DSP实验第二章课件

1、 DSP54.21 DSP54.22 2。 TMS320C54x 结构概述结构概述 TMS320C54x 内部硬件结构图内部硬件结构图 （1）总线结构）总线结构 4组组8条条16bit总线总线 程序程序 PB-PAB 数据读数据读 数据写数据写 EB-EAB 程序总线的改进功能程序总线的改进功能 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 片内外设通过一组双向寻址总线进行片内外设通过一组双向寻址总线进行 表表 1-3 各种读各种读 / 写方法用到的总线写方法用到的总线 （2）片内存储器）片内存储器 分类：程序空间、分类：程序空间、 数据空间、数据空间、 I/O空间空间 类型：类型： 功能：功能：ROM-一般配置成程序存储空间一般配置成程序存储空间 RAM-一般配置成数据存储空间一般配置成数据存储空间 （根据（根据PMST 的有关状态位可以互相复用）的有关状态位可以互相复用） C5402 存储器结构图存储器结构图-讲义图讲义图23 C5402存储器配置存储器配置 扩展

3、程序存储器空间扩展程序存储器空间-讲义图讲义图24 I/O存储器：片外存储器：片外64K字寻址空间（字寻址空间（用用PORTW和和PORTR进行寻址）进行寻址） DARAMSARAMRAMROM DSP54.25（3）中央处理单元（）中央处理单元（CPU） CPU 的基本组成的基本组成 (教材教材P.19) 1。 ALU算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元 主要由40位ALU和两个40位累加器(ACCA和ACCB)组成， 如讲义图25所示 输入源输入源 输出输出 图选项说明：图选项说明： 1）SXM：来自16bit数据存储器数时 高位符号扩展高位填零1SXM0SXM DSP54.26OVM: 溢出

4、方式控制溢出方式控制 正向溢出饱和：007FFFFFFF0 负向溢出饱和：FF80000000 03) C : 进位位进位位 进位置1；相减借位置0； 作为条件操作数，进行分支转移，调用或返回； 例：BC 1000h, C；if (C=1) , then pmad PC4) 双双16bit 长字运算长字运算 C16=1，ALU工作在双 16bit方式指令，见教材表18(p.26)； 双精度运算(32-bit)举例及高(16-bit)和低(16-bit)位在存储器中的 排 列问题，参见 教材p.150限幅饱和允许正常溢出1OVM0OVM操作模式双双精度模式-bit-16116C016C DSP5

5、4.27要点要点： 指令中给出的地址，存取的总是高16bit 地址操作数； * 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： 作为乘/加或ALU的目的寄存器(dst) MAC *AR2+, *AR3+, A, B； (Xmem)(Ymem)+(src) dst 进行并行操作 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 ; 条件存储例子 (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)和循环移位和循环移位(Rotate)操作操作 算术移

7、位：算术移位： 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影响 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 逻辑移位：逻辑移位： SFTL src, shift ,dst ; -16 shift 15 C 0 0 31-0 0 左移 0 0 0 31-0 C 右移 * 保护位清零，不受SXM影响

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 累加器循环左移：累加器循环左移： ROL src C 0 0 31-0 左移 累加器循环右移：累加器循环右移： ROR src C 0 0 31-0 右移 DSP54.215 条件移位：条件移位： SFTC src ; if src(31)=src(30) then src=src 7FFF FFFFh 则以 7FFF FFFFh 处理 若 (A) 8000 0000h 则以 80

9、00 0000h 处理 按指令要求存储数据; *参看教材p.31续表1-11 PMST(0)=SST的说明 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 说明：A移-4位后为：(A)=07 FFFF F000h 7FFF FFFFh , 饱和处理： (A)=7FFF FFFFh DSP54.218 6）累加器专用指令：）累加器专用指令： 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. 指数编码器指数编码器: 1) 功能功能: 支持单周期指令EXP的专用硬件, 求得的累加器中 的指数值以二进制补码形式存储在T寄存器的(50)位； *指数范围：-831

11、(即TS移位值) ； 2) C54x中定点数的指数表示：中定点数的指数表示： 定点数定点数=尾数尾数2指数指数 （尾数与指数用补码表示） 例：定点数 0 x2000=(0.25)10=0.52 1 则：尾数=0 x4000， 指数=1 DSP54.227 3) 指数值计算：指数值计算： EXP src ; if (src)=0 then 0T ; else (src冗余符号位冗余符号位8) T 累加器的指数值累加器的指数值=冗余符号位冗余符号位8 冗余符号位数是对整个累加器40bit而言，即包括8位 保护位，这也就是（ 8 ）的原因； 当累加器的值超过32位，指数值为负值; 4) 指数运算举例

12、指数运算举例：（：（参考教材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 ; 这条指令不能紧跟在这条指令不能紧跟在EXP指令后面，因为指令后面，因为EXP指令还指令还 没有将指数值送至没有将指数值送至T，NORM指令只能按原来的指令只能按原来的T值值 移位，造成规格

13、化错误。移位，造成规格化错误。 DSP54.229 4. CPU状态寄存器和控制寄存器状态寄存器和控制寄存器 C54x共有3个16位状态和控制寄存器（PMST、ST0、 ST1） 它们都是存储器映象寄存器，可以方便地写入数据，或由 数据存储器对它们加载。 (1) PMST(Processor Mode Status)寄存器用于设定并控制处理器的工作方式，反应处理器的工作状态。 复位值为FF80H。 157 6 5 4 3 2 1 0 IPTR OVLY AVIS DROM CLKOFF SMUL SST 各状态位功能详见教材各状态位功能详见教材p.30,p.30,表表1-111-11 MCMP DSP54.230 (2) 状态寄存器状态寄存器ST0：反应寻址要求和计算的中间运行状态。 复位值为1800H。 1513 12 11 10 9 80 ARP TC C OVA OVB DP 各状态位功能详见教材各状态位功能详见