DSP實驗第二章課件

1、 DSP54.21 DSP54.22 2。 TMS320C54x 結(jié)構(gòu)概述結(jié)構(gòu)概述 TMS320C54x 內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)圖 （1）總線結(jié)構(gòu)）總線結(jié)構(gòu) 4組組8條條16bit總線總線 程序程序 PB-PAB 數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)讀 數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)寫 EB-EAB 程序總線的改進功能程序總線的改進功能 例：例：MACP Smem, pmad, src ; (Smem)(pmad)+(src) src MVDP Smem, pmad ; (Smem) (pmad) MVPD pmad, Smem READA Smem ; A PAR , (PAR) Smem FIRS Xmem, Ymem, pmad

2、 ; DABDBCABCB DSP54.23 DSP54.24 片內(nèi)外設(shè)通過一組雙向?qū)ぶ房偩€進行片內(nèi)外設(shè)通過一組雙向?qū)ぶ房偩€進行 表表 1-3 各種讀各種讀 / 寫方法用到的總線寫方法用到的總線 （2）片內(nèi)存儲器）片內(nèi)存儲器 分類：程序空間、分類：程序空間、 數(shù)據(jù)空間、數(shù)據(jù)空間、 I/O空間空間 類型：類型： 功能：功能：ROM-一般配置成程序存儲空間一般配置成程序存儲空間 RAM-一般配置成數(shù)據(jù)存儲空間一般配置成數(shù)據(jù)存儲空間 （根據(jù)（根據(jù)PMST 的有關(guān)狀態(tài)位可以互相復(fù)用）的有關(guān)狀態(tài)位可以互相復(fù)用） C5402 存儲器結(jié)構(gòu)圖存儲器結(jié)構(gòu)圖-講義圖講義圖23 C5402存儲器配置存儲器配置 擴展

3、程序存儲器空間擴展程序存儲器空間-講義圖講義圖24 I/O存儲器：片外存儲器：片外64K字尋址空間（字尋址空間（用用PORTW和和PORTR進行尋址）進行尋址） DARAMSARAMRAMROM DSP54.25（3）中央處理單元（）中央處理單元（CPU） CPU 的基本組成的基本組成 (教材教材P.19) 1。 ALU算術(shù)邏輯運算單元算術(shù)邏輯運算單元 主要由40位ALU和兩個40位累加器(ACCA和ACCB)組成， 如講義圖25所示 輸入源輸入源 輸出輸出 圖選項說明：圖選項說明： 1）SXM：來自16bit數(shù)據(jù)存儲器數(shù)時 高位符號擴展高位填零1SXM0SXM DSP54.26OVM: 溢出

4、方式控制溢出方式控制 正向溢出飽和：007FFFFFFF0 負向溢出飽和：FF80000000 03) C : 進位位進位位 進位置1；相減借位置0； 作為條件操作數(shù)，進行分支轉(zhuǎn)移，調(diào)用或返回； 例：BC 1000h, C；if (C=1) , then pmad PC4) 雙雙16bit 長字運算長字運算 C16=1，ALU工作在雙 16bit方式指令，見教材表18(p.26)； 雙精度運算(32-bit)舉例及高(16-bit)和低(16-bit)位在存儲器中的 排 列問題，參見 教材p.150限幅飽和允許正常溢出1OVM0OVM操作模式雙雙精度模式-bit-16116C016C DSP5

5、4.27要點要點： 指令中給出的地址，存取的總是高16bit 地址操作數(shù)； * AR3指向偶地址：偶地址放在高位 奇地址（偶地址偶地址+1）放在低位 *AR3指向奇地址：奇地址放在高位 偶地址（奇地址奇地址-1）放在低位 2。累加器。累加器A和和B 1）功能：）功能： 作為乘/加或ALU的目的寄存器(dst) MAC *AR2+, *AR3+, A, B； (Xmem)(Ymem)+(src) dst 進行并行操作 LD *AR2+，A ；dst=Xmem0 AGEQ, BGEQ : 0 ALT, BLT : 0 ALEQ, BLEQ : 0 SACCD src, Xmem, cond if

6、(cond.)then (src)(ASM-16) Xmemelse (Xmem) (Xmem) DSP54.211 例：STH A, 8, TEMP ; (A)=FF 4321 1234h ; (TEMP)=2112h SACCD A, *AR3+, ALT ; 條件存儲例子 (A)=FF FE00 4321 (A)=FF FE00 4321 (ASM)= 01 (ASM)= 01 AR3= 0202 AR3= 0203 (0202h)= 0101 (0202h)= FC00 DSP54.212 4) 累加器的移位累加器的移位(Shift)和循環(huán)移位和循環(huán)移位(Rotate)操作操作 算術(shù)移

7、位：算術(shù)移位： SFTA src, shift ,dst ; -16 shift 15 C 39-32 31-0 0 左移 SX 39-32 31-0 C 右移受SXM影響 例： SFTA A，-5，B (A)=FF 8765 0055 (A)= FF 8765 0055 (B)=00 4321 1234 (B)= FF FC3B 2802 (C)=0 (C)=1 SXM=1 SXM=1 DSP54.213 邏輯移位：邏輯移位： SFTL src, shift ,dst ; -16 shift 15 C 0 0 31-0 0 左移 0 0 0 31-0 C 右移 * 保護位清零，不受SXM影響

