(精品)第3章 TMS320C55x的指系统.ppt

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1、TMS320C55xTMS320C55x的指令系统的指令系统 寻址方式寻址方式 TMS320C55x的指令系统的指令系统 4/10/20231东华理工大学机械与电子工程学院 指令中使用的语法元素符号如下：指令中使用的语法元素符号如下：指令中使用的语法元素符号如下：指令中使用的语法元素符号如下：SmemSmem：来自数据、来自数据、来自数据、来自数据、I/OI/O空间或存储器映射寄存器的空间或存储器映射寄存器的空间或存储器映射寄存器的空间或存储器映射寄存器的16bit16bit数据；数据；数据；数据；LmemLmem：来自数据空间或存储器映射寄存器的来自数据空间或存储器映射寄存器的来自数据空间或

2、存储器映射寄存器的来自数据空间或存储器映射寄存器的32bit32bit数据；数据；数据；数据；XmemXmem&YmemYmem：同时来自数据空间的两个同时来自数据空间的两个同时来自数据空间的两个同时来自数据空间的两个16bit16bit数据；数据；数据；数据；CmemCmem：来自内部数据空间的来自内部数据空间的来自内部数据空间的来自内部数据空间的16bit16bit数据；数据；数据；数据；BaddrBaddr：代表累加器代表累加器代表累加器代表累加器AC0-AC3AC0-AC3、辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器AR0-AR7AR0-AR7、暂存器暂存器暂存器暂存器T0-T3T0-T

3、3的位域，对位域的置的位域，对位域的置的位域，对位域的置的位域，对位域的置1 1、清、清、清、清0 0、测试、求补等位运算、测试、求补等位运算、测试、求补等位运算、测试、求补等位运算用到该元素。用到该元素。用到该元素。用到该元素。(Bit-Address)(Bit-Address)4/10/20232东华理工大学机械与电子工程学院指令中涉及的寄存器如下：指令中涉及的寄存器如下：指令中涉及的寄存器如下：指令中涉及的寄存器如下：1.1.累加器累加器累加器累加器（AC0-AC3 40bit AC0-AC3 40bit ACxG:ACxH:ACxLACxG:ACxH:ACxL）2.2.扩展数据页寄存器

4、扩展数据页寄存器扩展数据页寄存器扩展数据页寄存器(XDP,DPH,DP XDP,DPH,DP)XDP XDP的高的高的高的高7 7位是位是位是位是DPHDPH，DPDP是数据页寄存器。是数据页寄存器。是数据页寄存器。是数据页寄存器。DPHDPH和和和和DPDP都可作为存储器映射寄存器都可作为存储器映射寄存器都可作为存储器映射寄存器都可作为存储器映射寄存器（MMRMMR）访问，但是访问，但是访问，但是访问，但是XDPXDP不可作为不可作为不可作为不可作为MMRMMR访问访问访问访问。4/10/20233东华理工大学机械与电子工程学院3.3.辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器(AR0-7)(

5、AR0-7)与扩展辅助寄存器与扩展辅助寄存器与扩展辅助寄存器与扩展辅助寄存器(XAR0-7)(XAR0-7)ARnARn可作为存储器映射寄存器可作为存储器映射寄存器可作为存储器映射寄存器可作为存储器映射寄存器(MMR)(MMR)访问；访问；访问；访问；ARnHARnH是扩展辅助寄存器的高位，不可单独访问，只能通是扩展辅助寄存器的高位，不可单独访问，只能通是扩展辅助寄存器的高位，不可单独访问，只能通是扩展辅助寄存器的高位，不可单独访问，只能通过访问过访问过访问过访问XARnXARn进行。进行。进行。进行。XARnXARn不是存储器映射寄存器。不是存储器映射寄存器。不是存储器映射寄存器。不是存储器

6、映射寄存器。4/10/20234东华理工大学机械与电子工程学院地地地地 址址址址寄存器名寄存器名寄存器名寄存器名位位位位 域域域域00 0000/1 h00 0000/1 hIER0/IFR0IER0/IFR015-215-200 0045/46 h00 0045/46 hIER1/IFR1IER1/IFR110-010-00000/02/4B/03/04h0000/02/4B/03/04hST0/1/2/3_55ST0/1/2/3_5515-015-000 0006/7h00 0006/7hST0/ST1(C54)ST0/ST1(C54)15-015-000 0008/9/A h00 000

