TMS320C55x DSP原理及應(yīng)用（第6版） 課件全套 第1-8章 數(shù)字信號(hào)處理和DSP系統(tǒng)-TMS320C55x軟件設(shè)計(jì)實(shí)例

數(shù)字信號(hào)處理和DSP系統(tǒng)

實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字信號(hào)處理器的特點(diǎn)

德州儀器公司的DSP產(chǎn)品

DSP芯片的選擇

DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

典型實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的基本部件

抗混疊濾波器(Anti-aliasing

filter)

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital

Converter，ADC）

數(shù)字信號(hào)處理

數(shù)模轉(zhuǎn)換器（Digital-to-Analog

Converter，DAC）

抗鏡像濾波器(Anti-image

filter)典型實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)框圖

利用X86處理器完成實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理

選擇范圍較寬

主板及外設(shè)資源豐富

多種操作系統(tǒng)可供選擇

開發(fā)、調(diào)試較為方便

數(shù)字信號(hào)處理能力不強(qiáng)

硬件組成較為復(fù)雜

系統(tǒng)體積、重量較大，功耗較高

抗環(huán)境影響能力較弱實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

利用通用微處理器完成實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理

可選范圍廣

硬件組成簡單系統(tǒng)

功耗低，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)

信號(hào)處理的效率較低

內(nèi)部DMA通道較少

利用可編程邏輯陣列（FPGA）進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理

適合高速信號(hào)處理

具有專用數(shù)字信號(hào)處理結(jié)構(gòu)

開發(fā)需要較深的硬件基礎(chǔ)

調(diào)試?yán)щy

利用數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的特點(diǎn)

目前DSP系統(tǒng)的主要應(yīng)用

基本信號(hào)處理—濾波器、FFT、窗函數(shù)等

通信—調(diào)制解調(diào)、數(shù)據(jù)加密、多路復(fù)用等

語音—語音編碼、合成、識(shí)別、增強(qiáng)等

圖形圖像—圖像壓縮、機(jī)器人視覺等

軍事—雷達(dá)信號(hào)處理、導(dǎo)彈制導(dǎo)等

儀器儀表—頻譜分析、鎖相環(huán)等

控制—自動(dòng)駕駛、磁盤控制等

醫(yī)療—助聽、超聲設(shè)備、患者監(jiān)護(hù)等

家用電器—智能玩具、數(shù)字電話、數(shù)字電視等存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)分為兩大類：

馮▲諾依曼結(jié)構(gòu)

哈佛結(jié)構(gòu)

DSP采用了程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分開的哈佛結(jié)構(gòu)和多套地址、數(shù)據(jù)總線雙總線存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)流水線

流水線結(jié)構(gòu)將指令的執(zhí)行分解為取指、譯碼、取操作數(shù)和執(zhí)行等幾個(gè)階段

TMS320C54xx

DSP采用6級(jí)流水線

TMS320C66xx

DSP采用16級(jí)流水線

TMS320C55xx

DSP的流水線分為

指令流水線

執(zhí)行流水線

硬件乘法累加單元

零開銷循環(huán)

指循環(huán)計(jì)數(shù)、條件轉(zhuǎn)移等循環(huán)機(jī)制由專門硬件控制，而處理器不用花費(fèi)任何時(shí)間

特殊的尋址方式

DSP支持循環(huán)尋址和位倒序?qū)ぶ?/p>

高效的特殊指令

FIRSADD指令——對(duì)稱結(jié)構(gòu)FIR濾波算法

和LMS指令——LMS算法

豐富的片內(nèi)外設(shè)德州儀器公司的DSP產(chǎn)品

DSP器件可以分為三類

工業(yè)控制領(lǐng)域

低成本嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)

需要用復(fù)雜算法對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的應(yīng)用

德州儀器公司的三代DSP產(chǎn)品

TMS320C1x

TMS320C2x、3x、4x

TMS320C5x

德州儀器公司的現(xiàn)在DSP產(chǎn)品

C24x系列和C28x系列

主要用于電機(jī)控制領(lǐng)域

C62x系列和C64x系列

采用了增強(qiáng)型超長指令字結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了流水線結(jié)構(gòu)，支持32位或64位寬度存儲(chǔ)器訪問，最高處理能力已經(jīng)達(dá)到9600MIPS

C67x系列和C33

浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器系列

C54x系列和C55x系列

低功耗16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器

C66x系列DSP

定點(diǎn)與浮點(diǎn)結(jié)合的多核數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片的選擇

運(yùn)算速度

指令周期、MIPS、MOPS、MFLOPS、BOPS、MAC時(shí)間、FFT執(zhí)行時(shí)間

算法格式和數(shù)據(jù)寬度

浮點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)寬度一般為32位

定點(diǎn)DSP的數(shù)據(jù)寬度可以為16位、20位、24位或32位

存儲(chǔ)器

Flash存儲(chǔ)器、RAM存儲(chǔ)器

功耗

低工作電壓、“休眠”或“空閑”模式、可編程時(shí)鐘分頻器、外圍控制

開發(fā)工具DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

確定系統(tǒng)性能指標(biāo)

核心算法模擬和驗(yàn)證

選擇DSP芯片及其它系統(tǒng)組件

硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試

軟件設(shè)計(jì)和測試

系統(tǒng)測試、集成TMS320C55x的硬件結(jié)構(gòu)

TMS320C55x

DSP的基本結(jié)構(gòu)

TMS320VC5509A的主要特性

TMS320C55x存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)C55x與C54x的比較內(nèi)容C54xC55x乘法累加器（MAC）12累加器（ACC）24讀總線23寫總線12地址總線46指令字長16位8/16/24/32/40/48位數(shù)據(jù)字長16位16位算術(shù)邏輯單元(ALU)1（40位）1（40位）1（16位）輔助寄存器字長2字節(jié)（16位）3字節(jié)（24位）輔助寄存器88存儲(chǔ)空間獨(dú)立的程序/數(shù)據(jù)空間統(tǒng)一的程序/數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)寄存器04C55x的特征及優(yōu)點(diǎn)特征優(yōu)點(diǎn)一個(gè)32位x

16位指令緩沖隊(duì)列緩沖變長指令并完成有效的塊重復(fù)操作兩個(gè)17位x17位的乘法累加器在一個(gè)單周期執(zhí)行雙乘法累加操作一個(gè)40位算術(shù)邏輯單元(AL

U)實(shí)現(xiàn)高精度算術(shù)和邏輯操作一個(gè)40位桶形移位寄存器能夠?qū)⒁粋€(gè)40位的計(jì)算結(jié)果最高向左移31位或向右移32位一個(gè)16位算術(shù)邏輯單元(AL

