第4章TMS320F28x系列DSP的尋址方式及指令系統(tǒng)

1、周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院4.1 TMS320F28x系列系列DSP的尋址方式的尋址方式 4.1.1 尋址方式選擇位尋址方式選擇位AMODE 4.1.2 直接尋址方式直接尋址方式 4.1.3 堆棧尋址方式堆棧尋址方式 4.1.4 間接尋址方式間接尋址方式 4.1.5 寄存器尋址方式寄存器尋址方式 4.1.6 其他尋址方式其他尋址方式 4.1.7 32位操作數(shù)的定位位操作數(shù)的定位4.2 TMS320F28x系列系列DSP指令系統(tǒng)概述指令系統(tǒng)概述 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 尋址方式是指尋址方式是指CPU根據(jù)指令中給出的地址信息根據(jù)指

2、令中給出的地址信息來尋找指令中操作數(shù)物理地址的方式，即獲得操作來尋找指令中操作數(shù)物理地址的方式，即獲得操作數(shù)的方式。指令系統(tǒng)即各種指令的集合，或稱指令數(shù)的方式。指令系統(tǒng)即各種指令的集合，或稱指令集。本章簡(jiǎn)要介紹集。本章簡(jiǎn)要介紹C28x系列（系列（TMS320F2812屬于屬于C28x系列）系列）DSP的尋址方式和指令系統(tǒng)。的尋址方式和指令系統(tǒng)。 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院4.1 TMS320F28x系列系列DSP的尋址方式的尋址方式 C28x系列系列DSP的的CPU支持支持4種基本的尋址方種基本的尋址方式：直接尋址方式、堆棧尋址方式、間接尋址方式式：直接尋址方式

3、、堆棧尋址方式、間接尋址方式和寄存器尋址方式。另外，該系列和寄存器尋址方式。另外，該系列DSP芯片還支持芯片還支持其他的尋址方式：數(shù)據(jù)其他的尋址方式：數(shù)據(jù)/程序程序/IO空間立即尋址方式、空間立即尋址方式、程序空間間接尋址方式和字節(jié)尋址方式。程序空間間接尋址方式和字節(jié)尋址方式。 TMS320F2812支持除支持除IO空間立即尋址方式外空間立即尋址方式外的其他尋址方式。的其他尋址方式。周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院TMS320C28xTMS320C28x指令集采用指令集采用7 7種存儲(chǔ)器尋址方式：種存儲(chǔ)器尋址方式： 直接尋址方式直接尋址方式 堆棧尋址方式堆棧尋址方式

4、間接尋址方式間接尋址方式 寄存器尋址方式寄存器尋址方式 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/ /程序程序/IO/IO空間立即尋址方式空間立即尋址方式 程序空間間接尋址程序空間間接尋址 字節(jié)尋址方式字節(jié)尋址方式 TMS320F2812 TMS320F2812支持除支持除IOIO空間立即尋址方式外的其空間立即尋址方式外的其他尋址方式。他尋址方式。周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 F2812的大多數(shù)指令利用操作碼中的位字段來選擇尋的大多數(shù)指令利用操作碼中的位字段來選擇尋址方式和對(duì)尋址方式進(jìn)行修改在址方式和對(duì)尋址方式進(jìn)行修改在F2812指令系統(tǒng)中，這個(gè)指令系統(tǒng)中，這個(gè)位字段用于以下尋址方式：位字段用于

5、以下尋址方式：(1)loc16。為位數(shù)據(jù)訪問選擇直接堆棧間接寄存器尋址方式。為位數(shù)據(jù)訪問選擇直接堆棧間接寄存器尋址方式。(2)loc32。為位數(shù)據(jù)訪問選擇直接堆棧間接寄存器尋址方式。為位數(shù)據(jù)訪問選擇直接堆棧間接寄存器尋址方式。以上以上7種尋址方式都與種尋址方式都與“l(fā)oc16/loc32”組合起來使用。組合起來使用。 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院由于由于F2812提供了多種尋址方式，因此用尋址方式選擇位提供了多種尋址方式，因此用尋址方式選擇位（AMODE）來選擇位字段（）來選擇位字段（loc16/loc32）的解碼。該）的解碼。該位屬于狀態(tài)寄存器位屬于狀態(tài)寄存器S

