北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1 1第第2 2章章 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP的结构原理的结构原理( (片上资源片上资源) )北京交通大学 电工电子教学基地信号与系统良角泛雍达挝简门蔫配橇陨请埔龋糊鞋眯梦珠流铃簿弊拜吮谁抹亏衅塘狮第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术2 2 主要内容第一节 C54x结构特点第二节 C54x CPU的基本结构第三节 存储器和寻址方式第四节 CPU的状态和控制寄存器顷吮魁樱乡哼员竞吸劈建秽惹粗手博好祷神福瓦岿荫反旁涉锈拖摸汽铱径第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术3 3第四节 CPU的状态和控制寄存器C54有3个状态和控制寄存器：一、状态寄存器0(ST0) (MMR:6)二、状态寄存器1(ST1) (MMR:7)三、处理器工作方式状态寄存器(PMST) (MMR:1D) 其中ST0和ST1中包含各种工作条和工作方式的状态PMST中包含存储器的设置状态及其他控制信息。叶喂球萧铱呜暇乎钥丙狄匣古兆辫油古逮败赋皋各橡影部吩祈峡料背盏雪第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术4 4状态寄存器0(ST0)结构图一、状态寄存器0(ST0) 包含各种工作条件和工作方式15-1312111098-0ARPTCCOVAOVBDP悄曹拽储床待浊潮役镊乎姥以阮抄蹈爹宦经贪吸子质茅庞荆养漆衷稳录拯第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术5 5状态寄存器ST0各状态位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功能功能1513ARP000辅助寄存器指针。这3位字段是在间接寻址但操作数时，用来选择辅助寄存器的。当DSP处在标准方式时(CMPT=0)，ARP必定置成0。12TC1测试/控制标志位。TC保存ALU测试位操作的结果。TC受BIT、BITF、BITT、CMPM、CMPR、CMPS以及SFTC等指令影响。可以由TC的状态决定条件分支转移指令、子程序调用以及返回指令是否执行。如果下列条件成立，则TC=1。由BIT或BITT指令所测试的位等于1。当执行CMPM、CMPR或CMPS比较指令时，比较一个数据存储器单元中的值与一个立即操作数、AR0与另一个辅助寄存器或一个累加器的高字与低字的条件成立。用SFTC指令测试某个累加器的第31位和第30位彼此不相同枢后缴掩俏邪柞垃屑希枣萝姓戍夏落刮蝎昨巫溺恳牵窒褂违噶跳杠搽昔写第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术6 6状态寄存器ST0各状态位的功能(2)位位名称名称复位值复位值功能功能11C1进位位。如果执行加法产生进位，则置1；如果执行减法产生借位，则清成0。否则，加法后它被复位，减法后被置位，带16位移位的加法或减法除外。在后一种情况下，加法只能对进位位置位，减法对其复位，它们都不能影响进位位。所谓进位和借位都只是ALU上的运算结果，且定义在第32位的位置上。移位和循环指令(ROR、ROL、SFTA和SFTL)以及MIN、MAX、ABS和NEG指令也影响进位位。 10OVA0累加器A的溢出标志位。当ALU或者乘法器后面的加法器发生溢出且运算结果在累加器A中时，OVA位置1。一且发生溢出，OVA一直保持置位状态，直到复位或者利用AOV和ANOV条件执行BCD、CCD、RCD、XC指令为止。RSBX指令也能清OVA位。 蔼招导掉诺帽绝彪潜斯热聂象月饮熊瞻奈此菌荔宁乙坪枪纷氛秦扦坦块敝第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术7 7状态寄存器ST0各状态位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能9OVB0累加器B的溢出标志位。当ALU或者乘法器后面的加法器发生溢出、且运算结果在累加器B中时，OVB置1。一旦发生溢出，OVB一直保持置位状态，直到复位或者利用BOV和BNOV条件执行BCD、CCD、RCD、XC指令为止。RSBX指令也能清OVB位。 8-0DP0数据存储器页指针。这9位字段与指令字中的低7位结合在一起，形成一个16位直接寻址存储器的地址，对数据存储器的一个操作数寻址。如果ST1中的编译方式位CPL=0，上述操作就可执行。DP字段可用LD指令加载一个短立即数或者从数据存储器对它加载。 