U)對(duì)主AL

U并行完成簡單的算術(shù)操作4個(gè)40位的累加器保留計(jì)算結(jié)果，減少對(duì)存儲(chǔ)單元的訪問12條獨(dú)立總線，其中包括3條讀數(shù)據(jù)總線2條寫數(shù)據(jù)總線5條數(shù)據(jù)地址總線1條讀程序總線1條程序地址總線為各種計(jì)算單元并行地提供將要處理的指令和操作數(shù)——利用C55x的并行機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)用戶可配置IDL

E域改進(jìn)了低功耗電源管理的靈活性C55x的CPU體系結(jié)構(gòu)TMS320C55x

CPU結(jié)構(gòu)圖指令緩沖單元（I）指令緩沖單元結(jié)構(gòu)圖程序流程單元（P）

P單元中使用的寄存器分為5種類型

程序流寄存器

塊重復(fù)寄存器

單重復(fù)寄存器

中斷寄存器

狀態(tài)寄存器地址流程單元（A）

地址流程單元包括

數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生電路

能夠接收來自I單元的立即數(shù)和來自A單元的寄存器產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)空間的地址

算術(shù)邏輯電路

寄存器組構(gòu)成

A單元包括的寄存器類型

數(shù)據(jù)頁寄存器

指針

循環(huán)緩沖寄存器

臨時(shí)寄存器數(shù)據(jù)計(jì)算單元（D）

由移位器、算術(shù)邏輯電路、乘法累加器和寄存器組構(gòu)成指令流水線

C55x的指令流水線包括兩個(gè)階段：

取流水線

指執(zhí)行流水線流水線節(jié)拍內(nèi)容D從指令緩沖隊(duì)列中讀6個(gè)字節(jié)的指令對(duì)一個(gè)指令對(duì)或一個(gè)單指令進(jìn)行解碼給對(duì)應(yīng)的CPU功能單元分配指令讀取STx_55種與數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生相關(guān)的位ST1_55(CPL)

ST2_55(ARnLC)ST2_55(ARMS)

ST2_55(CDPLC)AD讀/修改與數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生有關(guān)的寄存器例如：藝*

ARx+(T0)中的ARx和T0藝B

K03（如果AR2LC=1）

藝S

P

（pushes和pops過程中）藝S

SP,在32位棧模式中與對(duì)SP的操作一致在A單元的ALU中完成操作，例如：藝使用AADD指令進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算藝用S

WAP指令交換A單元中的寄存器藝向A單元的寄存器寫入常量（B

Kxx，BSAxx，BRCx，CSR，等）在條件分支指令中ARx如果不等于0，ARx-1AC1在存儲(chǔ)器讀操作中，在相應(yīng)的CPU地址總線上傳送地址AC2允許存儲(chǔ)器對(duì)請(qǐng)求的響應(yīng)是一個(gè)周期R從存儲(chǔ)器和通過映射方式尋址的寄存器中讀數(shù)據(jù)在R節(jié)拍執(zhí)行D單元的預(yù)取A單元寄存器指令時(shí)，讀A單元的寄存器在R節(jié)拍判斷條件指令的條件X讀/修改不通過映射方式尋址的寄存器讀/修改寄存器中的單個(gè)位設(shè)置條件如果指令不是向存儲(chǔ)器中寫，就判斷XCCPART的條件判斷RPTCC指令的條件W向存儲(chǔ)器映射方式尋址的寄存器或I/O空間寫數(shù)據(jù)向存儲(chǔ)器寫數(shù)據(jù)，從CPU來看，寫操作在該節(jié)拍完成W+向存儲(chǔ)器寫數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)器來看，寫操作在該節(jié)拍完成流水線的工作方式：舉例

AMOV#k23,XARx：在AD節(jié)拍用一個(gè)立即數(shù)對(duì)XARx初始化；

MOV#k,ARx：ARx不是通過存儲(chǔ)器映射方式尋址的，在X節(jié)拍用一個(gè)立即數(shù)初始化ARx；

MOV#k,mmap(ARx)：ARx是通過存儲(chǔ)器映射方式尋址的，在

W節(jié)拍用一個(gè)立即數(shù)初始化ARx；

AADD#k,ARx：對(duì)于這個(gè)特殊指令，在AD節(jié)拍用一個(gè)立即數(shù)對(duì)ARx初始化；

MOV#k,*ARx+：在W+節(jié)拍對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行寫操作；

MOV

*ARx+,AC0：在AD節(jié)拍對(duì)ARx進(jìn)行讀和更新操作，在X節(jié)拍載入AC0；

ADD#k,ARx：在X節(jié)拍的開始時(shí)刻讀ARx，在X節(jié)拍的結(jié)束時(shí)刻修改ARx；

ADD

ACy,ACx：在X節(jié)拍讀/寫ACx和ACy；

MOV

mmap(ARx),ACx：ARx是通過存儲(chǔ)器映射方式尋址的，在R節(jié)拍讀取ARx，在X節(jié)拍修改ACx；

MOV

ARx,ACx：ARx不是通過存儲(chǔ)器映射方式尋址的，在X節(jié)拍讀取ARx，在X節(jié)拍修改ACx；

BSET

CPL：在X節(jié)拍設(shè)置CPL位；

PUSH,

POP,

RET

或AADD#K8,SP：在AD節(jié)拍讀取和修改SP，如果選擇32位棧模式，SSP會(huì)發(fā)生變化；

XCCPART

overflow(ACx)：在X節(jié)拍判斷條件，但是不管條件是否滿足，AR1都會(huì)加1；

||

MOV

*AR1+,

AC1

XCCPART

overflow(ACx)：在R節(jié)拍判斷條件，滿足條件向存儲(chǔ)器完成寫操作，但是不管條|

|

MOV

AC1,*AR1+

件是否滿足，AR1都會(huì)加1

XCC

overflow(ACx)：在AD節(jié)拍判斷條件，只有滿足條件時(shí)，AR1加1

||

MOV

*AR1+,

AC1TMS320VC5509A的主要特性

CPU

兩個(gè)乘法累加單元（MAC）

40位的算術(shù)邏輯單元（ALU）和一個(gè)16位的算術(shù)邏輯單元

采用先進(jìn)的多總線結(jié)構(gòu)

存儲(chǔ)器

128K

x

16位的片上RAM【64KB的DARAM和192KB的SARAM】

8M

x

16位的最大可訪問外部尋址空間（同步DRAM）

外部存儲(chǔ)器接口（EMIF）與通用輸入/輸出（GPIO）共用引腳

片上外設(shè)

