寻址方式和程序控制寻址方式数据类型课件.ppt

1、第三章第三章 寻址方式和程序控制寻址方式和程序控制第一节第一节 寻址方式寻址方式第二节第二节 数据类型数据类型第三章第三章 产生程序存储器地址产生程序存储器地址第四节第四节 程序计数器（程序计数器（PCPC）第五节第五节 程序控制程序控制第六节第六节 复位操作复位操作第七节第七节 C54X DSPC54X DSP的中断系统（自学）的中断系统（自学）第八节第八节 节电模式节电模式 说明说明:1 1，指令的寻址方式是指，当硬件执行指令时，寻找指令所指定的参与运算的操，指令的寻址方式是指，当硬件执行指令时，寻找指令所指定的参与运算的操 作数的方法作数的方法2 2，C54XC54X提供提供7 7种基本

2、的数据寻址方式种基本的数据寻址方式 立即寻址，绝对寻址，累加器寻址，直接寻址，间接寻址，存储器映射寄存立即寻址，绝对寻址，累加器寻址，直接寻址，间接寻址，存储器映射寄存 器寻址，堆栈寻址器寻址，堆栈寻址3 3，程序控制是指如何产生，程序控制是指如何产生C54XC54X的的 程序存储器地址并加载到程序计数器（程序存储器地址并加载到程序计数器（PCPC），），以及影响加载到以及影响加载到PCPC的值的程序控制操作的值的程序控制操作4 4，C54X DSPC54X DSP的程序控制方式有：的程序控制方式有：分支转移，调用与返回，条件操作，单条指令或块指令重复操作，硬件复位分支转移，调用与返回，条件操

3、作，单条指令或块指令重复操作，硬件复位和中断和中断3-1 寻址方式一、立即寻址一、立即寻址 立即寻址主要用于初始化，其特点是指令中包含的一个固定的立即数，因此立即寻址主要用于初始化，其特点是指令中包含的一个固定的立即数，因此 没有寻找数据地址的过程。没有寻找数据地址的过程。举例：举例：LD#80H,A LD#80H,A ；将；将 80H80H送到累加器送到累加器A A中中 立即数分为短立即数和长立即数，立即寻址分为单字指令和双字指令立即数分为短立即数和长立即数，立即寻址分为单字指令和双字指令 二、绝对寻址二、绝对寻址 绝对寻址利用绝对寻址利用1616位地址寻址存储单元，其特点是指令中包含一个固

4、定地址。位地址寻址存储单元，其特点是指令中包含一个固定地址。1616位地址可以用其绝对地址标号或程序中程序中定义的符号常数来表示位地址可以用其绝对地址标号或程序中程序中定义的符号常数来表示 由于绝对地址代码的位数为由于绝对地址代码的位数为1616位，所以，绝对寻址的指令至少应为位，所以，绝对寻址的指令至少应为2 2个字个字 长长1 1，数据存储器地址（，数据存储器地址（dmaddmad）寻址）寻址 MVKD EXAM1,MVKD EXAM1,*AR5;AR5;将数据存储器将数据存储器EXAM1EXAM1地址单元中的内容送到地址单元中的内容送到AR5AR5寄存器所指向的数据存储单元，寄存器所指向

5、的数据存储单元，其中，其中，EXAM1EXAM1是是1616位地址位地址2 2，程序存储器地址（，程序存储器地址（pmadpmad）寻址）寻址 MVPD TABLE,MVPD TABLE,*AR2;AR2;将程序存储器将程序存储器TABLETABLE地址单元中的数据送到地址单元中的数据送到AR2AR2寄存器所指向的数据存储单元，寄存器所指向的数据存储单元，其中，其中，TABLETABLE是是1616位地址位地址 3 3，端口（，端口（PAPA）寻址）寻址 PORTR FIFO,PORTR FIFO,*AR5;AR5;将一个数从端口为将一个数从端口为FIFOFIFO的的I/OI/O口送到口送到A