7、8/9/A hAC0L/H/GAC0L/H/G15-0/16-31/39-3215-0/16-31/39-3200 000B/C/D h00 000B/C/D hAC1L/H/GAC1L/H/G15-0/16-31/39-3215-0/16-31/39-3200 0024h-26h00 0024h-26hAC2L/H/GAC2L/H/G15-0/16-31/39-3215-0/16-31/39-3200 0028h-2Ah00 0028h-2AhAC3L/H/GAC3L/H/G15-0/16-31/39-3215-0/16-31/39-3200 000F/38h00 000F/38hTRN0/

8、1(TRN0/1(传输传输)15-015-000 001Dh(C5400 001Dh(C54兼容兼容)PMSTPMST状态寄存器状态寄存器3 3 15-015-000 001Eh(C5400 001Eh(C54兼容兼容)XPCXPC扩展程序计数器扩展程序计数器7-07-000 0020h-23(0E)h00 0020h-23(0E)h T0-T3(T3T0-T3(T3第第2 2地址地址)15-015-000 0049h-4Ah00 0049h-4Ah IVPD/IVPH:IVPD/IVPH:DSP/DSP/主机中断向量指针主机中断向量指针15-015-000 0044h00 0044hRPTC

9、RPTC：单循环计数器：单循环计数器15-015-000 0047-4800 0047-48DBIER0-1:DBIER0-1:调试中断使能寄存器调试中断使能寄存器0-10-115-2/15-2/10-010-04.4.常用存储器映射寄存器常用存储器映射寄存器常用存储器映射寄存器常用存储器映射寄存器(MMR)(MMR)地址表地址表地址表地址表(00h-5Fh00h-5Fh)4/10/20235东华理工大学机械与电子工程学院地地地地 址址址址寄存器名寄存器名寄存器名寄存器名位位位位 域域域域 00 0010h-17h 00 0010h-17h AR0-7 AR0-715-015-0 00 001

10、8h/4Dh 00 0018h/4Dh SP(SP(数据堆栈指针数据堆栈指针)15-015-0 00 002Bh 00 002Bh DPHDPH扩展数据页高字扩展数据页高字6-06-0 00 002Eh 00 002Eh DPDP数据页寄存器数据页寄存器15-015-0 00 002Fh 00 002Fh PDPPDP外设数据页寄存器外设数据页寄存器8-08-0 00 004Ch 00 004Ch SSPSSP系统堆栈指针系统堆栈指针15-015-0 00 004Eh 00 004Eh SPHSPH扩展堆栈指针高字扩展堆栈指针高字6-06-0 00 0027h 00 0027h CDPCDP系

11、数数据指针系数数据指针15-015-0 00 004Fh 00 004Fh CDPHCDPH系数数据指针高字系数数据指针高字6-06-0 00 0019/30/47h 00 0019/30/47h BK03/BK47/BKC:BK03/BK47/BKC:CDPCDP循环缓冲区大小寄存器循环缓冲区大小寄存器15-015-0 00 001A/39h 00 001A/39h BRC0/BRC1 BRC0/BRC1 块重复计数器块重复计数器0/10/115-015-0 00 001B/1Ch 00 001B/1Ch RSA0L/REA0L RSA0L/REA0L 块重复首块重复首/尾地址寄存器的低字尾

12、地址寄存器的低字15-015-000 00/32h-35h00 00/32h-35hBSA01/23/45/67BSA01/23/45/67：ARnARn循环缓冲区首地址寄存器循环缓冲区首地址寄存器（AR0-1,2-3,4-5,6-7AR0-1,2-3,4-5,6-7）15-015-000 0036h 00 0036h BSAC:CDPBSAC:CDP的循环缓冲区首地址寄存器的循环缓冲区首地址寄存器15-015-000 003C-3Dh 00 003C-3Dh RSA0H(23-16)/RSA0L:RSA0H(23-16)/RSA0L:块重复首地址寄存器块重复首地址寄存器0 015-015-0

13、00 003E-3Fh00 003E-3FhREA0H(23-16)/REA0L:REA0H(23-16)/REA0L:块重复末地址寄存器块重复末地址寄存器0 015-015-04/10/20236东华理工大学机械与电子工程学院寻址方式 寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式是指如何指定指令和操作数所在存储空间的是指如何指定指令和操作数所在存储空间的是指如何指定指令和操作数所在存储空间的是指如何指定指令和操作数所在存储空间的地址。地址。地址。地址。C55x DSPC55x DSP支持三种寻址模式支持三种寻址模式支持三种寻址模式支持三种寻址模式 绝对寻址：绝对寻址：绝对寻址：绝对寻址：模式指令中的常数