兩個(gè)20位的定時(shí)器

一個(gè)看門狗定時(shí)器

6通道直接存儲(chǔ)器存取控制器（DMA）

EMIF提供與異步存儲(chǔ)器如EPROM、SRAM及同步DRAM的無縫連接

三個(gè)串口支持最多三個(gè)多通道緩沖串口（McBSP）

增強(qiáng)型主機(jī)接口（EHPI）

可編程鎖相環(huán)（DPLL）時(shí)鐘發(fā)生器

USB全速（12Mbps）從端口

I2C主從接口

一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘TMS320VC5509A的引腳功能

并行總線引腳

并行總線A13~A0直接與外部引腳相連，這14個(gè)引腳完成以下功能：

HPI地址總線（HPI.HA[13:0]）

EMIF地址總線（EMIF.A[13:0]）

通用輸入/輸出（GPIO.A[13:0]）

并行雙向數(shù)據(jù)總線D15~D0可以完成兩個(gè)功能

EMIF數(shù)據(jù)總線（EMIF.D[15:0]）

HPI數(shù)據(jù)總線（HPI.HD[15:0]）

C0引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF異步存儲(chǔ)器讀使能（EMIF.ARE）

通用IO8（GPIO8）

C1引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF異步存儲(chǔ)器輸出使能（EMIF.AOE）

HPI中斷輸出（HPI.HINT）

C2引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF異步存儲(chǔ)器寫使能（EMIF.AWE

）

HPI讀/寫（HPI.HR/W）

C3引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF數(shù)據(jù)準(zhǔn)備輸入（EMIF.ARDY）

HPI準(zhǔn)備輸出（HPI.HRDY）

C4引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF對(duì)存儲(chǔ)器空間CE

0的片選（EMIF.CE

0）

通用IO9（GPIO9）

C5引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF對(duì)存儲(chǔ)器空間CE

1的片選（EMIF.CE

1）

通用IO10（GPIO10）

C6引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF對(duì)存儲(chǔ)器空間CE

2的片選（EMIF.CE

2）

HPI的控制輸入0（HPI.HCNTL0）

C7引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF對(duì)存儲(chǔ)器空間CE

3的片選（EMIF.CE

3）

通用IO11（GPIO11）

C8引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF字節(jié)使能0控制（EMIF.BE

0）

HPI字節(jié)標(biāo)識(shí)信號(hào)（HPI.HBE

0）

C9引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF字節(jié)使能1控制（EMIF.BE

1）

HPI字節(jié)表示信號(hào)（HPI.HBE

1）

C10引腳完成三個(gè)功能：

EMIF選通SDRAM的行（EMIF.SDRAS）

選通HPI地址（HPI.HAS）

通用IO12（GPIO12）

C11引腳完成兩個(gè)功能：

EMIF選通SDRAM的列（EMIF.SDCAS）

HPI片選輸入（HPI.HCS）

C12引腳完成兩個(gè)功能：

E

MIF對(duì)SDRAM的寫使能（E

MIF.SDWE

）

HPI數(shù)據(jù)選通信號(hào)1（HPI.HDS1）

C13引腳完成兩個(gè)功能：

作為SDRAM的A10地址線（E

MIF.SDA10）

通用IO13（GPIO13）

C14引腳完成兩個(gè)功能：

為SDRAM提供存儲(chǔ)器時(shí)鐘（E

MIF.CLKME

M）

HPI數(shù)據(jù)選通信號(hào)2（HPI.HDS2）

中斷引腳和復(fù)位引腳

中斷引腳INT[4:0]作為低電平有效的外部中斷輸入引腳，由中斷使能寄存器（IER）和中斷模式位來屏蔽和區(qū)分優(yōu)先次序

RESET引腳低電平有效。有效時(shí)，DSP將終止任務(wù)的執(zhí)行并使程序指針指向FF8000h；變?yōu)楦唠娖綗o效時(shí)，DSP從程序存儲(chǔ)器FF8000h的位置開始執(zhí)行

位輸入/輸出信號(hào)引腳

GPIO[7:0]共8個(gè)輸入/輸出線可以單獨(dú)配置成輸入或輸出引腳

XF引腳—外部標(biāo)志

時(shí)鐘信號(hào)引腳

CLKOUT0—時(shí)鐘輸出信號(hào)引腳。

X2/CLKIN—晶振連接到內(nèi)部振蕩器的輸入引腳

X1—內(nèi)部振蕩器連接到外部晶振的輸出引腳

TIN/TOUT0—定時(shí)器0輸入/輸出引腳

RTCINX1—實(shí)時(shí)時(shí)鐘振蕩器的輸入引腳

RTCINX2—實(shí)時(shí)時(shí)鐘振蕩器的輸出引腳

I2C引腳

SDA—I2C（雙向）數(shù)據(jù)線。復(fù)位后，該引腳呈高阻狀態(tài)。

SCL—I2C（雙向）時(shí)鐘引腳。復(fù)位后，該引腳呈高阻狀態(tài)

USB引腳

DP引腳是差分（正）接收/發(fā)送引腳

DN引腳是差分（負(fù)）接收/發(fā)送引腳

PU引腳是上拉引腳，用于上拉檢測電阻

A/D引腳

一個(gè)10位的A/D轉(zhuǎn)換器

測試引腳

TCK引腳是IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1測試時(shí)鐘輸入引腳

TDI引腳是IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1測試數(shù)據(jù)輸入引腳

TDO引腳是IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1測試數(shù)據(jù)輸出引腳

TMS引腳是IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1測試方式選擇引腳

TRST引腳是IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1測試復(fù)位引腳

EMU0引腳是仿真器中斷0引腳

EMU1/OFF引腳是仿真器中斷1引腳/關(guān)斷所有輸出引腳引腳名稱功能說明CLKR0McBSP0接收時(shí)鐘引腳。該引腳作為串口接收器的串行移位時(shí)鐘引腳DR0McBSP0接收數(shù)據(jù)引腳FSR0McBSP0接收幀同步引腳。FSR0發(fā)出的脈沖初始化在DR0上接收的數(shù)據(jù)CLKX0McBSP0發(fā)送時(shí)鐘引腳。該引腳作為串口發(fā)送器的串行移位時(shí)鐘引腳DX0McBSP0發(fā)送數(shù)據(jù)引腳。在不發(fā)送數(shù)據(jù)、插入RESET信號(hào)和當(dāng)OFF是低電平時(shí)，該引腳呈高阻狀態(tài)FSX0McBSP0發(fā)送幀同步引腳。FSX0發(fā)出的脈沖初始化在DR0上發(fā)送的數(shù)據(jù)S

10McBSP1接收時(shí)鐘引腳McBSP1.CLKR或MMC1/SD1命令/響應(yīng)引腳MMC1.CMD/SD1.CMDS

11McBSP1串行數(shù)據(jù)接收引腳McBSP1.DR或SD1數(shù)據(jù)1引腳SD1.DAT1S

12McBSP1接收幀同步引腳McBSP1.FSR或SD1數(shù)據(jù)2引腳SD1.DAT2S

13McBSP1串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳McBSP1.DX或MMC1/SD1串行時(shí)鐘引腳MMC1.CLK/SD1.CLKS