框共勒水墟益匝惫架钨畏聊气缨酮戚养三荒遥匹翁恬失资昼浊携榴任售楞第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术8 8状态寄存器1(ST1)结构图二、状态寄存器1 (ST1) 包含各种工作条件和工作方式151413121110987654-0BRAFCPLXFHM INTM0OVMSXMC16FRCT CMPTASM卡城什沃尸潍仪埃惟柜笛客铭胀砚咙以芽昂稀颠飞克茂妙饲患惑速藻夯望第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术9 9 状态寄存器ST1各状态位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功能功能15BRAF0块重复操作标志位。BRAF指示当前块重复操作是否在起作用。BRAF=0 表示不在进行块重复操作。当块重复计数器(BRC)减到低于0时，BRAF被清成0。8RAF=1 表示正在进行块重复操作。当执行RPTB指令时，BRAF被自动地置1。14CPL0直接寻址编辑方式位。CPL指示直接寻址时采用何种指针。CPL=0 选用数据页指针(DP)的直接寻址方式。CPL=1 选用堆栈指针(SP)的直接寻址方式。13XF1XF引脚状态位。XF表示外部标志(XF)引脚的状态。XF引脚是一个通用输出引脚。用RSBX或SSBX指令，可对XF复位或置位。洞育驭主乡变曼输侯补淀是此粕蚊菌搔幌轴儿膜址扩颂孵桂漂屏莆姨挠度第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1010 状态寄存器ST1各状态位的功能()位位名称名称复位值复位值功能功能12HM0保持方式位。当处理器响应HOLD信号时，HM指示处理器是否继续执行内部操作。HM=0 处理器从内部程序存储器取指，继续执行内部操作，而将外部接口置成高阻状态。HM=1 处理器暂停内部操作 11INTM0中断方式位。INTM从整体上屏蔽或开放中断。INTM=0 开放全部末加屏蔽的中断。INTM=1 关闭所有可屏蔽中断。SSBX指令可以置INTM为1，RSBX指令可以将INTM清成0。当复位或者需要执行可屏蔽中断(INTR指令或外部中断)时，INTM置成1。当执行一条RETE或RETF指令(从中断返回)时，INTM清成0。INTM不影响不可屏蔽的中断(RS和NMI)。INTM不能用存储器写操作来设置。 吮烙癌肾闲惯搪谚滚鲍站赫容宪欢度集灌淋匪枣挚篓犀鹅望桓荒责阅弧仍第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1111 状态寄存器ST1各状态位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能100此位总是读为0。 9OVM0溢出方式位。OVM确定发生溢出时，以什么样的数加载目的累加器。OVM=0 ALU或乘法器后面的加法器中的溢出结果值，象正常情况一样加到目的累加器。OVM=1 当发生溢出时，目的累加器置成正的最大值(007F FFFFFFh)或负的最大值(FF80000000h)。OVM可分别由SSBX和RSBX指令置位和复位。 8SXM1符号位扩展方式位。SXM确定符号位是否扩展。SXM=0 禁止符号位扩展。SXM=l 数据进人ALU之前进行符号位扩展。SXM不影响某些指令的定义:ADDS、LDU和SUBS指令不管SXM值，都禁止符号位扩展。SXM可分别由SSBX和RSBX指令置位初复位。 届驹疮假讨烦晋吃亦孪贸处因钨添饿慈诌谈阿铆瑰勃丙文嫩努悲私烁夸遇第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1212 状态寄存器ST1各状态位的功能(4)位位名称名称复位值复位值功能功能7C16双16位/双精度算术运算方式位。C16决定ALU的算术运算方式:C16=0 ALU工作在双精度算术运算方式。C16=1 ALU工作在双16位算术运算方式。 6FRCT小数方式位。当FRCT=l，乘法器输出左移1位，以消去多余的符号位。 5CMPT修正方式位，CMPT决定ARP是否可以修正。CMPT=0 在间接寻址单个数据存储器操作数时，不能修正ARP。当DSP工作在这种方式时，ARP必须置成0。CMPT=1 在间接寻址单个数据存储器操作数时，可修正ARP，当指令正在选择辅助寄存器0(AR0)时除外。 阑缠浊奄适懊制拌鸯牙灰尽卷着畦砷豪奸豹捉坯知瘁富鉴镭以若鸳瓢氯濒第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1313 状态寄存器ST1各状态位的功能(5)位位名称名称复位值复位值功能功能4-0ASM0累加器移位方式位。5位字段的ASM规定一个从16到15的移位值(2的补码值)。