第 3 章 tms320c24x 寻址方式和指令系统

DSP芯片技术及应用1

第第 33 章章 TMS320C24X TMS320C24X 寻址方式和指令系统寻址方式和指令系统


TMS320LF240x 系列 DSP 采用与 TMS320C24x 相同的核，故两者的指令系统是相同的3.1 寻址方式 3 种基本的寻址方式：

立即寻址：直接提供常数作为指令的操作数需要访问数据存储器时可采用直接寻址或间接寻址直接寻址：通过直接指定的地址来访问数据存储器间接寻址：通过 8 个辅助寄存器之一间接访问数据存储器


1. 立即寻址方式支持两种立即寻址：短立即寻址和长立即寻址短立即寻址——可指定 8 位、 9 位或 13 位的常数作为操作数长立即寻址——可指定 16 位的常数作操作数立即操作数以 # 为前缀


采用短立即寻址的 RPT 指令 RPT #49 ；将紧跟 RPT 指令后的那条指令执行 50 次。指令寄存器中的内容：1 0 1 1 1 0 1 11 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 10 0 1 1 0 0 0 115 14 13 12 11 10 9 815 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0

采用立即寻址的 RPT 代码 8 位常数＝ 49

立即操作数作为 RPT 指令字的一部分。立即操作数以符号 # 为前缀。


长立即寻址的 ADD 指令 ADD #65534 ,2 ；将数据 65534 左移两位后，再将结果加至累加器。第一条指令字：1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 11 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 00 0 1 015 14 13 12 11 10 9 815 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0

采用长立即寻址的 ADD 代码 Shift ＝ 2 第二条指令字：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 015 14 13 12 11 10 9 815 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0

16 位常数＝ 65534 ＝ FFFEh

立即操作数包含在第二条指令字中，指令寄存器顺次接收两个指令字的 16 位值。


2. 直接寻址方式通过指定的地址来访问数据存储器：数据页 + 偏移量 64K 存储器以 128(2^7) 为单位被分成 512(2^9) 个数据页 , 标号： 0~511

如要访问某一特定的单元，用户需 1. 设置数据页 2. 指明偏移量


处理器用页指针 DP 来寻找数据页，用指令寄存器的低 7 位有效位来寻址该页上的特定地址。（ 1 ）设置数据页：将数据页（ 0-511 ）装入 DP 。DP 可由 LDP 指令装载，也可由向 ST0 装载的任何指令来装载 DP 。LDP 指令直接装载 DP ，并且不影响 ST0 的其它位。例：LDP #32 ；设置当前数据页为 32 （ 1000h-107Fh ）注意：在任何程序中都要初始化 DP 。因为上电后不定义 DP ；复位不初始化 DP 。


（（ 22 ）指明偏移量：）指明偏移量： 77 位偏移量由指令的操作数提供。位偏移量由指令的操作数提供。例：如果希望 ADD 指令取当前数据页的第 5 个地址处的数据：ADD 5H ；将当前数据页中偏移量为 5h 处的数据加至累加器

说明采用直接寻址时，不必每条指令前都要设置数据页。总之，必须保证要访问新的数据页之前改变 DP 。


直接寻址示例直接寻址示例采用直接寻址的 ADD 指令（移位 0 至 15 位） LDP #4 ；数据页设为 4 （ 0200h-027Fh ）ADD 9H ， 5 ；将数据地址 0209h 处的内容左移5 位后加至累加器采用直接寻址的 ADDC 指令

LDP #500 ；数据页设为 500 （ FA00h-FA7Fh ）ADDC 8H ；数据地址 FA08h 处内容和进位值（ C ）被加至累加器


3. 间接寻址方式利用 8 个 16 位的辅助寄存器 AR0~AR7 可访问数据存储器任意单元，要访问的数据单元的地址装在当前辅助寄存器中当前辅助寄存器 ( 当前 AR) 由 ST0 的 ARP 指定，也可通过指令 MAR LST 等直接指定间接寻址选项 * ， *+ ， *- ， *0+ ， *0- 等实现当前AR 中目标数据单元的变更重新指定当前辅助寄存器


选项选项操作数操作数例子例子不增不减不增不减 ** LACC * LACC * 用当前用当前 ARAR 所指的数据存储器地址所指的数据存储器地址中内容装载累加器中内容装载累加器

增增 11 *+*+ LACC *+ LACC *+ 用当前用当前 ARAR 所指的数据存储器地址所指的数据存储器地址中内容装载累加器，然后向当前中内容装载累加器，然后向当前 ARAR 内容加内容加 11