14、作为地址或部分地模式指令中的常数作为地址或部分地模式指令中的常数作为地址或部分地模式指令中的常数作为地址或部分地 址完成寻址完成寻址完成寻址完成寻址，址，址，址，共有共有共有共有三种方式：三种方式：三种方式：三种方式：K16K16，K23K23，I/OI/O；直接寻址模式：直接寻址模式：直接寻址模式：直接寻址模式：使用地址的偏移地址寻址，共有使用地址的偏移地址寻址，共有使用地址的偏移地址寻址，共有使用地址的偏移地址寻址，共有 四种方式：四种方式：四种方式：四种方式：DPDP（ST1-55 CPL=0ST1-55 CPL=0），），），），SP SP（ST1-55 ST1-55 CPL=1CPL

15、=1），寄存器位，寄存器位，寄存器位，寄存器位，PDPPDP（外设数据页指针）（外设数据页指针）（外设数据页指针）（外设数据页指针）；间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式 ：使用指针完成寻址，共有四种方式：使用指针完成寻址，共有四种方式：使用指针完成寻址，共有四种方式：使用指针完成寻址，共有四种方式：ARAR，双，双，双，双ARAR，CDPCDP，系数间接寻址。系数间接寻址。系数间接寻址。系数间接寻址。4/10/20237东华理工大学机械与电子工程学院绝对寻址模式 k16k16绝对寻址绝对寻址 其操作数为其操作数为*abs16(#k16)abs16(#k16)，k16:16k16:

16、16位的无符号常数位的无符号常数 将将7 7位的寄存器位的寄存器DPHDPH和和k16k16级联形成一个级联形成一个2323位的地址，位的地址，用于对数据空间的访问用于对数据空间的访问 K K1616绝绝绝绝对对对对寻寻寻寻址址址址模模模模式式式式 4/10/20238东华理工大学机械与电子工程学院k23k23绝对寻址绝对寻址 操作数为操作数为*(#k23)(#k23)，k23 k23：2323位的无符号常数位的无符号常数 I/OI/O绝对寻址绝对寻址 操作数是操作数是*port(#k16)port(#k16)，k16k16：1616位无符号常数位无符号常数 使用助记符指令，操作数是使用助记符

17、指令，操作数是port(#k16)port(#k16)（操作数前没有（操作数前没有*）k23k23绝对寻址模式绝对寻址模式绝对寻址模式绝对寻址模式 I/OI/O绝对寻址绝对寻址绝对寻址绝对寻址 4/10/20239东华理工大学机械与电子工程学院直接寻址方式直接寻址方式描描 述述DPDP直接寻址直接寻址用用DPHDPH和和DPDP合并的扩展数据页指针寻址合并的扩展数据页指针寻址存储空间存储空间存储空间存储空间和存储器映射寄存器和存储器映射寄存器和存储器映射寄存器和存储器映射寄存器。(ST1_55 CPL=0(ST1_55 CPL=0）SPSP直接寻址直接寻址 用用SPHSPH和和SPSP合并为扩

18、展堆栈指针寻址合并为扩展堆栈指针寻址存储空间存储空间存储空间存储空间中的堆栈中的堆栈中的堆栈中的堆栈。（ST1_55 CPL=1ST1_55 CPL=1）寄存器位寄存器位直接寻址直接寻址 用偏移地址指定一个位地址，用于寻址用偏移地址指定一个位地址，用于寻址特定寄存器特定寄存器特定寄存器特定寄存器中的一个或两个相邻的位，中的一个或两个相邻的位，中的一个或两个相邻的位，中的一个或两个相邻的位，与与CPLCPL无关。无关。PDPPDP直接寻址直接寻址 用用PDPPDP和一个偏移地址寻址和一个偏移地址寻址I/OI/O空间空间，与，与CPLCPL无关。无关。DPDP：D Data ata P Page

19、age PointerPointer SPSP：data Stack Pointerdata Stack Pointer PDP:PDP:Peripheral Data page PointerPeripheral Data page Pointer直接寻址方式需使用直接寻址方式需使用直接寻址方式需使用直接寻址方式需使用DPDP、SPSP、PDPPDP、ARnARn。直接寻址模式 4/10/202310东华理工大学机械与电子工程学院高高7 7位由位由DPHDPH提供，用来确定主数据页提供，用来确定主数据页低低1616位由两部分组成：位由两部分组成：DP DP 7 7位偏移量（位偏移量（位偏移量

