DSP技术TMS320C55x的指令系统课件.ppt
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- DSP 技术 TMS320C55x 指令系统 课件
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1、2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1 12 2整 体 概 述THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW,P L E A S E S U M M A R I Z E T H E C O N T E N T第一部分2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用3 33.1 寻址方式3.2 TMS320C55x的指令系统2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理
2、及应用4 4通过在指令中指定一个常数地址完成寻址。使用地址偏移量寻址。使用指针完成寻址。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用5 5 绝对寻址模式有三种,它们分别是:k16绝对寻址、k23绝对寻址和I/O绝对寻址。使用该模式寻址的指令其操作数为*abs16(#k16),其中k16是一个16位的无符号常数。寻址方法是将7位的寄存器DPH(扩展数据页指针XDP的高位部分)和k16级联形成一个23位的地址,用于对数据空间的访问。该模式可以访问一个存储单元和一个存储映射寄存器。2022-12-92022-12-9TMS320C5
3、5x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用6 6 000 0000.0000 0000 0000 0000 000 0001.0000 0000 0000 0000 000 00100000 0000 0000 0000 111 11110000 0000 0000 0000 DPHk16数 据 空 间000 0000000 00000000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第0主数据页:00 0000h00 FFFFh000 0001000 00010000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第1主数据页:0
4、1 0000h01 FFFFh000 0010000 00100000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第2主数据页:00 0000h00 FFFFh111 1111111 11111111 1111 1111 11111111 1111 1111 1111第127主数据页:7F 0000h7F FFFFh k16绝对寻址模式*由于对指令进行了扩展,使用该模式寻址的指令不能与其他指令并行执行。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用7 7 使用该模式寻址的指令其操作数为*(#k23),其中
5、k23是一个23位的无符号常数。如图3-2所示。使用这种寻址方法的指令将常数编码为3字节(去掉最高位),与k16绝对寻址一样,使用该模式寻址的指令不能与其他指令并行执行。000 0000 0000 0000 0000 0000000 0001 0000 0000 0000 0000000 0010 0000 0000 0000 0000111 1111 0000 0000 0000 0000k23数 据 空 间000 0000 0000 0000 0000 0000000 0000 1111 1111 1111 1111第0主数据页:00 0000h00 FFFFh000 0001 0000
6、0000 0000 0000000 0001 1111 1111 1111 1111第1主数据页:01 0000h01 FFFFh111 1111 0000 0000 0000 0000111 1111 1111 1111 1111 1111第127主数据页:7F 0000h7F FFFFh2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用8 8 对于I/O绝对寻址模式,如果使用代数指令,其操作数是*port(#k16),其中k16是一个16位无符号常数;如果使用助记符指令,其操作数是port(#k16)(操作数前没有*)。如下所示
7、,使用该模式的指令将常数编码为2字节。同样,该指令不能与其他指令并行执行。k16 I/O空间0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 11110000hFFFFh2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用9 9 直接寻址有以下几种方式:数据页指针(DP)直接寻址、堆栈指针(SP)直接寻址、寄存器位直接寻址和外设数据页指针(PDP)直接寻址。其中,DP直接寻址和SP直接寻址与状态寄存器ST1-55的CPL位有关:当CPL=0,采用DP直接寻址模式 当CPL=1,采用SP直接寻址模式 2022-12-
8、92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1010 在DP直接寻址方法中,23位地址的形成如图3-3所示。其中高7位由DPH提供,用来确定主数据页,其余低16位由两部分组成。(1)DP:DP确定在主数据页内长度为128字节的局部数据页的起始地址,该起始地址可以是主数据页内的任何地址。(2)由汇编器计算出的7位偏移量(Doffset):偏移量的计算与访问的是数据空间还是存储映射寄存器(限定词是mmap())有关。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1111 XDP00
