第2章2結(jié)構(gòu)與原理-ppt課件

1、第第2 2章章 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP的構(gòu)造原理的構(gòu)造原理( (片上資源片上資源) )北京交通大學 電工電子教學基地信號與系統(tǒng) 主要內(nèi)容第一節(jié) C54x構(gòu)造特點第二節(jié) C54x CPU的根本構(gòu)造第三節(jié) 存儲器和尋址方式第四節(jié) CPU的形狀和控制存放器第四節(jié) CPU的形狀和控制存放器C54有3個形狀和控制存放器：一、形狀存放器0(ST0) (MMR:6)二、形狀存放器1(ST1) (MMR:7)三、處置器任務方式形狀存放器(PMST) (MMR:1D) 其中ST0和ST1中包含各種任務條和任務方式的形狀PMST中包含存儲器的設置形狀及其他控制信息。形狀存放器0

2、(ST0)構(gòu)造圖一、形狀存放器0(ST0) 包含各種任務條件和任務方式15-1312111098-0ARPTCCOVAOVBDP形狀存放器ST0各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復位值復位值功能功能1513ARP000輔助寄存器指針。這3位字段是在間接尋址但操作數(shù)時，用來選擇輔助寄存器的。當DSP處在標準方式時(CMPT=0)，ARP必定置成0。12TC1測試/控制標志位。TC保存ALU測試位操作的結(jié)果。TC受BIT、BITF、BITT、CMPM、CMPR、CMPS以及SFTC等指令影響?？梢杂蒚C的狀態(tài)決定條件分支轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用以及返回指令是否執(zhí)行。如果下列條件成立，則TC=1。由BIT

3、或BITT指令所測試的位等于1。當執(zhí)行CMPM、CMPR或CMPS比較指令時，比較一個數(shù)據(jù)存儲器單元中的值與一個立即操作數(shù)、AR0與另一個輔助寄存器或一個累加器的高字與低字的條件成立。用SFTC指令測試某個累加器的第31位和第30位彼此不相同形狀存放器ST0各形狀位的功能(2)位位名稱名稱復位值復位值功能功能11C1進位位。如果執(zhí)行加法產(chǎn)生進位，則置1；如果執(zhí)行減法產(chǎn)生借位，則清成0。否則，加法后它被復位，減法后被置位，帶16位移位的加法或減法除外。在后一種情況下，加法只能對進位位置位，減法對其復位，它們都不能影響進位位。所謂進位和借位都只是ALU上的運算結(jié)果，且定義在第32位的位置上。移位和

4、循環(huán)指令(ROR、ROL、SFTA和SFTL)以及MIN、MAX、ABS和NEG指令也影響進位位。 10OVA0累加器A的溢出標志位。當ALU或者乘法器后面的加法器發(fā)生溢出且運算結(jié)果在累加器A中時，OVA位置1。一且發(fā)生溢出，OVA一直保持置位狀態(tài)，直到復位或者利用AOV和ANOV條件執(zhí)行BCD、CCD、RCD、XC指令為止。RSBX指令也能清OVA位。 形狀存放器ST0各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復位值復位值功能功能9OVB0累加器B的溢出標志位。當ALU或者乘法器后面的加法器發(fā)生溢出、且運算結(jié)果在累加器B中時，OVB置1。一旦發(fā)生溢出，OVB一直保持置位狀態(tài)，直到復位或者利用BOV和B

5、NOV條件執(zhí)行BCD、CCD、RCD、XC指令為止。RSBX指令也能清OVB位。 8-0DP0數(shù)據(jù)存儲器頁指針。這9位字段與指令字中的低7位結(jié)合在一起，形成一個16位直接尋址存儲器的地址，對數(shù)據(jù)存儲器的一個操作數(shù)尋址。如果ST1中的編譯方式位CPL=0，上述操作就可執(zhí)行。DP字段可用LD指令加載一個短立即數(shù)或者從數(shù)據(jù)存儲器對它加載。 形狀存放器1(ST1)構(gòu)造圖二、形狀存放器1 (ST1) 包含各種任務條件和任務方式151413121110987654-0BRAFCPLXFHM INTM0OVMSXMC16FRCT CMPTASM 形狀存放器ST1各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復位值復位值功