20、（位偏移量（DoffsetDoffset）DPDP直直直直接接接接寻寻寻寻址址址址模模模模式式式式 n n DP直接寻址直接寻址4/10/202311东华理工大学机械与电子工程学院 SP直接寻址直接寻址 SPHSPH确定高确定高7 7位地址位地址1616位地址由位地址由SPSP和和7 7位偏移量决定，偏移量范围是位偏移量决定，偏移量范围是01270127由由SPHSPH和和SPSP构成了扩展数据堆栈指针构成了扩展数据堆栈指针XSPXSP SPSP直接寻址模式直接寻址模式直接寻址模式直接寻址模式 4/10/202312东华理工大学机械与电子工程学院寄存器位寻址寄存器位寻址寄存器位寻址寄存器位寻址

21、 操作数是操作数是操作数是操作数是bitoffset,为寄存器最低位开始的偏移值为寄存器最低位开始的偏移值为寄存器最低位开始的偏移值为寄存器最低位开始的偏移值只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这种寻址模式种寻址模式种寻址模式种寻址模式 PDPPDP直接寻址直接寻址直接寻址直接寻址 （64K16位位I/O空间，空间，128字字/512页页,PDP的的9位）位）P PD DP P直直直直接接接接寻寻寻寻址址址址模模模模式式式式 4/10/202313东

22、华理工大学机械与电子工程学院间接寻址方式寻寻寻寻 址址址址 方方方方 式式式式 描描描描 述述述述ARAR间接寻址间接寻址间接寻址间接寻址(Auxiliary(Auxiliary Register)Register)使用使用AR0-AR7AR0-AR7中的任一寄存器访问数据。中的任一寄存器访问数据。CPUCPU使用辅助寄存器使用辅助寄存器产生地址的方式产生地址的方式取决于访问取决于访问数据的来源：数据空间、存储器映射寄存器数据的来源：数据空间、存储器映射寄存器(MMRsMMRs)、I/OI/O空间或是独立的寄存器位。空间或是独立的寄存器位。双双双双ARAR间接寻址间接寻址间接寻址间接寻址 与与

23、ARAR间接寻址相似，但借助两个辅助寄存器，间接寻址相似，但借助两个辅助寄存器，可同时访问两个或更多的数据。可同时访问两个或更多的数据。CDPCDP间接寻址间接寻址间接寻址间接寻址(Coefficient(Coefficient Data Pointer)Data Pointer)使用系数数据指针使用系数数据指针(CDP)(CDP)访问数据。访问数据。CPUCPU使用使用CDPCDP产生地址的方式产生地址的方式取决于访问数据的来源取决于访问数据的来源:数据数据空间，空间，MMRMMR，I/OI/O或是独立的寄存器位。或是独立的寄存器位。系数间接寻址系数间接寻址系数间接寻址系数间接寻址(coef

24、ficient)(coefficient)与与CDPCDP间接寻址方式相似，它可以在访问数间接寻址方式相似，它可以在访问数据空间某一系数的同时，借助两个辅助寄存器据空间某一系数的同时，借助两个辅助寄存器（双（双ARAR）可在数据空间访问另外两个数据。）可在数据空间访问另外两个数据。CPUCPU支持的间接寻址方式有支持的间接寻址方式有支持的间接寻址方式有支持的间接寻址方式有4 4种，都支持线性种，都支持线性种，都支持线性种，都支持线性/循环寻址循环寻址循环寻址循环寻址4/10/202314东华理工大学机械与电子工程学院间接寻址模式 ARAR间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式 通过一

25、个辅助寄存器通过一个辅助寄存器ARnARn（n n=07=07）访问数据空间）访问数据空间 ST2-55ST2-55的的ARMSARMS位决定位决定ARAR间接寻址的操作类型间接寻址的操作类型 ARMS=0ARMS=0，DSPDSP模式：模式：CPUCPU提供增强应用的高效执行功能提供增强应用的高效执行功能 ARMS=1ARMS=1，控制模式：控制模式：CPUCPU能够优化代码的长度能够优化代码的长度A AR R间间间间接接接接寻寻寻寻址址址址D DS SP P模模模模式式式式 4/10/202315东华理工大学机械与电子工程学院双双双双ARAR间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式