14McBSP1發(fā)送時(shí)鐘引腳McBSP1.CLKX或MMC1/SD1數(shù)據(jù)0引腳MMC1.DAT/SD1.DAT0S

15McBSP1發(fā)送幀同步引腳McBSP1.FSX或SD1數(shù)據(jù)3引腳SD1.DAT3S

20McBSP2接收時(shí)鐘引腳McBSP2.CLKR或MMC1/SD2命令/響應(yīng)引腳MMC2.CMD/SD2.CMDS

21McBSP2串行數(shù)據(jù)接收引腳McBSP2.DR或SD2數(shù)據(jù)1引腳SD2.DAT1S

22McBSP2接收幀同步引腳McBSP2.FSR或SD2數(shù)據(jù)2引腳SD2.DAT2S

23McBSP2串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳McBSP2.DX或MMC1/SD2串行時(shí)鐘引腳MMC2.CLK/SD2.CLKS

24McBSP2發(fā)送時(shí)鐘引腳McBSP2.CLKX或MMC2/SD2數(shù)據(jù)0引腳MMC2.DAT/SD2.DAT0S

25McBSP2發(fā)送幀同步引腳McBSP2.FSX或SD2數(shù)據(jù)3引腳SD2.DAT3

Mc

B

S

P信號(hào)引腳

電源引腳

CVDD是數(shù)字電源，為CPU內(nèi)核提供專用電源。

DVDD是數(shù)字電源，為I/O引腳提供專用電源。

USBVDD是數(shù)字電源，為USB模塊的I/O引腳提供專用電源。

RDVDD是數(shù)字電源，為RTC模塊的I/O引腳提供專用電源。

RCVDD是數(shù)字電源，為RTC模塊提供專用電源。

AVDD是模擬電源，為10位的A/D提供專用電源。

ADVDD，為10位A/D數(shù)字部分提供專用電源。

VSS是數(shù)字地，為I/O和內(nèi)核引腳接地。

AVSS是模擬地，為10位A/D接地。

ADVSS為10位A/D的數(shù)字部分接地。

USBPLLVSS是數(shù)字地，為USB的PLL接地

USBPLLVDD是數(shù)字電源，為USB的PLL提供專用電源。TMS320C55x存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)

存儲(chǔ)映射

程序空間

當(dāng)CPU讀取指令時(shí)，程序空間才被訪問

字節(jié)尋址（24位）

當(dāng)CPU從程序空間讀取指令時(shí)，采用字節(jié)尋址，即按字節(jié)分配地址，且地址為24位

程序空間的指令結(jié)構(gòu)

程序空間的邊界對(duì)齊指令長度及地址分配存儲(chǔ)器中的指令

數(shù)據(jù)空間

字尋址（23位）

當(dāng)CPU訪問數(shù)據(jù)空間時(shí)，采用字尋址，即為每個(gè)16位的字分配一個(gè)23位寬的地址

數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)字節(jié)裝載和字節(jié)存儲(chǔ)指令

I/O空間

55x

DSP的I/O空間與數(shù)據(jù)/程序空間是分開的，采用16位寬的字尋址，即為每個(gè)字分配一個(gè)16位地址，其尋址范圍為64K字TMS320C55x的指令系統(tǒng)

尋址方式

TMS320C55x的指令系統(tǒng)尋址方式

尋址方式是指如何指定指令和操作數(shù)所在存儲(chǔ)空間的地址

C55x

DSP支持三種尋址模式

絕對(duì)尋址模式

直接尋址模式

間接尋址模式絕對(duì)尋址模式

k16絕對(duì)尋址

其操作數(shù)為*abs16(#k16)，【k16:16位的無符號(hào)常數(shù)】

將7位的寄存器DPH和k16級(jí)聯(lián)形成一個(gè)23位的地址，用于對(duì)數(shù)據(jù)空間的訪問k16絕對(duì)尋址模式

k23絕對(duì)尋址

操作數(shù)為*(#k23)，【k23：23位的無符號(hào)常數(shù)】

I/O絕對(duì)尋址

操作數(shù)是*port(#k16)，【k16：16位無符號(hào)常數(shù)】

使用助記符指令，其操作數(shù)是port(#k16)（操作數(shù)前沒有*）k23絕對(duì)尋址模式I/O絕對(duì)尋址直接尋址模式

DP直接尋址

高7位由DPH提供，用來確定主數(shù)據(jù)頁

低16位由兩部分組成：

DP

7位偏移量（Doffset）DP直接尋址模式

SP直接尋址

SPH確定高7位地址

16位地址由SP和7位偏移量決定，偏移量范圍是0~127

由SPH和SP構(gòu)成了擴(kuò)展數(shù)據(jù)堆棧指針XSP

寄存器位尋址

操作數(shù)是@

bitoffset

只有寄存器的位測試、置位、清零、取反指令支持這種尋址模式

PDP直接尋址PDP直接尋址模式間接尋址模式

AR間接尋址模式

通過一個(gè)輔助寄存器ARn（n=0,1,2,3,4,5,6,7）訪問數(shù)據(jù)空間

ST2-55的ARMS位決定AR間接尋址的操作類型

ARMS=0，DSP模式：CPU提供DSP增強(qiáng)應(yīng)用的高效執(zhí)行功能

ARMS=1，控制模式：CPU能夠優(yōu)化代碼的長度ARDSP間接尋址模式

雙AR間接尋址模式AR

通過8個(gè)輔助寄存器（AR0~AR7）同時(shí)訪問兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元

實(shí)現(xiàn)功能：

執(zhí)行一條可完成兩個(gè)16位數(shù)據(jù)空間訪問的指令

并行執(zhí)行兩條指令雙間接尋址操作數(shù)

CDP間接尋址模式

使用系數(shù)數(shù)據(jù)指針（CDP）對(duì)數(shù)據(jù)空間、寄存器位和

I/O空間進(jìn)行訪問

系數(shù)間接尋址模式

支持以下算術(shù)指令：

FIR濾波

乘法

乘加

乘減

雙乘加或雙乘減系數(shù)間接尋址操作數(shù)C55x指令的并行執(zhí)行

指令并行的特征

單指令中內(nèi)置并行方式—隱含并行方式

例如：MPY

*AR0,

*CDP,

AC0::

MPY

*AR1,

*CDP,

AC1

用戶自定義的兩條指令間的并行方式

例如：MPYM

*AR1–,

*CDP,

AC1|

|

XOR

AR2,

T1

內(nèi)置與用戶自定義混合的并行方式

例如：MPYM

T3=*AR3+,

AC1,

AC2||

MOV

#

5,

AR1

指令并行的規(guī)則

兩條指令的總長度不能超過6個(gè)字節(jié)

在指令的執(zhí)行過程中不存在操作器、地址產(chǎn)生單元、總線等資源沖突

其中一條指令必須有并行使能位或兩條指令符合軟-雙并行條件

不能使用并行方式的情況

使用立即數(shù)尋址方式

例如：

*abs16(#

k16)；*(#

k23)；port(#

k16)；*ARn(K16)；*+ARn(K16)；*CDP(K16)；*+CDP(K16)