减减 11 *-*- LACC *- LACC *- 用当前用当前 ARAR 所指的数据存储器地址中所指的数据存储器地址中内容装载累加器，然后从当前内容装载累加器，然后从当前 ARAR 内容减内容减 11

加上索引量加上索引量 *0+*0+LACC *0+ LACC *0+ 用当前用当前 ARAR 所指的数据存储器地址所指的数据存储器地址中内容装载累加器，然后向当前中内容装载累加器，然后向当前 ARAR 内容加上内容加上 ARAR00 的内容的内容

减去索引量减去索引量 *0-*0-LACC *0- LACC *0- 用当前用当前 ARAR 所指的数据存储器地址中所指的数据存储器地址中内容装载累加器，然后从当前内容装载累加器，然后从当前 ARAR 的内容减去的内容减去 ARAR00 的内容的内容


除了更新当前辅助寄存器的内容以外，某些指令还可以指明下一个辅助寄存器 AR 。当本条指令执行完之后，下一个辅助寄存器 AR 便成为当前辅助寄存器 AR 。

例：选择新的当前辅助寄存器 ARMAR * ， AR1 ；将当前辅助寄存器 AR 设为 AR1LACL *+ ， AR2 ；用辅助寄存器 AR1 所指向的地址中内容装载累加器的低 16 位， AR1 内容加 1 ，使 AR2 为当前辅助寄存器 ARSACL *+ ；将累加器的低 16 位存于 AR2 所指向的地址单元， AR2 内容加 1 。


示例通过辅助寄存器实现数据块的移动lar ar5,#8000H mar *,ar5rpt #25blpd #table1,*+

示例通过辅助寄存器实现对特定数据块的访问Loop: mar *,ar5 lacc 56h sub *+,ar3 sacl *+,ar6 banz loop

lar ar6,#239 lar ar5,#8100h lar ar3,#8200h


3.2 指令集包括 5 大类 86 条指令 , 对应表格 3.2~3.7算术逻辑运算指令寻址相关的指令乘法相关指令转移和控制指令I/O 和存储器操作指令


命令概述表中涉及的相关符号的意义（见 P.57 下）

左移


命令概述表中涉及的相关符号的意义（见 P.57 下）


常用指令集LDP SPLKLACCADDSACLLARMAR

BANZLTMPYMPYAAPACSPAC


1. 加法指令： ADD ， ADDC, ADDS, ADDT 减法指令： SUB， SUBB, SUBS, SUBT 正数除法实现： SUBC

语法 ADD

3.3 典型指令说明


命令执行

状态位


例 1

例 2

例 3


3.3 典型指令说明 ADDC

语法

命令执行状态位


3.3 典型指令说明例 1

例 2


3.3 典型指令说明 ADDS


3.3 典型指令说明 ADDT


3.3 典型指令说明 SUB( 与 ADD 对应 )语法

命令执行

状态位

例


3.3 典型指令说明其他减法相关命令： SUBB,SUBS,SUBT 等


3.3 典型指令说明实现正数的除法： SUBC语法命令执行

状态位

SUBC 完成条件减法，也可按下列方法实现除法：把一个正的 16 位被除数放在 ACC 的低 16 位，高 16 位清零。正的 16 位除数放在数据存储器中，然后执行 SUBC16 次。除法的结果在 ACC 中，其中低 16 位是商，高 16 位是除法的余数。对于负的被除数或除数， SUBC 不能实现除法


3.3 典型指令说明2. 乘法及其结果处理相关指令： MPY, MPYA, MPYS, MPYU,MAC,MACD,PAC,APAC,SPAC,SPH,SPL语法命令执行例 1

状态位无

例 2


3.3 典型指令说明MPYA,MPYS,MPYU


3.3 典型指令说明MAC语法命令执行

例状态位


3.3 典型指令说明MACD语法命令执行

例状态位

dma为存储器映像寄存器或外部存储器时此操作不执行，此时该指令等效为 MAC


3.3 典型指令说明PAC, APAC,SPAC,SPH,SPL

LSBs



语法例 1

例 2

与乘法准备相关指令： LT, LTD, LTA, LTP, LTS, SQRA, SQRS


3.3 典型指令说明LTD语法命令执行例 1

状态位

Note: The data move function for LTD can occur only within on-chip data memory RAM blocks. 此时等效 LTA


