第2章2结构与原理-ppt课件

1、第第2 2章章 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP的构造原理的构造原理( (片上资源片上资源) )北京交通大学 电工电子教学基地信号与系统 主要内容第一节 C54x构造特点第二节 C54x CPU的根本构造第三节 存储器和寻址方式第四节 CPU的形状和控制存放器第四节 CPU的形状和控制存放器C54有3个形状和控制存放器：一、形状存放器0(ST0) (MMR:6)二、形状存放器1(ST1) (MMR:7)三、处置器任务方式形状存放器(PMST) (MMR:1D) 其中ST0和ST1中包含各种任务条和任务方式的形状PMST中包含存储器的设置形状及其他控制信息。形状存放器0

2、(ST0)构造图一、形状存放器0(ST0) 包含各种任务条件和任务方式15-1312111098-0ARPTCCOVAOVBDP形状存放器ST0各形状位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功能功能1513ARP000辅助寄存器指针。这3位字段是在间接寻址但操作数时，用来选择辅助寄存器的。当DSP处在标准方式时(CMPT=0)，ARP必定置成0。12TC1测试/控制标志位。TC保存ALU测试位操作的结果。TC受BIT、BITF、BITT、CMPM、CMPR、CMPS以及SFTC等指令影响。可以由TC的状态决定条件分支转移指令、子程序调用以及返回指令是否执行。如果下列条件成立，则TC=1。由BIT

3、或BITT指令所测试的位等于1。当执行CMPM、CMPR或CMPS比较指令时，比较一个数据存储器单元中的值与一个立即操作数、AR0与另一个辅助寄存器或一个累加器的高字与低字的条件成立。用SFTC指令测试某个累加器的第31位和第30位彼此不相同形状存放器ST0各形状位的功能(2)位位名称名称复位值复位值功能功能11C1进位位。如果执行加法产生进位，则置1；如果执行减法产生借位，则清成0。否则，加法后它被复位，减法后被置位，带16位移位的加法或减法除外。在后一种情况下，加法只能对进位位置位，减法对其复位，它们都不能影响进位位。所谓进位和借位都只是ALU上的运算结果，且定义在第32位的位置上。移位和

4、循环指令(ROR、ROL、SFTA和SFTL)以及MIN、MAX、ABS和NEG指令也影响进位位。 10OVA0累加器A的溢出标志位。当ALU或者乘法器后面的加法器发生溢出且运算结果在累加器A中时，OVA位置1。一且发生溢出，OVA一直保持置位状态，直到复位或者利用AOV和ANOV条件执行BCD、CCD、RCD、XC指令为止。RSBX指令也能清OVA位。 形状存放器ST0各形状位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能9OVB0累加器B的溢出标志位。当ALU或者乘法器后面的加法器发生溢出、且运算结果在累加器B中时，OVB置1。一旦发生溢出，OVB一直保持置位状态，直到复位或者利用BOV和B

5、NOV条件执行BCD、CCD、RCD、XC指令为止。RSBX指令也能清OVB位。 8-0DP0数据存储器页指针。这9位字段与指令字中的低7位结合在一起，形成一个16位直接寻址存储器的地址，对数据存储器的一个操作数寻址。如果ST1中的编译方式位CPL=0，上述操作就可执行。DP字段可用LD指令加载一个短立即数或者从数据存储器对它加载。 形状存放器1(ST1)构造图二、形状存放器1 (ST1) 包含各种任务条件和任务方式151413121110987654-0BRAFCPLXFHM INTM0OVMSXMC16FRCT CMPTASM 形状存放器ST1各形状位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功

6、能功能15BRAF0块重复操作标志位。BRAF指示当前块重复操作是否在起作用。BRAF=0 表示不在进行块重复操作。当块重复计数器(BRC)减到低于0时，BRAF被清成0。8RAF=1 表示正在进行块重复操作。当执行RPTB指令时，BRAF被自动地置1。14CPL0直接寻址编辑方式位。CPL指示直接寻址时采用何种指针。CPL=0 选用数据页指针(DP)的直接寻址方式。CPL=1 选用堆栈指针(SP)的直接寻址方式。13XF1XF引脚状态位。XF表示外部标志(XF)引脚的状态。XF引脚是一个通用输出引脚。用RSBX或SSBX指令，可对XF复位或置位。 形状存放器ST1各形状位的功能()位位名称名

7、称复位值复位值功能功能12HM0保持方式位。当处理器响应HOLD信号时，HM指示处理器是否继续执行内部操作。HM=0 处理器从内部程序存储器取指，继续执行内部操作，而将外部接口置成高阻状态。HM=1 处理器暂停内部操作 11INTM0中断方式位。INTM从整体上屏蔽或开放中断。INTM=0 开放全部末加屏蔽的中断。INTM=1 关闭所有可屏蔽中断。SSBX指令可以置INTM为1，RSBX指令可以将INTM清成0。当复位或者需要执行可屏蔽中断(INTR指令或外部中断)时，INTM置成1。当执行一条RETE或RETF指令(从中断返回)时，INTM清成0。INTM不影响不可屏蔽的中断(RS和NMI)