條件跳轉(zhuǎn)、條件調(diào)用、中斷、復(fù)位等程序控制指令

例如：

BCC

P24,

cond；CALLCC

P24,

cond；IDLE；INTR

k5；RESET；TRAP

k5

使用下列指令或者操作修飾符

例如：

mmap(

)；port(

)；<instruction>.CR；<instruction>.LR

資源沖突

C55x的資源

運(yùn)算器

使用的操作器有：D單元的ALU、D單元的移位器、D單元的交換器、A單元的交換器、A單元的ALU和P單元

地址產(chǎn)生單元

兩個(gè)數(shù)據(jù)地址（DA）產(chǎn)生單元、一個(gè)系數(shù)地址（CA）產(chǎn)生單元和一個(gè)堆棧地址（SA）產(chǎn)生單元

只能使用給定數(shù)量的數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生單元

總線

兩個(gè)數(shù)據(jù)讀（DR）總線、一個(gè)系數(shù)讀（CA）總線、兩個(gè)數(shù)據(jù)寫（DW）總線、1個(gè)ACB總線（將D單元寄存器的內(nèi)容傳送給A單元和P單元的操作器）、一個(gè)KAB總線（立即數(shù)總線）和一個(gè)KDB總線（立即數(shù)總線）

只能使用給定數(shù)量的總線

軟-雙并行條件

兩個(gè)存儲(chǔ)器操作數(shù)必須是雙AR間接尋址模式

指令不能包含high_byte(Smem)和low_byte(Smem)

指令不能讀、寫同一個(gè)存儲(chǔ)器單元

如果指令中的k4的值是0~8，就會(huì)改變XDP的值，所以，不能與加載DP的指令組成并行指令

讀重復(fù)計(jì)數(shù)寄存器（RPTC）指令不能和如下的任何一個(gè)單重復(fù)指令組成并行指令TMS320C55X

DSP的匯編指令指令集中使用的術(shù)語、符號(hào)和縮寫TMS320C55X

DSP的匯編指令指令集中使用的術(shù)語、符號(hào)和縮寫指令集中使用的運(yùn)算符TMS320C55x指令集按操作類型

算術(shù)運(yùn)算指令

位操作指令

擴(kuò)展輔助寄存器操作指令

邏輯運(yùn)算指令

移動(dòng)指令

程序控制指令注：一條指令的屬性包括：指令，執(zhí)行的操作，是否有并行使能位，長度，周期，在流水線上的執(zhí)行階段以及執(zhí)行的功能單元等。

算術(shù)運(yùn)算指令

加法指令

加法指令有幾點(diǎn)說明：

如果目的操作數(shù)是累加器ACx，在D單元的ALU中進(jìn)行運(yùn)算操作；

如果目的操作數(shù)是輔助或臨時(shí)寄存器TAx，在A單元的ALU中進(jìn)行運(yùn)算操作；

如果目的操作數(shù)是存儲(chǔ)器（Smem），在D單元的ALU中進(jìn)行運(yùn)算操作；

如果是移位指令（16位立即數(shù)移位除外），在D單元移位器中進(jìn)行運(yùn)算操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：CARRY，C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY加法指令

舉例：ADD

*AR3+,T0,T1；AR3間接尋址得到的內(nèi)容與T0的內(nèi)容相加，結(jié)果裝入T1，并將

AR3增1

舉例：ADD

*AR1<<T0,AC1,AC0;將由AR1尋址得到的內(nèi)容左移T0位與AC1相加，結(jié)果裝入AC0

減法指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：CARRY，C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

指令減法指令

舉例：SUB

uns(*AR1),BORROW,AC0,AC1將CARRY位求反，AC0減去由AR1尋址得到的內(nèi)容及CARRY的內(nèi)容，并將結(jié)果裝入AC1

條件減法

指令

SUBC

Smem,

[ACx,]

ACyif

((ACx

–(Smem

<<

#

15))

>=

0)ACy

=

(ACx

–(Smem

<<

#

15))

<<

#

1

+

1elseACy

=

ACx

<<

#

1

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVy，CARRY

舉例：SUBC

*AR1,AC0,AC1如果(AC0–(*AR1)<<#15)>=0，則AC1=(AC0–(*AR1)<<

#15)<<#1+1，否則AC1=AC0<<#1

條件加減法

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，SATD，SXMD，TC1，TC2。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVy，CARRY

舉例：ADDSUBCC

*AR1,AC0,TC2,AC1如果TC2=1，則AC1=AC0+(*AR1<<#16，否則AC1=AC0－(*AR1）<<#16

乘法指令

指令—在D單元的MAC中完成操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy乘法指令

舉例：MPY

AC0,AC1;AC1=AC0*AC1

乘加指令

指令—在D單元的MAC中完成操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy乘加指令

舉例1：MACMR

*AR1,*CDP,AC2AC2=rnd

(AC2+(*AR1)*(*CDP))

舉例2：MACMR

uns(*AR2+),uns(*AR3+),AC3AC3=（*AR2）+（*AR3）+AC3

，AR2=AR2+1，AR3=AR3+1

乘減指令

指令—在D單元的MAC中完成操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy乘減指令

舉例：MASR

T1,AC0,AC1AC1=rnd(AC1-AC0*T1)

雙乘加/減指令

指令—利用D單元的兩個(gè)MAC在一個(gè)周期內(nèi)同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)乘法或乘加/減運(yùn)算

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy

舉例：MASR40

uns(*AR0),

uns(*CDP),

AC0::

MACR40

uns(*AR1),

uns(*CDP),

AC1；AC0=rnd(AC0-uns(*AR0)*uns(*CDP))；AC1=rnd(AC1+uns(*AR1)*uns(*CDP))

雙16位算術(shù)指令

指令—利用D單元中的ALU在一個(gè)周期內(nèi)完成兩個(gè)并行的算術(shù)運(yùn)算，包括一加一減、一減一加、兩個(gè)加法或兩個(gè)減法

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY16雙位算術(shù)指令

舉例：ADDSUB

T1,*AR1,AC1；AC1（39-16）=（*AR1）+T1；

|

|

AC1（15-0）=（*AR1）-T1

比較和選擇極值指令

指令—在D單元的ALU中完成兩個(gè)并行16位極值選擇操作和一個(gè)40位極值選擇操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，SATD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVw，CARRY比較和選擇極值指令比較和選擇極值指令

舉例：MAXDIFF

AC0,AC1,AC2,AC1

最大/最小值指令

指令

MAX

[src,]

dst；dst

=

max(src,dst)