6、T1。尋址方式可以大致歸類如下：。尋址方式可以大致歸類如下： AMODE該方式是復(fù)位后的默認(rèn)方式，也是該方式是復(fù)位后的默認(rèn)方式，也是F2812的的C/C+編譯編譯 器使用的方式。這種方式與器使用的方式。這種方式與C2xLP CPU的尋址方式不完全兼容。數(shù)據(jù)頁指針的尋址方式不完全兼容。數(shù)據(jù)頁指針 偏移量是位（在偏移量是位（在C2xLP CPU中是位），并且不支持所有的間接尋址方式。中是位），并且不支持所有的間接尋址方式。 AMODE該方式包括的尋址方式完全與該方式包括的尋址方式完全與C2xLP 器件的尋址方式器件的尋址方式 兼容。數(shù)據(jù)頁指針的偏移量是位并支持所有兼容。數(shù)據(jù)頁指針的偏移量是位并支持

7、所有C2xLP 支持的間接尋址方式。支持的間接尋址方式。4.1.1 尋址方式選擇位尋址方式選擇位AMODE 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 在在F2812間接尋址方式中，使用哪個(gè)輔助寄存器指針在指令中并不間接尋址方式中，使用哪個(gè)輔助寄存器指針在指令中并不被明確指出。而在被明確指出。而在C2xLP的間接尋址方式中，位長度的輔助寄存器指的間接尋址方式中，位長度的輔助寄存器指針被用來選擇當(dāng)前使用哪個(gè)輔助寄存器以及下次操作將使用哪個(gè)輔助寄針被用來選擇當(dāng)前使用哪個(gè)輔助寄存器以及下次操作將使用哪個(gè)輔助寄存器。存器。 匯編器匯編器/編譯器對(duì)編譯器對(duì)AMODE位的追蹤位的追蹤 編譯

8、器總是假定編譯器總是假定AMODE=0，所以它只使用對(duì)，所以它只使用對(duì)AMODE=0有效的尋址模式。而匯編器可以通過設(shè)置命令行選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)默認(rèn)有效的尋址模式。而匯編器可以通過設(shè)置命令行選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)默認(rèn)AMODE=0或者或者AMODE=1。 v28 ；假定假定AMODE=0（C28x尋址方式）尋址方式） v28 m20 ；假定假定AMODE=1（與（與C2xLP全兼容的尋址方式）全兼容的尋址方式） 在文件中使用內(nèi)嵌偽指令在文件中使用內(nèi)嵌偽指令 . c28_amode ；告訴匯編器后面的代碼段都假定告訴匯編器后面的代碼段都假定AMODE=0（C28x尋址方式）尋址方式）. lp_amode ；告訴匯編器后

9、面的代碼段都假定告訴匯編器后面的代碼段都假定AMODE=1（與（與C2xLP全兼容的全兼容的 尋址方式）尋址方式） 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 該尋址方式，該尋址方式，16位的位的DP寄存器被當(dāng)作一個(gè)固定的頁指針，寄存器被當(dāng)作一個(gè)固定的頁指針，在指令中提供在指令中提供6位或者位的偏移量，將這些偏移量與位或者位的偏移量，將這些偏移量與DP寄寄存器中的值相連接構(gòu)成完整的地址當(dāng)訪問固定尋址的數(shù)據(jù)存器中的值相連接構(gòu)成完整的地址當(dāng)訪問固定尋址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（比如外圍寄存器和結(jié)構(gòu)（比如外圍寄存器和C/C+中的全局或靜態(tài)變量）中的全局或靜態(tài)變量） 時(shí)是時(shí)是一種很有效的方法。一種很

10、有效的方法。4.1.2 直接尋址方式直接尋址方式周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院4.1.3 堆棧尋址方式堆棧尋址方式 SP(堆棧指針堆棧指針)：在該方式下，位的：在該方式下，位的SP指針被用于訪指針被用于訪問軟件堆棧的信息問軟件堆棧的信息F2812的堆棧從存儲(chǔ)器的低地址變化到的堆棧從存儲(chǔ)器的低地址變化到高地址，高地址，SP指針總是指向下一個(gè)空單元當(dāng)需要訪問堆棧中指針總是指向下一個(gè)空單元當(dāng)需要訪問堆棧中的數(shù)據(jù)時(shí)，由程序提供位偏移量，的數(shù)據(jù)時(shí)，由程序提供位偏移量，SP的值減去這位的偏的值減去這位的偏移量就是被訪問的數(shù)據(jù)的地址，然后修改堆棧指針移量就是被訪問的數(shù)據(jù)的地址，然