26、 通过辅助寄存器（通过辅助寄存器（AR0AR7AR0AR7）同时访问两个数据存储单元）同时访问两个数据存储单元 实现功能：实现功能：执行一条可完成两个执行一条可完成两个1616位数据空间访问的指令位数据空间访问的指令X/X/YmenYmen 并行执行两条指令并行执行两条指令 ，每条指令访问一个存储数据，每条指令访问一个存储数据S/S/LmenLmen 双双双双A AR R间间间间接接接接寻寻寻寻址址址址操操操操作作作作数数数数 4/10/202316东华理工大学机械与电子工程学院CDPCDP间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式 使用系数数据指针（使用系数数据指针（CDPCDP）对数

27、据空间、寄存器位和）对数据空间、寄存器位和I/OI/O空间进行访问空间进行访问 CDPCDP间接寻址操作数间接寻址操作数间接寻址操作数间接寻址操作数 4/10/202317东华理工大学机械与电子工程学院系数间接寻址模式系数间接寻址模式系数间接寻址模式系数间接寻址模式 支持以下算术指令：支持以下算术指令：FIRFIR滤波滤波 乘法乘法 乘加乘加 乘减乘减 双乘加或双乘减双乘加或双乘减 系系系系数数数数间间间间接接接接寻寻寻寻址址址址操操操操作作作作数数数数 4/10/202318东华理工大学机械与电子工程学院3.2.1 C55x指令的并行执行 指令并行的特征指令并行的特征 单指令中内置并行方式单

28、指令中内置并行方式 隐含并行方式隐含并行方式 例如：例如：例如：例如：MPY*AR0,*CDP,AC0:MPY*AR1,*CDP,AC1MPY*AR0,*CDP,AC0:MPY*AR1,*CDP,AC1 用户自定义的两条指令间的并行方式用户自定义的两条指令间的并行方式 例如：例如：例如：例如：MPYM*AR1,*CDP,AC1MPYM*AR1,*CDP,AC1|XOR AR2,T1 XOR AR2,T1 内置与用户自定义混合的并行方式内置与用户自定义混合的并行方式 例如：例如：例如：例如：MPYM T3=*AR3+,AC1,AC2|MOV#5,AR1MPYM T3=*AR3+,AC1,AC2|

29、MOV#5,AR1 指令并行的规则指令并行的规则 两条指令的总长度不能超过两条指令的总长度不能超过6 6个字节；个字节；在指令的执行过程中不存在操作器、地址产生单元、总线等在指令的执行过程中不存在操作器、地址产生单元、总线等资源冲突；资源冲突；其中一条指令必须有并行使能位或两条指令符合软其中一条指令必须有并行使能位或两条指令符合软-双并行双并行条件。条件。4/10/202319东华理工大学机械与电子工程学院不能使用并行方式的情况 使用立即数寻址方式使用立即数寻址方式使用立即数寻址方式使用立即数寻址方式 例如：例如：*abs16(#k16)abs16(#k16)；*(#k23)(#k23)；po

30、rt(#k16)port(#k16)；*ARn(K16)ARn(K16)；*+ARn(K16)+ARn(K16)；*CDP(K16)CDP(K16)；*+CDP(K16)+CDP(K16)条件跳转、条件调用、中断、复位等程序控条件跳转、条件调用、中断、复位等程序控条件跳转、条件调用、中断、复位等程序控条件跳转、条件调用、中断、复位等程序控制指令制指令制指令制指令 例如：例如：BCC P24,BCC P24,condcond；CALLCC P24,CALLCC P24,condcond；IDLEIDLE；INTR k5INTR k5；RESETRESET；TRAP k5TRAP k5 使用下列指

31、令或者操作修饰符使用下列指令或者操作修饰符使用下列指令或者操作修饰符使用下列指令或者操作修饰符 例如：例如：mmapmmap()()；port()port()；.CR.CR；.LR.LR 4/10/202320东华理工大学机械与电子工程学院资源冲突 C55xC55x的资源的资源的资源的资源 运算器运算器 可使用的操作器有：可使用的操作器有：D单元的单元的ALU、D单元的移位器、单元的移位器、D单元单元的交换器、的交换器、A单元的交换器、单元的交换器、A单元的单元的ALU和和P单元单元。地址产生单元地址产生单元两个数据地址（两个数据地址（DA）产生单元、一个系数地址（）产生单元、一个系数地址（C

