第01讲-指令系统1-寻址方式

DSP原理及应用——TMS320VC55x系列浦铁成[e-mail]18:55第2页/共28页本节提要引言存储空间结构简介CPU寄存器寻址方式18:55第3页/共28页引言：（1）TMS320C55x存储空间结构简介（1）首先，CPU要知道要做什么？（2）其次，CPU要知道操作数是谁？在哪？（3）再次，CPU执行操作，求和。（4）最后，CPU结果放到那？A+B=C例：+指令助记符：ADDA和B存储空间分配寻址方式CPU寄存器CPU运算单元C存储空间分配寻址方式18:55第4页/共28页引言：（1）TMS320C55x存储空间结构简介程序空间24位地址，按字节编址，寻址空间16MB；数据空间23位地址，按字编址,寻址空间8MW；I/O空间16位地址，按字编址，寻址空间64KW。18:55第5页/共28页累加器（AC0～AC3）辅助寄存器（AR0～AR7）注：ARnH没有映射到存储器空间，只能用XARn访问引言：（2）TMS320C55x的CPU寄存器18:55第6页/共28页临时寄存器（T0～T3）用途：①在乘法、乘加、乘减指令中存放被乘数；②存放移位次数用于加、减和装载指令；系数数据指针（XCDP/CDP）数据页指针（XDP/DP）引言：（2）TMS320C55x的CPU寄存器状态寄存器ST0_5518:55第7页/共28页引言：（2）TMS320C55x的CPU寄存器状态寄存器ST1_55状态寄存器ST2_55状态寄存器ST3_5518:55第8页/共28页3.TMS320C55x的指令系统3.1寻址方式CPU找到数据地址的方法；绝对寻址，直接寻址，间接寻址。3.1.1绝对寻址包括k16绝对寻址、k23绝对寻址和I/O绝对寻址18:55第9页/共28页3.1.1绝对寻址k16绝对寻址（不能与其他指令并行执行）操作数为16位绝对地址*abs16(#k16)23位数据地址=DPH(7位)+k16(16位无符号常数)例：DPH=01h，k16=1234h23位地址是？011234h18:553.1.1绝对寻址k23绝对寻址（不能与其他指令并行执行）操作数为23位绝对地址*(#k23)23位数据地址=k23（23位无符号常数）第10页/共28页18:55第11页/共28页I/O绝对寻址（不能与其他指令并行执行）代数指令操作数为*port(#k16)助记符指令操作数为port(#k16)3.1.1绝对寻址18:55第12页/共28页3.1.2直接寻址DP直接寻址23位地址的高7位由DPH提供，用来确定主数据页，其余低16位由DP和7位偏移量两部分组成。例：DPH=01h,DP=1234h,Doffset=23h,则23位地址？011257h18:55第13页/共28页3.1.2直接寻址SP直接寻址23位地址的高7位由SPH提供，用来确定主数据页，其余低16位由SP和7位偏移量两部分组成。例：SPH=01h,SP=1234h,Doffset=23h,则23位地址？011257h18:553.1.2直接寻址寄存器位寻址使用寄存器位寻址的指令其操作数是@bitoffset，该操作数是从寄存器的最低位开始的偏移值。例如，如果bitoffset为0，那么就可以访问寄存器的最低位；如果bitoffset为3，那么就可以访问寄存器的位3。Bitoffset的最大值依据寄存器大小而定，为39或15。只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这种寻址模式。第14页/共28页18:553.1.2直接寻址PDP直接寻址64K16位的I/O空间分成512个外设数据页，用9位的外设数据页指针PDP表示，其中每一页有128个字，由指令中的指定的7位偏移值来表示。例如，如果访问一页的第一个字，其偏移值为0。第15页/共28页例：PDP=001h,Poffset=23h,则16位地址？00A3h18:553.1.3间接寻址AR间接寻址该模式通过一个辅助寄存器ARn（n=0，1，2，3，4，5，6，或7）访问数据空间。ARn给出地址低16位，ARnH给出地址高7位；而ST2-55的ARMS位决定了AR间接寻址的操作类型当ARMS=0，DSP模式：CPU提供DSP增强应用的高效执行功能。当ARMS=1，控制模式：针对控制系统的应用，CPU能够优化代码的长度。第16页/共28页18:55AR间接寻址DSP模式序号操作数地址修改1*ARnARn未修改2*ARn+在生成地址之后增加：16位操作，ARn=ARn+132位操作，ARn=ARn+23*ARn在生成地址之后减少：16位操作，ARn=ARn132位操作，ARn=Arn24*+ARn在生成地址之前增加：16位操作，ARn=ARn+132位操作，ARn=ARn+25*ARn在生成地址之前减少：16位操作，ARn=ARn132位操作，ARn=ARn26*(ARn+T0/AR0)在生成地址之后，ARn加上T0或ARn中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARn+T0如果C54CM=1，ARn=ARn+AR0第17页/共28页18:55第18页/共28页AR间接寻址DSP模式(续）7*(ARnT0/AR0)在生成地址之后，ARn减去T0或ARn中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARnT0如果C54CM=1，ARn=ARnAR08*ARn(T0/AR0)ARn未被修改。