第2章2結(jié)構(gòu)與原理-ppt課件

1、第第2 2章章 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP的構(gòu)造原理的構(gòu)造原理( (片上資源片上資源) )北京交通大學(xué) 電工電子教學(xué)基地信號與系統(tǒng) 主要內(nèi)容第一節(jié) C54x構(gòu)造特點(diǎn)第二節(jié) C54x CPU的根本構(gòu)造第三節(jié) 存儲器和尋址方式第四節(jié) CPU的形狀和控制存放器第四節(jié) CPU的形狀和控制存放器C54有3個(gè)形狀和控制存放器：一、形狀存放器0(ST0) (MMR:6)二、形狀存放器1(ST1) (MMR:7)三、處置器任務(wù)方式形狀存放器(PMST) (MMR:1D) 其中ST0和ST1中包含各種任務(wù)條和任務(wù)方式的形狀PMST中包含存儲器的設(shè)置形狀及其他控制信息。形狀存放器0

2、(ST0)構(gòu)造圖一、形狀存放器0(ST0) 包含各種任務(wù)條件和任務(wù)方式15-1312111098-0ARPTCCOVAOVBDP形狀存放器ST0各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能1513ARP000輔助寄存器指針。這3位字段是在間接尋址但操作數(shù)時(shí)，用來選擇輔助寄存器的。當(dāng)DSP處在標(biāo)準(zhǔn)方式時(shí)(CMPT=0)，ARP必定置成0。12TC1測試/控制標(biāo)志位。TC保存ALU測試位操作的結(jié)果。TC受BIT、BITF、BITT、CMPM、CMPR、CMPS以及SFTC等指令影響?？梢杂蒚C的狀態(tài)決定條件分支轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用以及返回指令是否執(zhí)行。如果下列條件成立，則TC=1。由BIT

3、或BITT指令所測試的位等于1。當(dāng)執(zhí)行CMPM、CMPR或CMPS比較指令時(shí)，比較一個(gè)數(shù)據(jù)存儲器單元中的值與一個(gè)立即操作數(shù)、AR0與另一個(gè)輔助寄存器或一個(gè)累加器的高字與低字的條件成立。用SFTC指令測試某個(gè)累加器的第31位和第30位彼此不相同形狀存放器ST0各形狀位的功能(2)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能11C1進(jìn)位位。如果執(zhí)行加法產(chǎn)生進(jìn)位，則置1；如果執(zhí)行減法產(chǎn)生借位，則清成0。否則，加法后它被復(fù)位，減法后被置位，帶16位移位的加法或減法除外。在后一種情況下，加法只能對進(jìn)位位置位，減法對其復(fù)位，它們都不能影響進(jìn)位位。所謂進(jìn)位和借位都只是ALU上的運(yùn)算結(jié)果，且定義在第32位的位置上。移位和

4、循環(huán)指令(ROR、ROL、SFTA和SFTL)以及MIN、MAX、ABS和NEG指令也影響進(jìn)位位。 10OVA0累加器A的溢出標(biāo)志位。當(dāng)ALU或者乘法器后面的加法器發(fā)生溢出且運(yùn)算結(jié)果在累加器A中時(shí)，OVA位置1。一且發(fā)生溢出，OVA一直保持置位狀態(tài)，直到復(fù)位或者利用AOV和ANOV條件執(zhí)行BCD、CCD、RCD、XC指令為止。RSBX指令也能清OVA位。 形狀存放器ST0各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能9OVB0累加器B的溢出標(biāo)志位。當(dāng)ALU或者乘法器后面的加法器發(fā)生溢出、且運(yùn)算結(jié)果在累加器B中時(shí)，OVB置1。一旦發(fā)生溢出，OVB一直保持置位狀態(tài)，直到復(fù)位或者利用BOV和B

5、NOV條件執(zhí)行BCD、CCD、RCD、XC指令為止。RSBX指令也能清OVB位。 8-0DP0數(shù)據(jù)存儲器頁指針。這9位字段與指令字中的低7位結(jié)合在一起，形成一個(gè)16位直接尋址存儲器的地址，對數(shù)據(jù)存儲器的一個(gè)操作數(shù)尋址。如果ST1中的編譯方式位CPL=0，上述操作就可執(zhí)行。DP字段可用LD指令加載一個(gè)短立即數(shù)或者從數(shù)據(jù)存儲器對它加載。 形狀存放器1(ST1)構(gòu)造圖二、形狀存放器1 (ST1) 包含各種任務(wù)條件和任務(wù)方式151413121110987654-0BRAFCPLXFHM INTM0OVMSXMC16FRCT CMPTASM 形狀存放器ST1各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功

