUBB用于带借位的减法运算。 54系列中没有专门的除法指令，可用乘法来实现，也可以用减法，重复减去16次来实现。,例2： ST#0008H,0405H LD#000AH,A SSBXC SUBB5,A,(A)=0002H,例3：利用减去16次来实现除法，结果保存到0110H和0111H单元中 LD#0041H,A STM #0100H,AR2 STM #0110H,AR3 ST#0007H,*AR2 RPT#15 SUBC *AR2,A STL A,*AR3+ STH A,*AR3,

12、3）乘法指令 所有的乘法运算，其结果都是保存在累加器中。 乘法指令助记符有，MPY、MPYR、MPYA、MPYU、SQUR 如果FRCT为1，是小数相乘，结果传送至累加器时会自动地左移一位,例4、用MPY #1K,dst指令做乘法运算 LD #0030H,A STM #0100H,AR2 ST #2000H,*AR2 RSBXFRCT LD #2,DP LD 0,T MPY #-2,A,4）乘加指令 完成一次乘法运算，再将结果跟源累加器的内容相加。 共有13种句法，其中MAC有4种，MACR有两种，MACA有两种，MACAR有两种，MACD有一种，MACP有一种，MACSU有一种。,5）乘减指

13、令 乘减指令跟乘加指令基本相同 完成从累加器B和源累加器src或目的累加器dst中减去T寄存器或一个操作数与另一个操作数的乘积，结果保存在累加器B或dst或src中。,例5、用MAC #1k,arc,dst及 MAC Xmem,Ymem,arc,dst做乘加运算 RSBXFRCT STM#0100H,AR2 ST#1000H,1000H LD*AR2,T LD#4000H,A MAC #0345H,A,B STM#0200H,*AR3 ST#1234H,*AR2 MACR*AR3+,*AR2+,A,B,例6、编制计算y=0.1*0.8-0.2*0.6-0.3*0.9的程序段。,Table,x,

14、a,y,LD*AR1+,A STL A,*AR2+,小数的表示Q15格式 在Q15的格式中，215=32768=1 而0.1是32768的1/10,表示为(1/10)*32768=1*32768/10 而0.2为2*32768/10,。,Q0,Q15,.bssx,3 .bssa,3 .bssy,1 Table: .word 1*32768/10 -2*32768/10 3*32768/10 .word 8*32768/10 6*32768/10 -9*32768/10 Start: STM#table,AR1 STM #x,AR2 STM #5,AR0 LD #0,A,Loop:LD*AR1+

15、,A STL A,*AR2+ BANZ loop,*AR0- SSBXFRCT CALLSUM end:Bend SUM:STM#a,AR3 STM#x,AR4 RPTZ A,#2 MAC *AR3+,*AR4+,A STHA,Y RET .end,双精度/双16位操作指令,专用指令,2、逻辑指令 逻辑指令按功能分可以分成5组：与指令、或指令、异或指令、移位指令和测试指令。 1）与逻辑运算指令,例：将端口读入数据高8为进行屏蔽(置0)。 STM #0100H,AR2 PORTR 0030H,*AR2 AND #00FFH,*AR2,A,2）或逻辑运算指令,3）异或逻辑运算指令,4）移位逻辑运算

16、指令,普通移位： 循环左移位： 带进位位循环左移： 逻辑右移:不管最左边一位是0还是1,都补0. 算术右移:右移是按最左边(高位)来补的(即如果是1就补1,如果是0就补0,不改变该位的值,0,1,1,C,5）测试指令,例：1）测试数据中的位；2）比较数据大小 ST#00FFH,AR0 ST#00FEH,AR4 ST#0FFFH,*AR0 ST#1FFFH,*AR4 BIT *AR4,12 CMPR2,AR4,TC=1;测试的是1FFFH 的第3位,TC=1;“2”是指AR4是否 大于AR0,3、程序控制指令 程序控制指令是用来控制程序的执行顺序的。 程序控制指令包括分支转移指令、调用指令、中断

17、指令、返回指令、重复指令、堆栈指令和混合程序控制指令。 操作码中，有后缀D的指令是延时指令，指令执行时先执行紧跟的下一条指令。,1）分支转移指令,例：在累加器中连加 STM#0004H,AR2 STM#0007H,*AR2 LD#0050H,A LOOP:ADD#40H,A BANZLOOP,*AR2- STLA,0030H,2）调用指令,3）中断指令 例：INTR3,4）返回指令,5）重复指令 RPT#99H NOP RPTZA,#99H NOP,6）堆栈操作指令,7）其他程序控制指令,LD#0010H,A XC1,ALEQ MAR *AR1+ ADDA,8,4、加载和存储指令 1）加载指令 加载和存储指令用于完成数据的读入和存储。加载和存储指令包括加载指令、存储指令、条件存储指令、并行加载和存储指令、并行