MIN

[src,]

dst；dst

=

min(src,dst)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：CARRY

舉例1：MAX

AC2,AC1；由于（AC2）<（AC1），所以AC1保持不變且CARRY狀態(tài)位置1

舉例2：MIN

AC1,T1；由于T1<AC1（15-0），所以T1的內(nèi)容保持不變且將CARRY狀態(tài)位置1

存儲(chǔ)器比較指令

指令

CMP

Smem

=

=K16,

TCx；If

Smem

=

=

K16

then

TCx=1

else

TCx=0

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例

CMP

*AR1+

=

=

#

400h,

TC1

寄存器比較指令

指令—在D單元和A單元的ALU中完成兩個(gè)累加器、輔助寄存器或臨時(shí)寄存器的比較，若累加器與輔助寄存器或臨時(shí)寄存器比較，在A單元將ACx（15-0）與TAx進(jìn)行比較

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，TCy。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例1：CMP

AC1==T1,TC1；由于AC1（15-0）=T1，所以將TC1置1

條件移位指令

指令

SFTCC

ACx,

TCx；If

ACx(39–0)

=

0

then

TCx

=

1；If

ACx(31–0)

has

two

signbits

then；ACx

=ACx(31–0)<<#

1

and

TCx=0；else

TCx=1

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例

SFTCC

AC0,

TC1

帶符號(hào)移位指令

指令—移位指令中的移位值由立即數(shù)、SHIFTW或Tx內(nèi)容確定

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

舉例1：SFTS

T2,#1；T2=T2<<#1

舉例2：SFTSC

AC0,#–5,AC1；AC1=AC0>>5，移出的位裝入CARRY

修改輔助寄存器（MAR）指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ST2-55

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例

AADD

#

255,

T0；T0=T0+255

AMOV

#

255,

AR0

；AR0=255

AMAR

*AR3+

；AR3=AR3+1

修改堆棧指針指令

指令A(yù)ADD

K8,SP

；SP

=

SP

+

K8

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無。

舉例AADD

#

127,

SP

；SP=SP+127

隱含并行指令

指令

加-存儲(chǔ)、乘加/減-存儲(chǔ)、加/減-存儲(chǔ)、裝載-存儲(chǔ)和乘加/減-裝載

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，C54CM，M40，RDM，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY隱含并行指令

舉例：MPYMR

*AR0+,T0,AC1::

MOV

HI(AC0

<<

T2),

*AR1+；AC1=（*AR0）*T0，因?yàn)镕RCT=1，AC1=rnd（AC1*2），；

AC0=AC0<<T2，（*AR1）=AC0（31-16），AR1=AR1+1，；AR0=AR0+1

絕對(duì)距離指令

指令

以并行方式完成兩個(gè)操作，一個(gè)在D單元的MAC中，另一個(gè)在D單元的ALU中

ABDST

Xmem,Ymem,ACx,ACy

；ACy

=

ACy

+

|

HI(ACx)|

；ACx

=

(Xmem

<<

#

16)

–(Ymem

<<

#

16)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，C54CM，M40，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

舉例：ABDST

*AR0+,*AR1,AC0,AC1；AC1

=

AC1

+

|

HI(AC0)|；AC0

=（（*AR0）

<<

#

16）

–（（*AR1）

<<

#

16）；AR0=AR0+1

絕對(duì)值指令

指令

ABS

[src,]

dst

；dst

=

|

src|

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，CARRY

舉例

ABS

AR1,

AC1

；AC1=|

AR1|

FIR濾波指令

指令

FIRSADD

Xmem,

Ymem,

Cmem,

ACx,

ACy

；ACy

=

ACy

+(ACx(32-16)

*

Cmem)；ACx

=

(Xmem

<<

#

16)

+

(Ymem

<<

#

16)

FIRSSUB

Xmem,

Ymem,

Cmem,

ACx,

ACy

；ACy

=

ACy

+(ACx

(32-16)*

Cmem)；ACx

=

(Xmem

<<

#

16)

–(Ymem

<<

#

16)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，C54CM，M40，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

舉例：FIRSADD

*AR0,*AR1,*CDP,AC0,AC1；AC1

=

AC1

+

AC0(32-16)

*

(*CDP)；AC0

=(

(*AR0)

<<

#

16)

+

((*AR1)

<<

#

16)

最小均方（LMS）指令

指令

LMS

Xmem,

Ymem,

ACx,

ACy；ACy

=

ACy

+

(Xmem

*

Ymem)；::

ACx

=

rnd(ACx

+

(Xmem

<<

#

16))

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，C54CM，M40，RDM，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

舉例：LMS

*AR0,*AR1,AC0,AC1；AC1

=

AC1

+

(*AR0）

*(*AR1)；::

AC0

=

rnd(AC0

+

((*AR0）<<

#

16))

補(bǔ)碼指令

指令

NEG

[src,]

dst

；dst

=

–src

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：M40，SATA，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，CARRY

舉例

NEG

AC1,

AC0

；AC0=

-AC1

歸一化指令

指令

MANT

ACx,

ACy

；ACy

=

mant(ACx),

::

NEXP

ACx,

Tx

；Tx

=

–exp(ACx)

EXP

ACx,

Tx

；Tx

=

exp(ACx)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例

MANT

AC0,AC1；AC1等于AC0的尾數(shù)，即將AC0右移與32位帶符號(hào)數(shù)對(duì)齊后的值；

::NEXP

AC0,T1；T1等于將AC0的MSB左移與32位帶符號(hào)數(shù)對(duì)齊所移位的次數(shù)值

飽和和舍入指令

指令

SAT[R]

[ACx,]

ACy

；ACy

=

saturate(rnd(ACx))

ROUND

[ACx,]

ACy

；ACy=rnd(ACx)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，RDM，SATD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVy

舉例1：ROUND

AC0,AC1；AC1=AC0+8000h，且16個(gè)最低有效位清0

舉例2：SAT

AC0,AC1；將32位的AC0飽和，將飽和后的值FF

8000

0000裝入AC1

平方差指令

指令

SQDST

Xmem,

Ymem,

ACx,

ACy；ACy

=

ACy

+

(ACx(32-16)

*

ACx(32-16))；ACx

=

(Xmem

<<

#

16)

–(Ymem

<<

#

16)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：FRCT，SMUL，C54CM，M40，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，ACOVy，CARRY

舉例：SQDST

*AR0,*AR1,AC0,AC1；AC1=AC1+（AC0（32-16））*（AC0（32-16））；AC0=（（*AR0）<<16）-（（*AR1<<16)

位操作指令

位域比較指令

指令

BAND

Smem,

k16,

TCx；If(

((Smem)

AND

k16

)

==

0)，TCx

=

0；else

TCx

=

1

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例：

BAND

*AR3,

#

00A0h,

TC2；由于(*AR3)AND

k16==0，TC2=0

位計(jì)數(shù)