9、0 00000000 0000 0000 0000000 00010000 0000 0000 0000.111 11110000 0000 0000 0000DPH(DP+Doffset)数 据 空 间000 0000000 00000000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第0主数据页:00 0000h00 FFFFh000 0001000 00010000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第1主数据页:01 0000h01 FFFFh000 0010000 00100000 0000 0000 00001111 1111
10、 1111 1111第2主数据页:02 0000h02 FFFFh 111 1111111 11110000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第127主数据页:02 0000h02 FFFFhDP直接寻址模式 XDP2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1212 当一条指令采用SP直接寻址模式,23位地址的形成如图所示。其中,SPH确定高7位地址,其余16位地址由SP和7位偏移量决定,偏移量的范围是0127。由SPH和SP构成了扩展数据堆栈指针XSP。2022-12-92022-12-9
11、TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1313 SP直接寻址模式 XSP000 00000000 0000 0000 0000000 00010000 0000 0000 0000111 11110000 0000 0000 0000SPH(SP+Doffset)数 据 空 间000 0000000 00000000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第0主数据页:00 0000h00 FFFFh000 0001000 00010000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第1主数据页:01 0
12、000h01 FFFFh000 0010000 00100000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第2主数据页:02 0000h02 FFFFh 111 1111111 11110000 0000 0000 00001111 1111 1111 1111第127主数据页:02 0000h02 FFFFhXSP2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1414 使用寄存器位寻址的指令其操作数是bitoffset,该操作数是从寄存器的最低位开始的偏移值。例如,如果bitoffset为0,那么就可
13、以访问寄存器的最低位;如果bitoffset为3,那么就可以访问寄存器的第3位。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1515 当一条指令使用PDP直接寻址模式,16位I/O地址的形成如图3-5所示。64K 16位的I/O空间分成512个外设数据页,用9位的外设数据页指针PDP表示,其中每一页有128个字,由指令中的指定的7位偏移值来表示。例如,如果访问一页的第一个字,其偏移值为0。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1616 PDP直接寻址模式
14、 0000 0000 0000 0000000 0000 1000 0000000 0001 0.000 0000111 1111 1000 0000PDPPoffsetI/O空间(64K字)000 0000 0000 0000 0000 0000111 1111第0外设数据页:0000h00 7Fh000 0000 1000 0000 1000 0000111 1111第1外设数据页:0080h00Fh000 0001 0000 0001 0000 0000111 1111第2外设数据页:0100h017Fh111 1111 1111 1111第511外设数据页:FF80hFFFFh2022
15、-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1717 CPU支持的间接寻址模式有AR间接寻址、双AR间接寻址、CDP间接寻址和系数间接寻址。利用这些模式可以进行线性或循环寻址。该模式通过一个辅助寄存器ARn(n=0,1,2,3,4,5,6,或7)访问数据空间。而ST2-55的ARMS位决定了AR间接寻址的操作类型:当 ARMS=0,DSP模式:CPU提供DSP增强应用的高 效执行功能。当ARMS=1,控制模式:针对控制系统的应用,CPU能够优化代码的长度。下面分别给出了AR间接寻址的DSP模式和控制模式。2022-12-92022-1
16、2-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用1818AR间接寻址DSP模式在生成地址之后增加:16位操作,ARn=ARn+1在生成地址之后减少:16位操作,ARn=ARn1在生成地址之前增加:16位操作,ARn=ARn+1在生成地址之前减少:16位操作,ARn=ARn1在生成地址之后,ARn 加上T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0在生成地址之后,ARn 减去T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARnT0序 号操 作 数地 址 修 改1*ARnARn未修改2*Arn+在生成地址之后增加:1
17、6位操作,ARn=ARn+1 32位操作,ARn=ARn+2 3*Arn 在生成地址之后减少:16位操作,ARn=ARn 1 32位操作,ARn=Arn 2 4*+ARn在生成地址之前增加:16位操作,ARn=ARn+1 32位操作,ARn=ARn+2 5*ARn在生成地址之前减少:16位操作,ARn=ARn 1 32位操作,ARn=ARn 2 6*(ARn+T0/AR0)在生成地址之后,ARn 加上T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0 如果C54CM=1,ARn=ARn+AR0 2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS32