6、R5AR5寄存器所指的数据存储单元中寄存器所指的数据存储单元中,其其 中中,FIFO,FIFO是是I/OI/O端口地址端口地址PAPA4,4,*(1K)(1K)寻址寻址 LD LD*(PN),A(PN),A 将地址为将地址为PNPN的数据单元中的数据送到累加器的数据单元中的数据送到累加器A A中中三三,累加器寻址累加器寻址 累加器寻址是将累加器的内容作为地址去访问程序存储器单元累加器寻址是将累加器的内容作为地址去访问程序存储器单元,即将累加器的即将累加器的数据作为地址数据作为地址,用来对存放数据的程序存储器寻址用来对存放数据的程序存储器寻址 READA SmemREADA Smem;将累加器将

7、累加器A A所确定的程序存储器单元中的一个字所确定的程序存储器单元中的一个字,送到单数据存储单元送到单数据存储单元()()所确所确定的数据存储单元定的数据存储单元 WRITEA SmemWRITEA Smem;将将S S所确定的数据存储单元中的一个字所确定的数据存储单元中的一个字,送到累加器送到累加器A A所确定的程序存储器单元所确定的程序存储器单元中去中去四四,直接寻址直接寻址#直接寻址是指在指令中包含的数据存储器的低直接寻址是指在指令中包含的数据存储器的低7 7位位(),(),以为偏移地址以为偏移地址,与基与基 地址地址(DP(DP和和SP)SP)一起构成一起构成1616位数据存储器地址位

8、数据存储器地址.#利用这种寻址方式利用这种寻址方式,可以在不改变可以在不改变DPDP和和SPSP的内容的情况下的内容的情况下,随机寻址随机寻址128128 个存储单元中的任何一个单元个存储单元中的任何一个单元.#状态寄存器状态寄存器ST1ST1的的CPLCPL位可以选择如下方式来产生该地址位可以选择如下方式来产生该地址 CPL=0:DPCPL=0:DP的高的高9 9位位+指令中的低指令中的低7 7位位=16=16位数据存储单元地址位数据存储单元地址 CPL=1:SPCPL=1:SP的高的高9 9位位+指令中的低指令中的低7 7位位=16=16位数据存储单元地址位数据存储单元地址1,1,基于基于

9、DPDP的直接寻址的直接寻址 基于基于DPDP的的 直接寻址将存储器直接寻址将存储器(64K)(64K)分为分为512512页页,每页有每页有128128个可访问的地址单元个可访问的地址单元2,2,基于基于SPSP的直接寻址的直接寻址 基于基于SPSP的直接寻址的直接寻址,指令中的指令中的7 7位和寄存器位和寄存器SPSP中的中的9 9位一起组合形成数据地址位一起组合形成数据地址五五,间接寻址间接寻址 间接寻址是利用辅助寄存器内容作为地址指针访问存储器间接寻址是利用辅助寄存器内容作为地址指针访问存储器 在间接寻址中在间接寻址中,使用辅助寄存器（使用辅助寄存器（AR0-AR7)AR0-AR7)中

10、的中的1616位地址可以访问位地址可以访问6464K K 字的数据空间中的任何单元字的数据空间中的任何单元 间接寻址的灵活性体现在：不仅能从存储器中读或写一个单间接寻址的灵活性体现在：不仅能从存储器中读或写一个单1616位数据的位数据的 操作数而且能在一条指令中访问两个数据存储单元（即从两个独立的存操作数而且能在一条指令中访问两个数据存储单元（即从两个独立的存 储器单元读数据，或读一个存储器单元的同时写另一个存储器单元，或储器单元读数据，或读一个存储器单元的同时写另一个存储器单元，或 读写两个连续的存储器单元）读写两个连续的存储器单元）1 1，单操作数寻址，单操作数寻址 2 2，ARAUARA