8、 例： SFTL A，-5，B (A)=FF 8765 0055 (A)= FF 8765 0055 (B)=00 4321 1234 (B)= 00 043B 2802 (C)=0 (C)=1 DSP54.214 累加器循環(huán)左移：累加器循環(huán)左移： ROL src C 0 0 31-0 左移 累加器循環(huán)右移：累加器循環(huán)右移： ROR src C 0 0 31-0 右移 DSP54.215 條件移位：條件移位： SFTC src ; if src(31)=src(30) then src=src 7FFF FFFFh 則以 7FFF FFFFh 處理 若 (A) 8000 0000h 則以 80

9、00 0000h 處理 按指令要求存儲數(shù)據(jù); *參看教材p.31續(xù)表1-11 PMST(0)=SST的說明 DSP54.217 例 (A)=7F FFFF 0000h AR1= 100h STH A, -4, *AR1+; (100)=7FFFh (100)=5555h SXM=1 STL A, -4, *AR1+; (100)=FFFFh SST=1 說明：A移-4位后為：(A)=07 FFFF F000h 7FFF FFFFh , 飽和處理： (A)=7FFF FFFFh DSP54.218 6）累加器專用指令：）累加器專用指令： FIRS Xmem, Ymem, pmad ; B=B+A

10、pmad, A=(Xmem+Ymem)16 LMS Xmem, Ymem ; B=B+Xmem Ymem, A=(A+Xmem16)+215 SQDST Xmem, Ymem ; B=B+A(32-16) A(32-16) ,A=(Xmem-Ymem)A(150) then A(3116) *AR4 else A(150) *AR4 (TRN1)+ 0 TRN (TRN1)+ 1TRN 0 TC 1TC DSP54.226 6. 指數(shù)編碼器指數(shù)編碼器: 1) 功能功能: 支持單周期指令EXP的專用硬件, 求得的累加器中 的指數(shù)值以二進制補碼形式存儲在T寄存器的(50)位； *指數(shù)范圍：-831

11、(即TS移位值) ； 2) C54x中定點數(shù)的指數(shù)表示：中定點數(shù)的指數(shù)表示： 定點數(shù)定點數(shù)=尾數(shù)尾數(shù)2指數(shù)指數(shù) （尾數(shù)與指數(shù)用補碼表示） 例：定點數(shù) 0 x2000=(0.25)10=0.52 1 則：尾數(shù)=0 x4000， 指數(shù)=1 DSP54.227 3) 指數(shù)值計算：指數(shù)值計算： EXP src ; if (src)=0 then 0T ; else (src冗余符號位冗余符號位8) T 累加器的指數(shù)值累加器的指數(shù)值=冗余符號位冗余符號位8 冗余符號位數(shù)是對整個累加器40bit而言，即包括8位 保護位，這也就是（ 8 ）的原因； 當(dāng)累加器的值超過32位，指數(shù)值為負值; 4) 指數(shù)運算舉例

12、指數(shù)運算舉例：（：（參考教材p.157） 例1：EXP A; A=FF FFFF FFCB A=FF FFFF FFCB (-53)10 T= 0000 T= 0019 (25)10 DSP54.228 例2：EXP A; A=07 8543 2105 A=07 8543 2105 T= 0007 T= FFFC (-4)10 5) 常用程序：常用程序： EXP A ST T , *AR2 NORM A ; 這條指令不能緊跟在這條指令不能緊跟在EXP指令后面，因為指令后面，因為EXP指令還指令還 沒有將指數(shù)值送至沒有將指數(shù)值送至T，NORM指令只能按原來的指令只能按原來的T值值 移位，造成規(guī)格

13、化錯誤。移位，造成規(guī)格化錯誤。 DSP54.229 4. CPU狀態(tài)寄存器和控制寄存器狀態(tài)寄存器和控制寄存器 C54x共有3個16位狀態(tài)和控制寄存器（PMST、ST0、 ST1） 它們都是存儲器映象寄存器，可以方便地寫入數(shù)據(jù)，或由 數(shù)據(jù)存儲器對它們加載。 (1) PMST(Processor Mode Status)寄存器用于設(shè)定并控制處理器的工作方式，反應(yīng)處理器的工作狀態(tài)。 復(fù)位值為FF80H。 157 6 5 4 3 2 1 0 IPTR OVLY AVIS DROM CLKOFF SMUL SST 各狀態(tài)位功能詳見教材各狀態(tài)位功能詳見教材p.30,p.30,表表1-111-11 MCMP DSP54.230 (2) 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器ST0：反應(yīng)尋址要求和計算的中間運行狀態(tài)。 復(fù)位值為1800H。 1513 12 11 10 9 80 ARP TC C OVA OVB DP 各狀態(tài)位功能詳見教材各狀態(tài)位功能詳見