指令

BCNT

ACx,ACy,TCx,Tx；Tx=(ACx

AND

ACy)中1的個(gè)數(shù)；若Tx為奇數(shù)，則TCx=1，反之TCx=0

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例：

BCNT

AC1,

AC2,

TC1,

T1；T1=（AC1與AC2）中1的個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)是奇數(shù)，TC1=1

位域擴(kuò)展和抽取指令

指令

位域抽取：

BFXTR

k16,ACx,dst；從LSB到MSB將k16中非零位對(duì)應(yīng)的ACx中的位抽取出來，依次放到dst的LSB中

位域擴(kuò)展：

BFXPA

k16,ACx,dst；將ACx的LSB放到k16中非零位對(duì)應(yīng)的dst中的位置上，；ACx的LSB個(gè)數(shù)等于k16中1的個(gè)數(shù)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：BFXTR#8024h,AC0,T2；從最低位到最高位將（8024h）中非零位對(duì)應(yīng)的AC0中的位抽取出來依次放到T2的LSB中

舉例2：BFXPA#8024h,AC0,T2；將AC0的LSB放到#8024h中非零位對(duì)應(yīng)的T2中的位置上，AC0的LSB個(gè)數(shù)等于#8024h中1的個(gè)數(shù)

存儲(chǔ)器位操作指令

指令

測試、清零、置位和取反

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例1：BTST

AC0,*AR0,TC1；位地址AC0（3-0）=8，測試（*AR0）的位8，結(jié)果存入TC1

舉例2：BTSTNOT#12,*AR0,TC1；測試（*AR0）的位12，結(jié)果存入TC1，并將（*AR0）的位12取反

寄存器位操作指令

指令

測試、置位、清零和取反操作

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：TCx

舉例1：BTST

@#12,T0,TC1；測試T0的位12，將結(jié)果存入TC1

舉例2：BNOT

AR1,T0；將T0中由AR1確定的位12取反

舉例3：BTSTP

AR1(T0),AC0；由基地址（AR1）和偏移地址T0確定的位地址為39，測試AC0中的第39位并存入TC1；測試AC0中的第40位并存入TC2

狀態(tài)位設(shè)置指令

指令

置位和清零

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：已經(jīng)選擇的狀態(tài)位

舉例1：BCLR

AR1LC,ST2_55；由標(biāo)號(hào)AR1LC確定位地址為1，將ST2-55的位2清零

舉例2：BSET

CARRY,ST0_55；由標(biāo)號(hào)CARRY確定位地址為11，將ST0-55的位11置位

舉例3：BSET

CARRY；將ST0-55的CARRY（位11）置位

擴(kuò)展輔助寄存器操作指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ST2-55。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：

AMAR

*AR1+,XAR0；將（*AR1）的內(nèi)容裝入XAR0，且AR1增1

AMOV#7FFFFFh；將23位的值（7FFFFFh)裝入XAR0

MOV

dbl(*AR3),XAR1；將（*AR3）低7位和（*（AR3+1））的16位裝入XAR1

邏輯運(yùn)算指令

按位與/或/異或/取反指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：NOT

AC0,AC1

；將AC0的內(nèi)容取反，結(jié)果存入AC1

舉例2：AND

AC0,AC1；AC1=AC1

AND

AC0

舉例3：AC0<<#4,AC1；將AC0邏輯左移4位后與AC1相或，結(jié)果存入AC1

舉例4：XOR

AC0,AC1；AC1=AC1

XOR

AC0

邏輯移位

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：CARRY

舉例1：SFTL

AC1,#1

；AC1=AC1<<#1，由于M40=0，CARRY=位31，且位（39-32）清零

舉例2：SFTL

AC0,T0,AC1；AC1=AC0<<-6，由于M40=0，所以（39-32）清零

循環(huán)移位

指令

ROL

BitOut,src,BitIn,dst；將BitIn移進(jìn)src的LSB，src被移出的位存放于BitOut，此時(shí)的結(jié)果放到dst中ROR

BitIn,src,BitOut,dst；將BitIn移進(jìn)src的MSB，src被移出的位存放于

BitOut，此時(shí)的結(jié)果放到dst中

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：CARRY，M40，TC2。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：CARRY，TC2

舉例：

ROL

CARRY,AC1,TC2,AC1；將TC2移入AC1的LSB，將AC1中位31移出放入CARRY，由于M40=0，將AC0（39-32）清零

移動(dòng)指令

累加器、輔助寄存器或臨時(shí)寄存器裝載、存儲(chǔ)、移動(dòng)和交換

存儲(chǔ)單元間的移動(dòng)及初始化

入棧和出棧

CPU寄存器裝載令、存儲(chǔ)和移動(dòng)

累加器、輔助寄存器或臨時(shí)寄存器裝載、存儲(chǔ)、移動(dòng)和交換指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：C54CM，M40，RDM，SATD，SXMD。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx

舉例1：

MOV

AC0,*(#0E

10h)；將AC0（15-0）存入E

10h單元

舉例2：MOV

AC0,AC1；AC1=AC0，由于M40=0，在31位檢測到溢出，將ACOV1置位

舉例3：MOV#248,AC1；AC1=#248

舉例4：SWAP

AR4,T0，將AR4的內(nèi)容和T0的內(nèi)容互換

存儲(chǔ)單元間的移動(dòng)及初始化

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：DELAY

*AR1+；*（AR3+1）=*（AR3），AR3=AR3+1

舉例2：MOV

*CDP,*(#0500h)；將（*CDP）存入0500h處

入棧和出棧指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：POP

AC0,AC1；AC0（15-0）=（SP），AC1（15-0）=（SP+1）

（39-16）不變，SP=SP+2

舉例2：PSH

AR0,AC1；SP=SP-2，（SP）=AR0，（SP+1）=AC1（15-0）

CPU寄存器裝載、存儲(chǔ)和移動(dòng)指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：無

舉例1：

MOV

T1,

BRC1

；BRC1=BRS1=T1

MOV

SP,

*AR1+

；（*AR1）=（SP），AR1=AR1+1

程序控制指令

跳轉(zhuǎn)指令

調(diào)用與返回指令

中斷與返回指令

重復(fù)指令

跳轉(zhuǎn)指令

指令—包括條件跳轉(zhuǎn)、無條件跳轉(zhuǎn)

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ACOVx，CARRY，C54CM，M40，TCx。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx跳轉(zhuǎn)指令

舉例1：BCC

branch,TC1

；TC1=1，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)branch處執(zhí)行

舉例2：B

AC0

；PC=AC0（23-0）

調(diào)用與返回指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ACOVx，CARRY，C54CM，M40，TCx。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx

舉例

CALLCC(subroutine),AC1>=#2000h；AC1>=#2000h，PC=子程序地址

RETCC

ACOV0=#0；ACOV0=0，PC=調(diào)用子程序的返回地址

中斷與返回指令

指令

INTR

k5；程序執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，中斷向量地址由中斷向量指針（IVPD）和5比