11、U和地址产生操作和地址产生操作 两个辅助寄存器算术单元（两个辅助寄存器算术单元（ARAU0ARAU0和和ARAU1)ARAU1)对辅助寄存器（对辅助寄存器（AR)AR)的内容进行操的内容进行操作。作。ARAUARAU执行无符号的执行无符号的 ，1616位辅助寄存器算术操作位辅助寄存器算术操作3,3,单操作数地址的修改单操作数地址的修改 在地址被访问前，用户可以修改在指令中使用的地址，或保持地址不变：在地址被访问前，用户可以修改在指令中使用的地址，或保持地址不变：（1 1）可以使地址加、减）可以使地址加、减1 1 （2 2）增加一个）增加一个1616位的位的 偏移量（偏移量（1 1K K）（3

12、3）使用）使用AR0AR0中的中的 变址值来修改地址变址值来修改地址 （4 4）采取以上三种的组合）采取以上三种的组合 这四种组合方式在一起共有这四种组合方式在一起共有1616种寻址类型，每一种都分配一个种寻址类型，每一种都分配一个MODMOD值（即使用值（即使用 间接寻址指令编码中的间接寻址指令编码中的4 4位修改位段位修改位段（1）增加、减少地址（）增加、减少地址（MOD=0,1,2或或3）（2）偏移地址修改（）偏移地址修改（MOD=12或或13）（3）变址地址修改（）变址地址修改（MOD=0,1,2或或3）（4）循环地址修改（）循环地址修改（MOD=0,1,2或或3）（5）位反向寻址（）

13、位反向寻址（MOD=0,1,2或或3）4，双操作数寻址，双操作数寻址 双操作数寻址用于执行两次读或一次读和一次并行存储操作的指令双操作数寻址用于执行两次读或一次读和一次并行存储操作的指令 这种指令所有都是单字长并且以间接寻址模式进行操作。两个数据存储操作数这种指令所有都是单字长并且以间接寻址模式进行操作。两个数据存储操作数由由X和和Y表示：表示：X是通过是通过DB总线访问的读操作数；总线访问的读操作数；Y用于双读操作指令的读操作数（从用于双读操作指令的读操作数（从CB数数据总线上读取）或者并行存储指令的写操作数（从据总线上读取）或者并行存储指令的写操作数（从EB数据总线上读取）数据总线上读取）

14、双操作数的间接寻址指令的操作码格式双操作数的间接寻址指令的操作码格式5 5，修正（，修正（ARP)ARP)模式模式六，存储器映射寄存器寻址六，存储器映射寄存器寻址 存储器映射寄存器寻址用于修改存储器映射寄存器的值，而不影响当前数据存储器映射寄存器寻址用于修改存储器映射寄存器的值，而不影响当前数据 页指针（页指针（DPDP）值或当前堆栈指针（）值或当前堆栈指针（SP)SP)值。值。存储器映射机存储器（存储器映射机存储器（MMR)MMR)寻址有两种产生寻址有两种产生MMRMMR地址的方法：地址的方法：1 1，单采用直接寻址方式时，高，单采用直接寻址方式时，高9 9位数据存储器地址被置位数据存储器地

15、址被置0 0（不管当前的（不管当前的DPDP 或或SPSP为何值），利用指令中的低为何值），利用指令中的低7 7位地址访问位地址访问MMRMMR 2,2,当采用间接寻址方式时，高当采用间接寻址方式时，高9 9位数据存储器地址被置位数据存储器地址被置0 0，按照当前辅助寄存，按照当前辅助寄存 器中的低器中的低7 7位的地址访问位的地址访问MMR.MMR.注意，用这种方法访问注意，用这种方法访问MMRMMR，寻址操作完成，寻址操作完成 后辅助寄存器的高后辅助寄存器的高9 9位被强制置位被强制置0 0七，堆栈寻址七，堆栈寻址 堆栈寻址是利用堆栈指针来寻址，堆栈寻址是利用堆栈指针来寻址，SPSP始终指