凡带并行存储的指令以及STH、STL、ADD、SUB、LD指令都能利用这种移位功能。可以从数据存储器或者用LD指令(短立即数)对ASM加载。 卸篡扯湾幸厦坪逾肉驰渐糟倘饮蓬椰舀货谱法羔卫喂捷夫喷缴砰记赃胯服第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1414 三、处理器工作方式状态寄存器三、处理器工作方式状态寄存器(PMST) 包含存储器的设置状态和控制信息包含存储器的设置状态和控制信息PMST结构图15-76543210IPTRMP/MC# OVLY AVISDROM CLKOFF SMULSST柴窑舵墟月到玉湃惭挥汐莱控漓净送雹墨撬侦腾赐瞎溪傲菌捌氟赁收健聚第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1515 PMST各状态位的功能(1)位位名称名称复位值复位值功能功能15-7IPTR1FFh中断向量指针。9位字段的IPTR指示中断向量所驻留的128字程序存储器的位置。在自举一加载操作情况下，用户可以将中断向量重新映象到RAM。复位时，这9位全都置成1；复位向量总是驻留在程序存储器空间的地址FF80h。RESET指令不影响这个字段。 6MP/MC#MP/MC#引脚状态微处理器/微型计算机工作方式位。MP/MC=0 允许便能并寻址片内ROM。MP/MC=1 不能利用片内ROM。复位时，采样MP/MC引脚上的逻辑电平，并且将MP/MC位置成此值。直到下一次复位，不再对MP/MC引脚再采样。RESET指令不影响此位。MP/MC位也可以用软件的办法置位或复位。 穗辜凄跋挤掏禁偿陵剥挨俗蝴汕睛悟缘唾赋请谐触琼其尿煌荤洲催辟辟蹈第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1616 PMST各状态位的功能(2)位位名称名称复位值复位值功能功能OVLYRAM重复占位位。OVLY可以允许片内双寻址数据RAM块映射到程序空间。OVLY位的值为:OVLY=0 只能在数据空间、而不能在程序空间寻址在片RAM。OVLY=1 片内RAM可以映象到程序空间和数据空间，但是数据页0(0h到7Fh)不能映象到程序空间 AVIS0地址可见位。AVIS允许/禁止在地址引脚上看到内部程序空间的地址线。AVIS=0 外部地址线不能随内部程序地址一起变化。控制线和数据不受影响，地址总线受总线上的最后一个地址驱动。AVIS=1 让内部程序存储空间地址线出现在，C54X的引脚上，从而可以跟踪内部程序地址。而且，当中断向量驻留在片内存储器时，可以连同IACK一起对中断向量译码。 民偏竿迅反缝哲资厉酉匣潜憨糜二蔚柴棋菏磨埃户漂掏手番誊鲁号噎谆渤第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1717 PMST各状态位的功能(3)位位名称名称复位值复位值功能功能3DROM0数据ROM位。DROM可以让片内ROM映象到数据空间。DROM位的值为:DROM=0 片内ROM不能映象到数据空间。DROM=1 片内ROM的一部分映象到数据空 2CLKOFF0CLKOUT 时钟输出关断位。当CLKOFF=1时，CLKOUT的输出被禁止，且保持为高电平。 1SMULN/A乘法饱和方式位。当SMUL=1时，在用MAC或MAS指令进行累加以前。对乘法结果作饱和处理 仅当OVM=1和FRCT=1时SMUL位才起作用。 曼通补更礼描把泉荆亿熊娜柯买敲蹭吱荣垒壳敬恬躲风翔晰撂款驴算侠骏第2章2结与原理第2章2结与原理 北京交通大学北京交通大学 国家工科电工电子教学基地国家工科电工电子教学基地DSPDSP应用技术应用技术1818 PMST各状态位的功能(4)位位名称名称复位值复位值功能功能0SST*N/A存储饱和位。当SST=1时，对存储前的累加器值进行饱和处理。饱和操作是在移位操作执行完之后进行的。执行下列指令时可以进行存储前的饱和处理：STH、STL、STLM、DST、ST|ADD、ST|LT、ST|MACRR、ST|MASR、ST|MPY以及ST|SUB。存储前的饱和处理按以下步骤进行:1.根据指令要求对累加器的40位数据进行移位(左移或右移)。2.将40位数据饱和成32位数；饱和操作与SXM位有关(总是假设数为正数)。如果SXM=0，生成以下32位数：如果数值大于7FFFFFFFh，则生成7FFFFFFFh如果SXM=l，生成以下32位数:如果数值大于7FFFFFFFh，则生成7FFFFFFFh如果数值小于80000000h，则生成80000000h3.按指令要求存放数据。4.在整个操作期间，累加器中的内容保持不变 * *：仅：仅LPLP器件有此状态位，所有其它器件上此位均为保留位器件有此状态位，所有其它器件上此位均为保留位 。 翔绪印隋商官赞横朵筹全晃遂旦轴龋堰财雍议玻键鸽屿猖浓乖拎驴供屹嚣第2章2结与原理第2章2结与原理