6、能功能15BRAF0塊重復操作標志位。BRAF指示當前塊重復操作是否在起作用。BRAF=0 表示不在進行塊重復操作。當塊重復計數(shù)器(BRC)減到低于0時，BRAF被清成0。8RAF=1 表示正在進行塊重復操作。當執(zhí)行RPTB指令時，BRAF被自動地置1。14CPL0直接尋址編輯方式位。CPL指示直接尋址時采用何種指針。CPL=0 選用數(shù)據(jù)頁指針(DP)的直接尋址方式。CPL=1 選用堆棧指針(SP)的直接尋址方式。13XF1XF引腳狀態(tài)位。XF表示外部標志(XF)引腳的狀態(tài)。XF引腳是一個通用輸出引腳。用RSBX或SSBX指令，可對XF復位或置位。 形狀存放器ST1各形狀位的功能()位位名稱名

7、稱復位值復位值功能功能12HM0保持方式位。當處理器響應HOLD信號時，HM指示處理器是否繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作。HM=0 處理器從內(nèi)部程序存儲器取指，繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作，而將外部接口置成高阻狀態(tài)。HM=1 處理器暫停內(nèi)部操作 11INTM0中斷方式位。INTM從整體上屏蔽或開放中斷。INTM=0 開放全部末加屏蔽的中斷。INTM=1 關(guān)閉所有可屏蔽中斷。SSBX指令可以置INTM為1，RSBX指令可以將INTM清成0。當復位或者需要執(zhí)行可屏蔽中斷(INTR指令或外部中斷)時，INTM置成1。當執(zhí)行一條RETE或RETF指令(從中斷返回)時，INTM清成0。INTM不影響不可屏蔽的中斷(RS和NMI)

8、。INTM不能用存儲器寫操作來設置。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復位值復位值功能功能100此位總是讀為0。 9OVM0溢出方式位。OVM確定發(fā)生溢出時，以什么樣的數(shù)加載目的累加器。OVM=0 ALU或乘法器后面的加法器中的溢出結(jié)果值，象正常情況一樣加到目的累加器。OVM=1 當發(fā)生溢出時，目的累加器置成正的最大值(007F FFFFFFh)或負的最大值(FF80000000h)。OVM可分別由SSBX和RSBX指令置位和復位。 8SXM1符號位擴展方式位。SXM確定符號位是否擴展。SXM=0 禁止符號位擴展。SXM=l 數(shù)據(jù)進人ALU之前進行符號位擴展。SXM不影響某些指

9、令的定義:ADDS、LDU和SUBS指令不管SXM值，都禁止符號位擴展。SXM可分別由SSBX和RSBX指令置位初復位。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(4)位位名稱名稱復位值復位值功能功能7C16雙16位/雙精度算術(shù)運算方式位。C16決定ALU的算術(shù)運算方式:C16=0 ALU工作在雙精度算術(shù)運算方式。C16=1 ALU工作在雙16位算術(shù)運算方式。 6FRCT小數(shù)方式位。當FRCT=l，乘法器輸出左移1位，以消去多余的符號位。 5CMPT修正方式位，CMPT決定ARP是否可以修正。CMPT=0 在間接尋址單個數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)時，不能修正ARP。當DSP工作在這種方式時，ARP必須置成0。CM