11、后修改堆棧指針SP。周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院4.1.4 間接尋址方式間接尋址方式 XAR0到到XAR7（輔助寄存器指針）：在這種尋址方式（輔助寄存器指針）：在這種尋址方式下，位的下，位的XARn寄存器被當(dāng)作一般性數(shù)據(jù)指針可以通寄存器被當(dāng)作一般性數(shù)據(jù)指針可以通過指令實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助寄存器過指令實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助寄存器XARn加，（操作前后）減加，（操作前后）減和變址操作。和變址操作。 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院4.1.5 寄存器尋址方式寄存器尋址方式 在該尋址方式下，寄存器可以是訪問的源操作數(shù)，也在該尋址方式下，寄存器可以是訪問的源操作數(shù)，也可

12、以是目標(biāo)操作數(shù)，這樣在可以是目標(biāo)操作數(shù)，這樣在F2812中就能實(shí)現(xiàn)寄存器到寄存中就能實(shí)現(xiàn)寄存器到寄存器的操作這一方式包括對(duì)器的操作這一方式包括對(duì)32位和位和16位寄存器的尋址。位寄存器的尋址。 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 在該尋址方式下，存儲(chǔ)器操作的地址就存在于指令中。在該尋址方式下，存儲(chǔ)器操作的地址就存在于指令中。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/程序程序/IO空間立即尋址方式空間立即尋址方式程序空間間接尋址方式程序空間間接尋址方式 某些指令可以通過使用間接指針對(duì)程序空間中的存儲(chǔ)器某些指令可以通過使用間接指針對(duì)程序空間中的存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。因?yàn)檫M(jìn)行訪問。因?yàn)镕2812 CPU的存儲(chǔ)器

13、是標(biāo)準(zhǔn)一致的，這就使的存儲(chǔ)器是標(biāo)準(zhǔn)一致的，這就使在一個(gè)機(jī)器周期中進(jìn)行兩次讀操作成為可能。在一個(gè)機(jī)器周期中進(jìn)行兩次讀操作成為可能。 字節(jié)尋址方式字節(jié)尋址方式4.1.6 其他尋址方式其他尋址方式周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 由于使用定位于偶數(shù)地址的由于使用定位于偶數(shù)地址的32位數(shù)據(jù)的最低有效字，所有位數(shù)據(jù)的最低有效字，所有針對(duì)存儲(chǔ)器的針對(duì)存儲(chǔ)器的32位讀寫操作都被定位于存儲(chǔ)器接口的偶數(shù)地位讀寫操作都被定位于存儲(chǔ)器接口的偶數(shù)地址邊界址邊界.地址生成器的輸出不需要強(qiáng)制定位地址生成器的輸出不需要強(qiáng)制定位,因此指針值保持原因此指針值保持原值。值。例如：例如：MOVB AR0，

14、#5 ； MOVL *AR0,ACC ； 用戶在生成不定位于偶數(shù)邊界的地址時(shí)必須考慮上述內(nèi)用戶在生成不定位于偶數(shù)邊界的地址時(shí)必須考慮上述內(nèi)容。容。32位操作數(shù)以下列順序存放：低位數(shù)，位操作數(shù)以下列順序存放：低位數(shù)，015；后續(xù)的是；后續(xù)的是高位數(shù)，高位數(shù)，1631；接著是最高的；接著是最高的16位地址增量（低位在前的二位地址增量（低位在前的二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式）。進(jìn)制數(shù)據(jù)格式）。 4.1.7 32位操作數(shù)的定位位操作數(shù)的定位周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院28x 指令按功能可分為指令按功能可分為17 類，共類，共 302 條指令：條指令：寄存器寄存器XARn（AR0AR7）

15、的操作）的操作 14 條條 DP寄存器操作寄存器操作 3 條條 SP寄存器操作寄存器操作 34 條條 AX寄存器操作（寄存器操作（AH，AL） 38 條條 16位位ACC寄存器操作寄存器操作 26 條條 32位位ACC寄存器操作寄存器操作 41 條條 64位位ACC: P寄存器操作寄存器操作 9 條條 P或或XT寄存器的操作（寄存器的操作（P，PH，PL，XT，T，TL） 21 條條 4.2 TMS320F28x系列系列DSP指令系統(tǒng)概述指令系統(tǒng)概述 周鵬周鵬 安徽工程安徽工程大學(xué)大學(xué)電氣工程電氣工程學(xué)院學(xué)院 1616乘法操作乘法操作 20 條條 3232乘法操作乘法操作 13 條條 直接存儲(chǔ)器操作直接存儲(chǔ)器操作 17 條條 IO空間操作空間操作 3 條條 程序空間操作程序空間操作 5 條條 跳轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)/調(diào)用調(diào)用/返回操作返回操作 31 條條 中斷寄存器操作中斷寄存器操作 9 條條 狀態(tài)寄存器操作（狀態(tài)寄存器操作（ST0，ST1） 26 條條 其他操作其他操