6、能功能15BRAF0塊重復(fù)操作標(biāo)志位。BRAF指示當(dāng)前塊重復(fù)操作是否在起作用。BRAF=0 表示不在進(jìn)行塊重復(fù)操作。當(dāng)塊重復(fù)計(jì)數(shù)器(BRC)減到低于0時(shí)，BRAF被清成0。8RAF=1 表示正在進(jìn)行塊重復(fù)操作。當(dāng)執(zhí)行RPTB指令時(shí)，BRAF被自動(dòng)地置1。14CPL0直接尋址編輯方式位。CPL指示直接尋址時(shí)采用何種指針。CPL=0 選用數(shù)據(jù)頁指針(DP)的直接尋址方式。CPL=1 選用堆棧指針(SP)的直接尋址方式。13XF1XF引腳狀態(tài)位。XF表示外部標(biāo)志(XF)引腳的狀態(tài)。XF引腳是一個(gè)通用輸出引腳。用RSBX或SSBX指令，可對XF復(fù)位或置位。 形狀存放器ST1各形狀位的功能()位位名稱名

7、稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能12HM0保持方式位。當(dāng)處理器響應(yīng)HOLD信號時(shí)，HM指示處理器是否繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作。HM=0 處理器從內(nèi)部程序存儲器取指，繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作，而將外部接口置成高阻狀態(tài)。HM=1 處理器暫停內(nèi)部操作 11INTM0中斷方式位。INTM從整體上屏蔽或開放中斷。INTM=0 開放全部末加屏蔽的中斷。INTM=1 關(guān)閉所有可屏蔽中斷。SSBX指令可以置INTM為1，RSBX指令可以將INTM清成0。當(dāng)復(fù)位或者需要執(zhí)行可屏蔽中斷(INTR指令或外部中斷)時(shí)，INTM置成1。當(dāng)執(zhí)行一條RETE或RETF指令(從中斷返回)時(shí)，INTM清成0。INTM不影響不可屏蔽的中斷(RS和NMI)

8、。INTM不能用存儲器寫操作來設(shè)置。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能100此位總是讀為0。 9OVM0溢出方式位。OVM確定發(fā)生溢出時(shí)，以什么樣的數(shù)加載目的累加器。OVM=0 ALU或乘法器后面的加法器中的溢出結(jié)果值，象正常情況一樣加到目的累加器。OVM=1 當(dāng)發(fā)生溢出時(shí)，目的累加器置成正的最大值(007F FFFFFFh)或負(fù)的最大值(FF80000000h)。OVM可分別由SSBX和RSBX指令置位和復(fù)位。 8SXM1符號位擴(kuò)展方式位。SXM確定符號位是否擴(kuò)展。SXM=0 禁止符號位擴(kuò)展。SXM=l 數(shù)據(jù)進(jìn)人ALU之前進(jìn)行符號位擴(kuò)展。SXM不影響某些指

9、令的定義:ADDS、LDU和SUBS指令不管SXM值，都禁止符號位擴(kuò)展。SXM可分別由SSBX和RSBX指令置位初復(fù)位。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(4)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能7C16雙16位/雙精度算術(shù)運(yùn)算方式位。C16決定ALU的算術(shù)運(yùn)算方式:C16=0 ALU工作在雙精度算術(shù)運(yùn)算方式。C16=1 ALU工作在雙16位算術(shù)運(yùn)算方式。 6FRCT小數(shù)方式位。當(dāng)FRCT=l，乘法器輸出左移1位，以消去多余的符號位。 5CMPT修正方式位，CMPT決定ARP是否可以修正。CMPT=0 在間接尋址單個(gè)數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)時(shí)，不能修正ARP。當(dāng)DSP工作在這種方式時(shí)，ARP必須置成0。CM