10、PT=1 在間接尋址單個數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)時，可修正ARP，當指令正在選擇輔助寄存器0(AR0)時除外。 形狀存放器ST1各形狀位的功能(5)位位名稱名稱復位值復位值功能功能4-0ASM0累加器移位方式位。5位字段的ASM規(guī)定一個從16到15的移位值(2的補碼值)。凡帶并行存儲的指令以及STH、STL、ADD、SUB、LD指令都能利用這種移位功能。可以從數(shù)據(jù)存儲器或者用LD指令(短立即數(shù))對ASM加載。 三、處置器任務方式形狀存放器三、處置器任務方式形狀存放器(PMST) 包含存儲器的設置形狀和控制信息包含存儲器的設置形狀和控制信息PMST構(gòu)造圖15-76543210IPTRMP/MC# OVL

11、Y AVISDROM CLKOFF SMULSST PMST各形狀位的功能(1)位位名稱名稱復位值復位值功能功能15-7IPTR1FFh中斷向量指針。9位字段的IPTR指示中斷向量所駐留的128字程序存儲器的位置。在自舉一加載操作情況下，用戶可以將中斷向量重新映象到RAM。復位時，這9位全都置成1；復位向量總是駐留在程序存儲器空間的地址FF80h。RESET指令不影響這個字段。 6MP/MC#MP/MC#引腳狀態(tài)微處理器/微型計算機工作方式位。MP/MC=0 允許便能并尋址片內(nèi)ROM。MP/MC=1 不能利用片內(nèi)ROM。復位時，采樣MP/MC引腳上的邏輯電平，并且將MP/MC位置成此值。直到下

12、一次復位，不再對MP/MC引腳再采樣。RESET指令不影響此位。MP/MC位也可以用軟件的辦法置位或復位。 PMST各形狀位的功能(2)位位名稱名稱復位值復位值功能功能OVLYRAM重復占位位。OVLY可以允許片內(nèi)雙尋址數(shù)據(jù)RAM塊映射到程序空間。OVLY位的值為:OVLY=0 只能在數(shù)據(jù)空間、而不能在程序空間尋址在片RAM。OVLY=1 片內(nèi)RAM可以映象到程序空間和數(shù)據(jù)空間，但是數(shù)據(jù)頁0(0h到7Fh)不能映象到程序空間 AVIS0地址可見位。AVIS允許/禁止在地址引腳上看到內(nèi)部程序空間的地址線。AVIS=0 外部地址線不能隨內(nèi)部程序地址一起變化?？刂凭€和數(shù)據(jù)不受影響，地址總線受總線上的

13、最后一個地址驅(qū)動。AVIS=1 讓內(nèi)部程序存儲空間地址線出現(xiàn)在，C54X的引腳上，從而可以跟蹤內(nèi)部程序地址。而且，當中斷向量駐留在片內(nèi)存儲器時，可以連同IACK一起對中斷向量譯碼。 PMST各形狀位的功能(3)位位名稱名稱復位值復位值功能功能3DROM0數(shù)據(jù)ROM位。DROM可以讓片內(nèi)ROM映象到數(shù)據(jù)空間。DROM位的值為:DROM=0 片內(nèi)ROM不能映象到數(shù)據(jù)空間。DROM=1 片內(nèi)ROM的一部分映象到數(shù)據(jù)空 2CLKOFF0CLKOUT 時鐘輸出關(guān)斷位。當CLKOFF=1時，CLKOUT的輸出被禁止，且保持為高電平。 1SMULN/A乘法飽和方式位。當SMUL=1時，在用MAC或MAS指令進行累加以前。對乘法結(jié)果作飽和處理 僅當OVM=1和FRCT=1時SMUL位才起作用。 PMST各形狀位的功能(4)位位名稱名稱復位值復位值功能功能0SST*N/A存儲飽和位。當SST=1時，對存儲前的累加器值進行飽和處理。飽和操作是在移位操作執(zhí)行完之后進行的。執(zhí)行下列指令時可以進行存儲前的飽和處理：STH、STL、STLM、DST、ST|ADD、ST|LT、ST|MACRR、ST|MASR、ST|MPY以及ST|SUB。存儲前的飽和處理按以下步驟進行:1.