3.3 典型指令说明LTA, LTP, LTS, SQRA, SQRS

改为 -与乘法相关指令共 18 条

平方指令


3.3 典型指令说明3. 逻辑运算： ABS, AND, OR, NEG, XOR ABS


3.3 典型指令说明 AND语法

命令执行高位清零



例 1

例 2

例 3

状态位无


3.3 典型指令说明其他逻辑指令： OR ， NEG, XOR

高位不变


3.3 典型指令说明4. 位操作相关指令： BIT, BITT, CMPL, CLRC, SETC, SPM语法

命令执行例

状态位影响 TC


3.3 典型指令说明BITT （动态位测试）语法

命令执行例

状态位影响 TC


3.3 典型指令说明CMPL: 取反语法命令执行

例状态位无

不影响 C


3.3 典型指令说明CLRC语法

命令执行 PC+1, control bit=0

操作数

例状态位无


3.3 典型指令说明SETC, SPM语法

命令执行状态位无

例

操作数同 CLRC 操作数 0~3状态位影响 PM

例


3.3 典型指令说明5. 程序控制类指令：

语法命令执行

• 跳转指令： B, BACC, BANZ, BCND

语法命令执行


3.3 典型指令说明BANZ语法命令执行例 1

状态位无



例 2


3.3 典型指令说明BCND

语法命令执行

例

状态位无操作数



语法• 调用和返回指令： CALL, CC, RET, RETC



CC,RET ， RETC

其中条件均同 BCND



LAR语法命令执行

例 1状态位无

例 2

6. 辅助寄存器相关指令： LAR, SAR, ADRK, SBRK,MAR, CMPR



例 3


3.3 典型指令说明SAR语法命令执行例 1

状态位无

例 2


3.3 典型指令说明MAR语法命令执行

例状态位


3.3 典型指令说明CMPR语法

命令执行

操作数

例状态位影响 TC

比较时辅助寄存器的值按无符号数对待


3.3 典型指令说明ADRK, SBRK

语法 SBRK #k命令执行

例

状态位无


3.3 典型指令说明7. 数据移动相关指令： BLDD, BLPD, TBLR,TBLW

语法命令执行均可实现连续数据块的移动



例 1状态位无

例 2


3.3 典型指令说明BLPD语法


3.3 典型指令说明TBLR ， TBLW语法命令执行

状态位无



例 2


3.3 典型指令说明TBLW

语法命令执行

状态位无

例


3.3 典型指令说明8.输入 / 输出指令： IN， OUT语法

命令执行

操作数

例 1

状态位无

例 2


3.3 典型指令说明OUT

命令执行

语法


3.3 典型指令说明9. 中断指令： INTR, TRAP, NMI

0~31

例


3.3 典型指令说明10. 累加器相关指令： LACC, LACL, LACT, SACL, SACH语法

命令执行

例 1状态位



例 3


3.3 典型指令说明LACL语法命令执行

例状态位无


3.3 典型指令说明LACT语法命令执行

例 1



例 2


3.3 典型指令说明SACL语法命令执行例 1

状态位无

例 2


3.3 典型指令说明SACH

例 1

例 2


3.3 典型指令说明11. 状态寄存器相关指令： LST, SST语法命令

执行

LST #0 和 LST #1 操作的区别如下

状态位


3.3 典型指令说明注：即使指定了 ARP, LST #0 并不影响 ST1 的 ARB LST #1 执行过程中， ARB的内容同时装入 ARP 如果在间接寻址方式中以操作数的形式指定了下一个 AR的值，该值无效。 ARP 的值由装入值的最高三位决定状态寄存器中保留位的值总是读 1 ，这些位写无效

例 1

例 2


3.3 典型指令说明SST语法

命令执行

状态位无

例 1

例 2

操作数


3.3 典型指令说明12. 堆栈相关指令： POPD, POP, PUSHD, PUSH语法命令

执行例状态位无

堆栈采用后进先出机制


3.3 典型指令说明POP,PUSHD,PUSH


3.3 典型指令说明13. 移位指令： ROL, ROR, SFL, SFR语法命令执行例

状态位影响 C

例

状态位影响 C


3.3 典型指令说明SFL, SFR


3.3 典型指令说明14. 其他指令： Ldp, SPLK, RPT, NOP, ZALR语法命令执行例 1

状态位影响 DP

例 2


3.3 典型指令说明SPLK语法命令执行

状态位无

例 1

例 2


3.3 典型指令说明RPT语法命令执行例 1

状态位无

例 2


3.3 典型指令说明常用于实现延时

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