16、向堆栈中所存放的最后一个数始终指向堆栈中所存放的最后一个数 据。据。有有4 4条指令使用堆栈寻址：条指令使用堆栈寻址：PSHD:PSHD:将数据存储器中的一个数压入堆栈将数据存储器中的一个数压入堆栈 PSHM:PSHM:将一个存储器映象寄存器（将一个存储器映象寄存器（MMRMMR）中值压入堆栈）中值压入堆栈 POPD:POPD:从堆栈弹出一个数到数据存储单元从堆栈弹出一个数到数据存储单元 POPM:POPM:从堆栈弹出一个数到存储器映象寄存器（从堆栈弹出一个数到存储器映象寄存器（MMR)MMR)补充补充1：C54X指令的表示方法指令的表示方法 1，指令系统的符号，指令系统的符号 2，指令系统的

17、运算符，指令系统的运算符补充补充2：C54X指令系统（指令系统（129条）条）1，数据传送指令（，数据传送指令（21条）条）数据传送指令是从存储器中将原操作数传送到目的操作数指定的存储器中。数据传送指令是从存储器中将原操作数传送到目的操作数指定的存储器中。包括：装载指令，存储指令，混合装载和存储指令包括：装载指令，存储指令，混合装载和存储指令2，算术运算指令，算术运算指令3，逻辑运算指令，逻辑运算指令4，程序控制指令，程序控制指令5，并行操作指令，并行操作指令6，重复操作指令，重复操作指令 3-2 3-2 数据类型数据类型在在C54XC54X器件中，有两种基本数据类型用于对存储器寻址：器件中，

18、有两种基本数据类型用于对存储器寻址：1616位和位和3232位。位。大部分指令可以访问大部分指令可以访问1616位，访问位，访问3232位数必须使用下表列出的特殊指令位数必须使用下表列出的特殊指令 3 33 3 产生程序存储器地址产生程序存储器地址 程序存储器中存放应用程序的代码，系数表和立即数。程序存储器中存放应用程序的代码，系数表和立即数。C54XC54X通过通过1616位的程序地址总线（位的程序地址总线（PAB)PAB)可以寻址可以寻址64K64K字的程序空间字的程序空间程序地址产生逻辑（程序地址产生逻辑（PAGEN)PAGEN)产生的地址，用来访问存放在程序存储器中的指令，产生的地址，

19、用来访问存放在程序存储器中的指令，系数表，系数表，1616位立即数和其他信息，并且将该地址加载到位立即数和其他信息，并且将该地址加载到PABPAB。PAGENPAGEN共有共有5 5个寄存器个寄存器 程序计数器（程序计数器（PCPC）重复计数器（重复计数器（RPRP）块重复计数器（块重复计数器（BRCBRC）块重复起始地址寄存器（块重复起始地址寄存器（RSARSA）块重复结束地址寄存器（块重复结束地址寄存器（RESRES）3-4 程序计数器（程序计数器（PC）为了对程序存储器进行寻址，为了对程序存储器进行寻址，PCPC中的地址值加载到中的地址值加载到PADPAD总线总线 3 35 5 程序控制

20、程序控制一，分支转移一，分支转移1 1，无条件分支转移，无条件分支转移 无条件分支转移在遇到时总要执行。在执行无条件转移时，无条件分支转移在遇到时总要执行。在执行无条件转移时，PCPC加载指定的分加载指定的分支程序存储器，并开始在该地址的新代码继续执行支程序存储器，并开始在该地址的新代码继续执行 （1 1）无延迟）无延迟 （2 2）有延迟）有延迟2 2，条件分支转移，条件分支转移 条件分支转移像无条件分支转移一样操作，但它在遇到一个或多个用户指定条件分支转移像无条件分支转移一样操作，但它在遇到一个或多个用户指定 的条件才执行；如果条件满足，的条件才执行；如果条件满足，PCPC加载包含分支转移地

21、址的分支转移指令加载包含分支转移地址的分支转移指令 的第二个字，并在这个地址继续执行的第二个字，并在这个地址继续执行3 3，远分支转移，远分支转移二，调用二，调用 当函数的子程序被调用时，紧跟在调用后的下一个指令的地址保留在堆栈当函数的子程序被调用时，紧跟在调用后的下一个指令的地址保留在堆栈中，这个地址用于返回调用程序并继续执行调用前的程序。中，这个地址用于返回调用程序并继续执行调用前的程序。1，无条件调用，无条件调用 无条件调用在遇到时总要执行无条件调用在遇到时总要执行2，条件调用，条件调用 条件调用与无条件调用一样，条件调用在满足一个或多个条件满足时才执行条件调用与无条件调用一样，条件调用