10、PT=1 在間接尋址單個(gè)數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)時(shí)，可修正ARP，當(dāng)指令正在選擇輔助寄存器0(AR0)時(shí)除外。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(5)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能4-0ASM0累加器移位方式位。5位字段的ASM規(guī)定一個(gè)從16到15的移位值(2的補(bǔ)碼值)。凡帶并行存儲的指令以及STH、STL、ADD、SUB、LD指令都能利用這種移位功能。可以從數(shù)據(jù)存儲器或者用LD指令(短立即數(shù))對ASM加載。 三、處置器任務(wù)方式形狀存放器三、處置器任務(wù)方式形狀存放器(PMST) 包含存儲器的設(shè)置形狀和控制信息包含存儲器的設(shè)置形狀和控制信息PMST構(gòu)造圖15-76543210IPTRMP/MC# OVL

11、Y AVISDROM CLKOFF SMULSST PMST各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能15-7IPTR1FFh中斷向量指針。9位字段的IPTR指示中斷向量所駐留的128字程序存儲器的位置。在自舉一加載操作情況下，用戶可以將中斷向量重新映象到RAM。復(fù)位時(shí)，這9位全都置成1；復(fù)位向量總是駐留在程序存儲器空間的地址FF80h。RESET指令不影響這個(gè)字段。 6MP/MC#MP/MC#引腳狀態(tài)微處理器/微型計(jì)算機(jī)工作方式位。MP/MC=0 允許便能并尋址片內(nèi)ROM。MP/MC=1 不能利用片內(nèi)ROM。復(fù)位時(shí)，采樣MP/MC引腳上的邏輯電平，并且將MP/MC位置成此值。直到下

12、一次復(fù)位，不再對MP/MC引腳再采樣。RESET指令不影響此位。MP/MC位也可以用軟件的辦法置位或復(fù)位。 PMST各形狀位的功能(2)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能OVLYRAM重復(fù)占位位。OVLY可以允許片內(nèi)雙尋址數(shù)據(jù)RAM塊映射到程序空間。OVLY位的值為:OVLY=0 只能在數(shù)據(jù)空間、而不能在程序空間尋址在片RAM。OVLY=1 片內(nèi)RAM可以映象到程序空間和數(shù)據(jù)空間，但是數(shù)據(jù)頁0(0h到7Fh)不能映象到程序空間 AVIS0地址可見位。AVIS允許/禁止在地址引腳上看到內(nèi)部程序空間的地址線。AVIS=0 外部地址線不能隨內(nèi)部程序地址一起變化?？刂凭€和數(shù)據(jù)不受影響，地址總線受總線上的

13、最后一個(gè)地址驅(qū)動(dòng)。AVIS=1 讓內(nèi)部程序存儲空間地址線出現(xiàn)在，C54X的引腳上，從而可以跟蹤內(nèi)部程序地址。而且，當(dāng)中斷向量駐留在片內(nèi)存儲器時(shí)，可以連同IACK一起對中斷向量譯碼。 PMST各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能3DROM0數(shù)據(jù)ROM位。DROM可以讓片內(nèi)ROM映象到數(shù)據(jù)空間。DROM位的值為:DROM=0 片內(nèi)ROM不能映象到數(shù)據(jù)空間。DROM=1 片內(nèi)ROM的一部分映象到數(shù)據(jù)空 2CLKOFF0CLKOUT 時(shí)鐘輸出關(guān)斷位。當(dāng)CLKOFF=1時(shí)，CLKOUT的輸出被禁止，且保持為高電平。 1SMULN/A乘法飽和方式位。當(dāng)SMUL=1時(shí)，在用MAC或MAS指令進(jìn)行累加以前。對乘法結(jié)果作飽和處理 僅當(dāng)OVM=1和FRCT=1時(shí)SMUL位才起作用。 PMST各形狀位的功能(4)位位名稱名稱復(fù)位值復(fù)位值功能功能0SST*N/A存儲飽和位。當(dāng)SST=1時(shí)，對存儲前的累加器值進(jìn)行飽和處理。飽和操作是在移位操作執(zhí)行完之后進(jìn)行的。執(zhí)行下列指令時(shí)可以進(jìn)行存儲前的飽和處理：STH、STL、STLM、DST、ST|ADD、ST|LT、ST|MACRR、ST|MASR、ST|MPY以及ST|SUB。存儲前的飽和處理按以下步驟進(jìn)行:1.