ARn被作为基指针，T0或AR0中16位带符号常数被作为偏移量9*(ARn+T0B/AR0B)在生成地址之后，ARn加上T0或ARn中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARn+T0如果C54CM=1，ARn=ARn+AR0按位倒序模式相加10*(ARnT0B/AR0B)在生成地址之后，ARn减去T0或ARn中16位带符号的常数：如果C54CM1=0，ARn=ARnT0如果C54CM=1，ARn=ARnAR0按位倒序模式相减[注1]：C54CM是状态寄存器ST1-55中TMS320C54x兼容模式。18:5511*(ARn+T1)在生成地址之后，ARn加上T1中16位带符号的常数：ARn=ARn+T112*(ARnT1)在生成地址之后，ARn减去T1中16位带符号的常数：ARn=ARnT113*ARn(T1)ARn未被修改。ARn被作为基指针，T1中16位带符号常数被作为偏移量14*ARn(#K16)ARn未被修改。ARn被作为基指针，16位带符号常数（K16）被作为偏移量15*+ARn(#K16)在地址生成之前，ARn加上16位带符号常数（K16）AR间接寻址DSP模式(续）第19页/共28页18:55序号操作数地址修改1*ARnARn未修改2*ARn+在生成地址之后增加：16位操作，ARn=ARn+132位操作，ARn=ARn+23*ARn在生成地址之后减少：16位操作，ARn=ARn132位操作，ARn=ARn24*(ARn+T0/AR0)在生成地址之后，ARn加上T0或AR0中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARn+T0如果C54CM=1，ARn=ARn+AR05*(ARnT0/AR0)在生成地址之后，ARn减去T0或AR0中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARnT0如果C54CM=1，ARn=ARnAR0AR间接寻址控制模式第20页/共28页18:55AR间接寻址控制模式（续）6*ARn(T0/AR0)ARn未被修改。ARn被作为基指针，T0或AR0中16位带符号常数被作为偏移量7*ARn(#K16)ARn未被修改。ARn被作为基指针，16位带符号常数（k16）被作为偏移量8*+ARn(#K16)在地址生成之前，ARn加上16位带符号常数（k16）9*ARn(short(#k3))ARn未被修改。ARn被作为基指针，3位带符号常数（k13）被作为偏移量第21页/共28页18:553.1.3间接寻址双AR间接寻址双AR间接寻址模式可以通过8个辅助寄存器（AR0--AR7）同时访问两个数据存储单元，与单个AR间接访问数据空间一样，CPU使用一个扩展辅助寄存器产生23位地址。双AR间接寻址可以实现以下功能：（1）执行一条可完成两个16位数据空间访问的指令。在这种情况下，两个数据存储操作数在指令中为Xmem和Ymem。例如：ADDXmem，Ymem，ACx（2）并行执行两条指令。在这种情况下，必须每条指令访问一个存储数据，操作数在指令指令中是Smem或Lmem。MOVSmem，dst||ANDSmem，src，dst双AR间接寻址操作数是AR间接寻址操作数的子集，而ARMS状态位不影响双AR间接寻址的操作。第22页/共28页18:55双AR间接寻址操作数序号操作数地址修改1*ARnARn未修改2*ARn+在生成地址之后增加：16位操作，ARn=ARn+132位操作，ARn=ARn+23*ARn在生成地址之后减少：16位操作，ARn=ARn132位操作，ARn=ARn24*(ARn+T0/AR0)在生成地址之后，ARn加上T0或AR0中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARn+T0如果C54CM=1，ARn=ARn+AR0第23页/共28页18:55双AR间接寻址操作数(续）序号操作数地址修改5*(ARnT0/AR0)在生成地址之后，ARn减去T0或AR0中16位带符号的常数：如果C54CM=0，ARn=ARnT0如果C54CM=1，ARn=ARnAR06*ARn(T0/AR0)ARn未被修改。ARn被作为基指针，T0或AR0中16位带符号常数被作为偏移量7*(ARn+T1)在生成地址之后，ARn加上T1中16位带符号的常数：ARn=ARn+T18*(ARnT1)在生成地址之后，ARn减去T1中16位带符号的常数：ARn=ARn－T1第24页/共28页18:553.1.3间接寻址CDP间接寻址CDP间接寻址模式使用系数数据指针（CDP）对数据空间、寄存器位和I/O空间进行访问。序号操作数地址修改1*CDPCDP未修改2*CDP+在生成地址之后增加：16位操作，CDP=CDP+132位操作，CDP=CDP+23*CDP在生成地址之后减少：16位操作，CDP=CDP132位操作，CDP=CDP24*CDP(#K16)CDP未被修改。CDP被作为基指针，16位带符号常数（K16）被作为偏移量5*+CDP(#K16)在地址生成之前，CDP加上16位带符号常数（K16）：CDP=CDP+K16第25页/共28页18:553.1.3间接寻址系数间接寻址系数间接寻址模式的地址产生过程与使用CDP间接寻址数据空间的地址产生过程一样。CDP间接寻址模式支持以下算术指令：FIR滤波、乘法、乘加、乘减和双乘加或双乘减。序号操作数地址修改1*CDPCDP未修改2*CDP+在生成地址之后增加：16位操作，CDP=CDP+132位操作，CDP=CDP+23*CDP在生成地址之后减少：16位操作，CDP=CDP132位操作，CDP=CDP24*(CDP+T0/AR0)在生成地址之后，CDP加上T0或AR0中16位带符号的常数：如果C54CM=0，CDP=CDP+T0如果C54CM=1，CDP=CDP+AR0第26页/共28页18:55第27页/共28页小结存储空间分配CPU寄存器寻址方式18:55谢谢！第28页/共28页