指令系統上課用ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ex = index + step + BK 通常步長小于 BK，其大小與所用指令有關；若步長為正，進行循環加尋址；否則進行循環減尋址；若 BK=0，則為不作修正的輔助寄存器間接尋址。 2022/2/9 34 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 循環尋址使用方法 ? 確定循環緩沖區長度寄存器 BK 設循環緩沖區的長度為 R，將其裝入循環緩沖區長度寄存器BK中，可通過指令 STM 1K， BK 設定。 ? 建立緩沖區首地址 一個循環緩沖區的首地址必須滿足以下條件：假設一個循環緩沖區的容量是 R，那么就存在一個整數 N（ N是滿足 2NR的最小整數） ,則該緩存區的上邊界地址的低位必須是 N個 0，例如 BK的值是 32，若要使 2N32, 則 N=6。因此緩存區的首地址必須是 XXXX XXXX XX00 00002。 ? 循環尋址操作過程 首先要指定一個 ARx指向循環緩沖區，根據 ARx的低 N位作為循環緩沖區的偏移量進行規定的尋址操作。尋址完成后，再根據循環尋址算法修正偏移量，并返回 ARx的低 N位。 2022/2/9 35 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 36 ? 建立滑動窗口 循環尋址是 DSP的一個關鍵技術，它廣泛應用于卷積、相關和線性濾波等算法。循環緩沖區可以看成是一個滑動窗口，它有一個專門的指針總是指向最舊的的數據，每當狀態更新后，最新的數據將覆蓋最舊的數據，而指針移向“次舊”的數據，即窗口滑動。 元素 0元素 1……元素 R 1……B K = R正向 反向（ 1）循環尋址（續） 循環緩沖區的偏移量 (index)就是 ARx的低 N位；循環尋址的步長 (step)就是加到輔助寄存器 ARx或從輔助寄存器 ARx中減去的值，由間接尋址指令表達式給出。例如 *ARx% 、 * ARx+% ，步長(step)為 1， ARx+0%、 * ARx0%，步長 (step)由 AR0指定，*+ARx(lk)，步長 (step)由偏移值lk所指定。 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 37 實例 用 AR2作為尋址寄存器，對一個長度為 6的數據緩沖區進行循環尋址，用以下指令實現上述功能： STM 6， BK LD *+AR2(4)%， A STL A， *+AR2(4)% 因為 BK=6，根據 2NR，求得 N=3，即數據緩沖區首地址的低 3位必須是 0，假設 AR2=200H，則 index=0， step=4，根據上面給出的循環尋址算法可計算循環尋址后的尋址單元地址： 執行第 2條指令時：因index=index+step=4 BK，則 index=index+step=4，尋址 204h單元 執行第 3條指令時：因index=index+step=4+4=8 〉 BK，則 index=index+step BK=4+46=2， 尋址 202h單元 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 38 （ 2）位倒序尋址 (比特翻轉尋址 ) 尋址地址 = ARx +AR0， ?AR0存放整數 N，是 FFT點數的一半， ?輔助寄存器 ARx指向數據存放的物理單元， 注意：地址以位倒序的方法產生 ， 即進位是從左向右 例： AR2指向 FFT數據區，且數據區的首地址為 01100000B，數據區大小為 16，則 AR0的值為 00001000B，將 AR0和 AR2相加，生成比特翻轉的地址，其結果如下： *AR2+0B。AR2=0110 0000 (第 0值） *AR2+0B。AR2=0110 1000 (第 1值） *AR2+0B。AR2=0110 0100 (第 2值） *AR2+0B。AR2=0110 1100 (第 3值） *AR2+0B。AR2=0110 0010 (第 4值） *AR2+0B。AR2=0110 1010 (第 5值） *AR2+0B。AR2=0110 0110 (第 6值） *AR2+0B。AR2=0110 1110 (第 7值） Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 39 順序 順序方式 比特翻轉方式 比特翻轉順序 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0000 1000 0100 1100 0010 1010 0110 1110 0001 1001 0101 1101 0011 1011 0111 1111 0 8 4 12 2 10 6 14 1 9 5 13 3 11 7 15 ? 比特翻轉尋址 （續） 下表是 4位地址的比特翻轉地址與原始地址的對應關系： ? 存儲器尋址方式 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen ? 實例 向 PA口連續 16次輸出數據，該串數據采用位碼倒序的間接尋址方法獲得。程序如下： RPT 15 。重復執行下條指令 16次 PORTW *AR1+0B， PA 。