8、。INTM不能用存储器写操作来设置。 形状存放器ST1各形状位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能100此位总是读为0。 9OVM0溢出方式位。OVM确定发生溢出时，以什么样的数加载目的累加器。OVM=0 ALU或乘法器后面的加法器中的溢出结果值，象正常情况一样加到目的累加器。OVM=1 当发生溢出时，目的累加器置成正的最大值(007F FFFFFFh)或负的最大值(FF80000000h)。OVM可分别由SSBX和RSBX指令置位和复位。 8SXM1符号位扩展方式位。SXM确定符号位是否扩展。SXM=0 禁止符号位扩展。SXM=l 数据进人ALU之前进行符号位扩展。SXM不影响某些指

9、令的定义:ADDS、LDU和SUBS指令不管SXM值，都禁止符号位扩展。SXM可分别由SSBX和RSBX指令置位初复位。 形状存放器ST1各形状位的功能(4)位位名称名称复位值复位值功能功能7C16双16位/双精度算术运算方式位。C16决定ALU的算术运算方式:C16=0 ALU工作在双精度算术运算方式。C16=1 ALU工作在双16位算术运算方式。 6FRCT小数方式位。当FRCT=l，乘法器输出左移1位，以消去多余的符号位。 5CMPT修正方式位，CMPT决定ARP是否可以修正。CMPT=0 在间接寻址单个数据存储器操作数时，不能修正ARP。当DSP工作在这种方式时，ARP必须置成0。CM

10、PT=1 在间接寻址单个数据存储器操作数时，可修正ARP，当指令正在选择辅助寄存器0(AR0)时除外。 形状存放器ST1各形状位的功能(5)位位名称名称复位值复位值功能功能4-0ASM0累加器移位方式位。5位字段的ASM规定一个从16到15的移位值(2的补码值)。凡带并行存储的指令以及STH、STL、ADD、SUB、LD指令都能利用这种移位功能。可以从数据存储器或者用LD指令(短立即数)对ASM加载。 三、处置器任务方式形状存放器三、处置器任务方式形状存放器(PMST) 包含存储器的设置形状和控制信息包含存储器的设置形状和控制信息PMST构造图15-76543210IPTRMP/MC# OVL

11、Y AVISDROM CLKOFF SMULSST PMST各形状位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功能功能15-7IPTR1FFh中断向量指针。9位字段的IPTR指示中断向量所驻留的128字程序存储器的位置。在自举一加载操作情况下，用户可以将中断向量重新映象到RAM。复位时，这9位全都置成1；复位向量总是驻留在程序存储器空间的地址FF80h。RESET指令不影响这个字段。 6MP/MC#MP/MC#引脚状态微处理器/微型计算机工作方式位。MP/MC=0 允许便能并寻址片内ROM。MP/MC=1 不能利用片内ROM。复位时，采样MP/MC引脚上的逻辑电平，并且将MP/MC位置成此值。直到下

12、一次复位，不再对MP/MC引脚再采样。RESET指令不影响此位。MP/MC位也可以用软件的办法置位或复位。 PMST各形状位的功能(2)位位名称名称复位值复位值功能功能OVLYRAM重复占位位。OVLY可以允许片内双寻址数据RAM块映射到程序空间。OVLY位的值为:OVLY=0 只能在数据空间、而不能在程序空间寻址在片RAM。OVLY=1 片内RAM可以映象到程序空间和数据空间，但是数据页0(0h到7Fh)不能映象到程序空间 AVIS0地址可见位。AVIS允许/禁止在地址引脚上看到内部程序空间的地址线。AVIS=0 外部地址线不能随内部程序地址一起变化。控制线和数据不受影响，地址总线受总线上的

13、最后一个地址驱动。AVIS=1 让内部程序存储空间地址线出现在，C54X的引脚上，从而可以跟踪内部程序地址。而且，当中断向量驻留在片内存储器时，可以连同IACK一起对中断向量译码。 PMST各形状位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能3DROM0数据ROM位。DROM可以让片内ROM映象到数据空间。DROM位的值为:DROM=0 片内ROM不能映象到数据空间。DROM=1 片内ROM的一部分映象到数据空 2CLKOFF0CLKOUT 时钟输出关断位。当CLKOFF=1时，CLKOUT的输出被禁止，且保持为高电平。 1SMULN/A乘法饱和方式位。当SMUL=1时，在用MAC或MAS指令进行累加以前。对乘法结果作饱和处理 仅当OVM=1和FRCT=1时SMUL位才起作用。 PMST各形状位的功能(4)位位名称名称复位值复位值功能功能0SST*N/A存储饱和位。当SST=1时，对存储前的累加器值进行饱和处理。饱和操作是在移位操作执行完之后进行的。执行下列指令时可以进行存储前的饱和处理：STH、STL、STLM、DST、ST|ADD、ST|LT、ST|MACRR、ST|MASR、ST|MPY以及ST|SUB。存储前的饱和处理按以下步骤进行:1.