18、0C55x DSP原理及应用原理及应用1919AR间接寻址DSP模式(续)在生成地址之后,ARn 减去T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARnT0在生成地址之后,ARn 加上T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0如果C54CM=1,ARn=ARn+AR0在生成地址之后,ARn 减去T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM 1=0,ARn=ARnT0如果C54CM=1,ARn=ARnAR0在生成地址之后,ARn 加上T1中16位带符号的常数:在生成地址之后,ARn 减去T1中16位带符号的常数:7*(ARn T0/AR
19、0)在生成地址之后,ARn 减去T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn T0 如果C54CM=1,ARn=ARn AR0 8*ARn(T0/AR0)ARn未被修改。ARn被作为基指针,T0或AR0中16位带符号常数被作为偏移量9*(ARn+T0B/AR0B)在生成地址之后,ARn 加上T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0 如果C54CM=1,ARn=ARn+AR0按位倒序模式相加 10*(ARn T0B/AR0B)在生成地址之后,ARn 减去T0或ARn 中16位带符号的常数:如果C54CM 1=0,ARn=ARn T0
20、如果C54CM=1,ARn=ARn AR0按位倒序模式相减 注1:C54CM是状态寄存器ST1-55中TMS320C54x兼容模式。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用2020在生成地址之后,ARn 加上T1中16位带符号的常数:在生成地址之后,ARn 减去T1中16位带符号的常数:在生成地址之后,ARn 加上T1中16位带符号的常数:在生成地址之后,ARn 减去T1中16位带符号的常数:11*(ARn+T1)在生成地址之后,ARn 加上T1中16位带符号的常数:ARn=ARn+T1 12*(ARn T1)在生成地址之
21、后,ARn 减去T1中16位带符号的常数:ARn=ARn T1 13*ARn(T1)ARn未被修改。ARn被作为基指针,T1中16位带符号常数被作为偏移量14*ARn(#K16)ARn未被修改。ARn被作为基指针,16位带符号常数(K16)被作为偏移量15*+ARn(#K16)在地址生成之前,ARn加上16位带符号常数(K16)AR间接寻址DSP模式(续)2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用2121在生成地址之后增加:16位操作,ARn=ARn+1序号操 作 数地 址 修 改1*ARnARn未修改2*ARn+在生成地址
22、之后增加:16位操作,ARn=ARn+1 32位操作,ARn=ARn+2 AR间接寻址控制模式 3*ARn 在生成地址之后减少:16位操作,ARn=ARn 1 32位操作,ARn=ARn 2 4*(ARn+T0/AR0)在生成地址之后,ARn 加上T0或AR0 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0 如果C54CM=1,ARn=ARn+AR0 5*(ARn T0/AR0)在生成地址之后,ARn 减去T0或AR0 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn T0 如果C54CM=1,ARn=ARn AR0 2022-12-92022-12-9TMS320C5
23、5x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用2222 AR间接寻址控制模式(续)6*ARn(T0/AR0)ARn未被修改。ARn被作为基指针,T0或AR0中16位带符号常数被作为偏移量 7*ARn(#K16)ARn未被修改。ARn被作为基指针,16位带符号常数(k16)被作为偏移量 8*+ARn(#K16)在地址生成之前,ARn加上16位带符号常数(k16)9*ARn(short(#k3)ARn未被修改。ARn被作为基指针,3位带符号常数(k13)被作为偏移量 2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用232
24、3 双AR间接寻址模式可以通过8个辅助寄存器(AR0AR7)同时访问两个数据存储单元,与单个AR间接访问数据空间一样,CPU使用一个扩展辅助寄存器产生23位地址。双AR间接寻址可以实现以下功能:(1)执行一个指令同时访问两个16位数据存储器地址。在这种情况下,两个数据存储操作数在指令中为Xmem和Ymem。例如:ADD Xmem,Ymem,ACx(2)并行执行两条指令,每个指令都访问一个数据存储器地址。在这种情况下,操作数在指令中是Smem或Lmem。MOV Smem,dst|AND Smem,src,dst 双AR间接寻址操作数是AR间接寻址操作数的子集,而ARMS状态位不影响双AR间接寻址
25、的操作。2022-12-92022-12-9TMS320C55x DSPTMS320C55x DSP原理及应用原理及应用2424 双AR间接寻址操作数 在生成地址之后增加:16位操作,ARn=ARn+1在生成地址之后减少:16位操作,ARn=ARn1在生成地址之后,ARn 加上T0或AR0 中16位带符号的常数:如果C54CM=0,ARn=ARn+T0序号操 作 数地 址 修 改1*ARnARn未修改2*ARn+在生成地址之后增加:16位操作,ARn=ARn+1 32位操作,ARn=ARn+2 3*ARn 在生成地址之后减少:16位操作,ARn=ARn 1 32位操作,ARn=ARn 2 4*
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