TRAP

k5；特?zé)o符號(hào)數(shù)確定

RETI；PC=中斷任務(wù)的返回地址

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：無。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：INTM

重復(fù)指令

指令

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ACOVx，CARRY，C54CM，M40，TCx。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx

舉例1：RPT

CSR；下一條指令執(zhí)行CSR+1次MACM

*AR3+,

*AR4+,

AC1

其他程序控制指令

指令

XCC[label,]cond；當(dāng)條件滿足時(shí)，執(zhí)行下面一條指令

XCCPART[label,]cond；當(dāng)條件滿足時(shí)，執(zhí)行下面兩條并行指令

IDLE；空閑

NOP；空操作，PC=PC+1

NOP_16；空操作，PC=PC+2

RESET；軟件復(fù)位

狀態(tài)位

影響指令執(zhí)行的狀態(tài)位有：ACOVx，CARRY，C54CM，M40，TCx，INTM。

執(zhí)行指令后會(huì)受影響的狀態(tài)位：ACOVx，IFR0，IFR1，ST0-55，ST1-55，ST2-55

舉例1：

XCC

branch,

*AR0

!=

#

0

；AR0不等于0，執(zhí)行下一條指令（ADD）ADD

*AR2+,

AC0

；AC0=AC0+（*AR2），AR2=AR2+1C55x處理器的軟件設(shè)計(jì)

C55x處理器程序基本結(jié)構(gòu)

C語言程序開發(fā)及優(yōu)化

C語言與匯編語言的混合編程

通用目標(biāo)文件格式

C55x處理器的數(shù)字信號(hào)處理庫和圖像、視頻處理庫C55x處理器軟件開發(fā)流程C55x處理器程序基本結(jié)構(gòu)

根據(jù)任務(wù)調(diào)度的方式不同分為兩類

由程序自己完成任務(wù)調(diào)度

運(yùn)行效率高，對(duì)硬件中斷響應(yīng)快

程序運(yùn)行穩(wěn)定，適合于任務(wù)較為單一

實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的應(yīng)用

由嵌入式操作系統(tǒng)完成任務(wù)調(diào)度

利用處理器同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)

簡化了應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

良好的多任務(wù)設(shè)計(jì)有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性自我調(diào)度程序的基本結(jié)構(gòu)

自我調(diào)度程序組成

中斷程序部分

通過設(shè)置判斷標(biāo)志來影響主循環(huán)部分的運(yùn)行

初始化部分

DSP軟、硬件的初始化設(shè)置

啟動(dòng)系統(tǒng)硬件

使能DSP中斷

啟動(dòng)DMA傳送等

主循環(huán)部分

數(shù)據(jù)輸入、處理和輸出等中斷程序1//DS

P初始化//主循環(huán)//判斷條件1//條件滿足運(yùn)行處理模塊1//判斷條件n//條件滿足運(yùn)行處理模塊n??中斷程序m;Ma

in(){DS

P

_INT(

){??};for（；；）{if(條件1){處理模塊1；}；??if(條件n){處理模塊n；}；}}應(yīng)用嵌入式操作系統(tǒng)

硬實(shí)時(shí)方式

按照固定時(shí)鐘節(jié)拍切換任務(wù)

不僅要執(zhí)行無誤，而且要準(zhǔn)時(shí)

軟實(shí)時(shí)方式

由軟件來進(jìn)行任務(wù)的切換

使各個(gè)任務(wù)盡快運(yùn)行，而不要求限定某個(gè)任務(wù)在多長時(shí)間內(nèi)完成

嵌入式操作系統(tǒng)的核心是操作系統(tǒng)內(nèi)核

優(yōu)先級(jí)的內(nèi)核可以分成兩種類型

不可剝奪型內(nèi)核—合作型多任務(wù)

要求每個(gè)任務(wù)主動(dòng)放棄CPU使用權(quán)

每個(gè)任務(wù)相互合作，共享一個(gè)CPU

異步事件由中斷服務(wù)來處理

允許任務(wù)使用不可重入函數(shù)

優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)中斷快

可剝奪型內(nèi)核

具有最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)就緒，得到CPU的使用權(quán)

不應(yīng)直接使用不可重入函數(shù)

主要工作是完成任務(wù)（進(jìn)程）的調(diào)度任務(wù)管理

是一個(gè)無限循環(huán)

5個(gè)狀態(tài)

休眠狀態(tài)

任務(wù)駐留在內(nèi)存之中，但并沒有被系統(tǒng)內(nèi)核所調(diào)用

就緒狀態(tài)

任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，但由于該任務(wù)的優(yōu)先級(jí)比正在運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)低，還暫時(shí)不能運(yùn)行

運(yùn)行狀態(tài)

任務(wù)擁有CPU的使用權(quán)，正在運(yùn)行

掛起狀態(tài)

任務(wù)正在等待某一個(gè)事件的發(fā)生以結(jié)束目前的等待

被中斷狀態(tài)

發(fā)生中斷，CPU進(jìn)入中斷服務(wù)程序，而暫時(shí)不能運(yùn)行當(dāng)前的任務(wù)任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換

兩種類型

二進(jìn)制型—看做一個(gè)只有一位的計(jì)數(shù)器型信號(hào)量

計(jì)數(shù)器型

兩個(gè)任務(wù)之間利用信號(hào)量來取得同步

單向同步

任務(wù)用一個(gè)信號(hào)量觸發(fā)另一個(gè)任務(wù)

雙向同步信號(hào)量C語言程序開發(fā)及優(yōu)化C語言中的數(shù)據(jù)類型

對(duì)I/O空間進(jìn)行尋址

關(guān)鍵字ioport

ioport類型只能用來聲明全局或靜態(tài)變量

在本地變量中使用ioport類型，則變量必須用指針聲明指針聲明ioport類型舉例：void

foo

(void){ioport

int

i;/*無效的聲明*/ioport

int

*j;/*有效聲明*/}注意：聲明ioport類型的指針只有16位在printf()中引用ioport指針的舉例：ioport

int

*p;printf(”%

p

\n

”,

(void*)p);注意：則必須進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換“void

*”在本地變量中使用ioport類型的舉例：int

*

ioport

ioport_pointe

r;/*

ioport指針*/int

i;int

j;void

foo

(void){ioport_pointe

r

=

&i;j

=

*ioport_pointe

r;}指向I/O空間數(shù)據(jù)指針的舉例：/*指向ioport數(shù)據(jù):*/ioport

int

*

ptr_to_ioport;ioport

int

i;void

foo

(void){int

j;i

=

10

;ptr_to_ioport

=

&i;j

=

*ptr_to_ioport;}編譯結(jié)果：_foo:MOV#_i,*a

bs

16(#_ptr_to_ioport);存儲(chǔ)_i的地址MOV

*a

bs

16

(#

_ptr_to_ioport),AR

3AADD

#

–1

,

S

P;向_i中存入10MOV

#

10