22、在满足一个或多个条件满足时才执行3，远调用，远调用 为了对扩展存储器的子程序或函数进行调用，有两条远指令来实现为了对扩展存储器的子程序或函数进行调用，有两条远指令来实现三，返回三，返回 返回指令可以使程序重新在被中断的连续指令处继续执行返回指令可以使程序重新在被中断的连续指令处继续执行 返回指令通过弹出堆栈值大程序计数器（返回指令通过弹出堆栈值大程序计数器（PC）来完成这个任务，堆栈值包）来完成这个任务，堆栈值包 含了将执行的下一条指令的地址含了将执行的下一条指令的地址1，无条件返回，无条件返回 无条件返回在遇到时总要被执行无条件返回在遇到时总要被执行2，条件返回，条件返回 通过使用条件返回（

23、通过使用条件返回（RC)指令，可以给与被调用函数或中断服务程序（指令，可以给与被调用函数或中断服务程序（ISR)更多个可能的返回路径，根据被处理的数据选择返回路径更多个可能的返回路径，根据被处理的数据选择返回路径3，远返回，远返回四，条件操作四，条件操作1，使用多个条件，使用多个条件2，条件执行指令，条件执行指令3，条件存储指令，条件存储指令五，重复单条指令（自学）五，重复单条指令（自学）六，重复一个指令块（自学）六，重复一个指令块（自学）36 复位操作复位操作 说明：说明：复位（复位（RS)是一个不可屏蔽的外部中断，它可以在任何时候使是一个不可屏蔽的外部中断，它可以在任何时候使C43X DS

24、P 进入一个已知状态进入一个已知状态 复位后，处理器从复位后，处理器从FF08H处取指令，并开始执行。处取指令，并开始执行。复位操作期间，处理器的有关操作（）复位操作期间，处理器的有关操作（）3 37 C54DSP 7 C54DSP 的中断系统（自学）的中断系统（自学）3 38 8 节电模式节电模式说明：说明：C54XC54X可以工作在节电模式，这时，器件进入睡眠状态，功耗比正常操作模可以工作在节电模式，这时，器件进入睡眠状态，功耗比正常操作模 式小，且能保持式小，且能保持CPUCPU中的内容，当节电模式结束后，中的内容，当节电模式结束后，CPUCPU可以继续工作可以继续工作 可以通过执行可以

25、通过执行IDLE1,IDLE2,IDLE3IDLE1,IDLE2,IDLE3指令，或使用使指令，或使用使ST1ST1寄存器的寄存器的HMHM状态位状态位 置置1 1而驱动而驱动HOLDHOLD信号为低电平，从而激活节电工作模式信号为低电平，从而激活节电工作模式#IDLE1#IDLE1模式模式,IDLE2,IDLE2模式模式,IDLE3,IDLE3模式模式,保持（保持（HOLDHOLD）模式）模式一，一，IDLE1IDLE1模式模式 除系统时钟外，除系统时钟外，IDLE1IDLE1模式会暂停模式会暂停CPUCPU活动，系统时钟应用于外设活动，系统时钟应用于外设二，二，IDLE2IDLE2模式模式 IDLE2IDLE2模式会中止片内外设和模式会中止片内外设和CPUCPU活动活动三，三，IDLE3IDLE3模式模式 IDLE3IDLE3模式与模式与IDLE2IDLE2模式一样，但它还会中止模式一样，但它还会中止PLL(PLL(锁相环）。锁相环）。IDLE3IDLE3模模 式用来完全关闭式用来完全关闭C54XC54X的的DSPDSP四，保持（四，保持（HOLDHOLD）模式）模式五，其他节电性能五，其他节电性能