采用位碼倒序的間接尋址 ,向 PA口輸出數據 2022/2/9 40 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 41 ? 5 間接尋址 2. 雙操作數尋址 用于完成執行 2次讀操作或者 1次讀和 1次寫 的 并行存儲操作 （ 用 ‖ 表示 ） 。 這些指令代碼都是 1個字長 ， 而且只能以間接尋址方式進行操作 。 兩個數據存儲器操作數由 Xmem和 Ymem表示 。 Xmem： 讀操作數； Ymem： 在 兩次 讀操作 的指令中 ,表示 另一個 讀操作數 ； 在一次讀 和 一次寫的指令中 ， 表示寫操作 數 。 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 42 2. 雙操作數尋址 指令格式： 15 ~ 8 7 6 5 4 3 2 1 0 操 作 碼 Xmod Xar Ymod Yar 指令的 8位操作碼 用來定義 Xmem操作數 間接尋址方式的類型 用來定義存儲 Xmem 地址的輔助寄存器 用來定義 Ymem操作數 間接尋址方式的類型 用來定義存儲 Ymem 地址的輔助寄存器 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 43 2. 雙操作數尋址 雙操作數間接尋址的類型 Xmod、 Ymod 操作碼語法 功 能 說 明 0 0 * ARx 地址 =ARx ARx中的內容是數據存儲器地址 0 1 * ARx 地址 =ARx ARx=ARx1 尋址后， ARx的地址減 1 1 0 * ARx+ 地址 =ARx ARx=ARx+1 尋址后， ARx的地址加 1 1 1 * ARx+0% 地址 =ARx ARx=circ(ARx+AR0) 尋址后， AR0以循環尋址方式加到 ARx中去 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 44 2. 雙操作數尋址 在指令中 ， 由于只有 2位可以用于選擇輔助寄存器 ， 所以根據 Xar或 Yar的值可以選擇 4個寄存器 。 Xar和 Yar域選擇的輔助寄存器 Xar、 Yar 輔助寄存器 0 0 0 1 1 0 1 1 AR2 AR3 AR4 AR5 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 45 間接尋址特點 ： 通過輔助寄存器和輔助寄存器指針來尋址數據空間存儲單元 ， 并自動實現增量 、減量 、 變址尋址 、 循環尋址 ， 共有 16種修正地址的方式 。 用途： 用于需要按固定步長尋址的場合 。 5 間接尋址 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 46 6 存儲器映像寄存器尋址 是一種不考慮 DP和 SP為何值，以 0為基地址來訪問 MMR的尋址方式。 主要 用于修改存儲器映像寄存器的 內容。 高 9位數據存儲器地址置 0， 利用指令中的低 7位地址直接訪問 MMR。 高 9位數據存儲器地址置 0， 按照當前輔助寄存器 ARx的低 7位地址訪問 MMR。 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 47 所 有 的 位 都 為 09來 自 指 令 寄 存 器I R 或 當 前 輔 助 寄存 器 的 低 7 位71 61 6 位 存 儲 器 映象 寄 存 器 地 址6 存儲器尋址方式 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 48 6 存儲器映像寄存器尋址 ’C54x共有 8條指令可以進行 MMR尋址 。 LDM MMR， dst 。將 MMR加載到累加器 MVDM dmad， MMR 。數據存儲器向 MMR傳送數據 MVMD MMR， dmad 。MMR向指定地址傳送數據 MVMM MMRx， MMRy 。MMRx向 MMRy傳送數據 POPM MMR 。將數據從棧頂彈至 MMR PSHM MMR 。將 MMR數據壓入堆棧 STLM src， MMR 。累加器低位存入 MMR STM lk， MMR 。長立即數 lk存入 MMR Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 49 6 存儲器映像寄存器尋址 MMR尋址特點： ① 尋址速度快 ， 對 MMR執行寫操作開銷小； ② 可直接利用 MMR的名稱快速訪問數據存儲空間的 0頁資源； ③ 只能尋址數據空間的 0頁單元 。 用途： 主要用于不改變 DP、 SP的情況下 ， 修改MMR中的內容 。 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 50 7 堆棧尋址 堆棧： 當發生中斷或子程序調用時 ， 用來自動保存 PC內容 以及保護現場或傳送參數 。 ’C54x的堆棧是向低地址生長 ， 并由 16位堆棧指針 SP管理 。 SP總是指向棧頂 。 堆棧尋址： 利用 SP指針 ， 按照先進后出的原則進 行 尋址 。 當進棧操作時 ， SP先減小 ， 然后數據進入堆棧； 當出棧操作時 ， 數據先出棧 ， 然后 SP增加 。 Design and Practice of DSP System Author: Deng Chen 2022/2/9 51 舉例 進棧操作時 ，