32、A）产生单）产生单元和一个堆栈地址（元和一个堆栈地址（SA）产生单元）产生单元。只能使用给定数量的数据地址产生单元只能使用给定数量的数据地址产生单元。总线总线两个数据读（两个数据读（DR）总线、一个系数读（）总线、一个系数读（CA）总线、两个数据）总线、两个数据写（写（DW）总线、）总线、1个个ACB总线（将总线（将D单元寄存器的内容传送给单元寄存器的内容传送给A单元和单元和P单元的操作器）、一个单元的操作器）、一个KAB总线（立即数总线）和一总线（立即数总线）和一个个KDB总线（立即数总线）总线（立即数总线）只能使用给定数量的总线只能使用给定数量的总线 4/10/202321东华理工大学机械

33、与电子工程学院软-双并行条件 两个存储器操作数必须是双两个存储器操作数必须是双两个存储器操作数必须是双两个存储器操作数必须是双ARAR间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式间接寻址模式 指令不能包含指令不能包含指令不能包含指令不能包含high_byte(Smemhigh_byte(Smem)和和和和low_byte(Smemlow_byte(Smem)指令不能读、写同一个存储器单元指令不能读、写同一个存储器单元指令不能读、写同一个存储器单元指令不能读、写同一个存储器单元 如果指令中的如果指令中的如果指令中的如果指令中的k4k4的值是的值是的值是的值是0808，就会改变，就会改变，就会改变，就会改

34、变XDPXDP 的值，的值，的值，的值，所以，不能与加载所以，不能与加载所以，不能与加载所以，不能与加载DPDP的指令组成并行指令的指令组成并行指令的指令组成并行指令的指令组成并行指令 读重复计数寄存器读重复计数寄存器读重复计数寄存器读重复计数寄存器（RPTCRPTC）指令不能和如下的任指令不能和如下的任指令不能和如下的任指令不能和如下的任何一个单重复指令组成并行指令何一个单重复指令组成并行指令何一个单重复指令组成并行指令何一个单重复指令组成并行指令 RPTRPT，RPTADDRPTADD，RPTSUBRPTSUB，RPTCCRPTCC。4/10/202322东华理工大学机械与电子工程学院3.

35、2.2 TMS320C55X DSP的汇编指令 指令集中使用的术语、符号和缩写指令集中使用的术语、符号和缩写指令集中使用的术语、符号和缩写指令集中使用的术语、符号和缩写 4/10/202323东华理工大学机械与电子工程学院指令集中使用的运算符指令集中使用的运算符指令集中使用的运算符指令集中使用的运算符 4/10/202324东华理工大学机械与电子工程学院TMS320C55x指令集按操作类型分类算术运算指令位操作指令扩展辅助寄存器操作指令逻辑运算指令移动指令程序控制指令注：一条指令的属性包括：指令，执行的操作，是否有注：一条指令的属性包括：指令，执行的操作，是否有注：一条指令的属性包括：指令，执

36、行的操作，是否有注：一条指令的属性包括：指令，执行的操作，是否有并行使能位，长度，周期，在流水线上的执行阶段以及并行使能位，长度，周期，在流水线上的执行阶段以及并行使能位，长度，周期，在流水线上的执行阶段以及并行使能位，长度，周期，在流水线上的执行阶段以及执行的功能单元等执行的功能单元等执行的功能单元等执行的功能单元等。4/10/202325东华理工大学机械与电子工程学院算术运算指令算术运算指令 加法指令加法指令 加法指令有几点说明：加法指令有几点说明：如果目的操作数是累加器如果目的操作数是累加器ACx，在，在D单元的单元的ALU中进行运算操作；中进行运算操作；如果目的操作数是辅助或临时寄存器

37、如果目的操作数是辅助或临时寄存器TAx，在，在A单元的单元的ALU中进行中进行运算操作；运算操作；如果目的操作数是存储器如果目的操作数是存储器（Smem），），在在D单元的单元的ALU中进行运算中进行运算操作；操作；如果是移位指令（如果是移位指令（16位立即数移位除外），在位立即数移位除外），在D单元移位器中进单元移位器中进行运算操作行运算操作 状态位状态位 影响指令执行的状态位有：影响指令执行的状态位有：CARRY，C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD 执行指令后会受影响的状态位：执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy，CARRY 4/10/202326东华理工大学机

38、械与电子工程学院加加加加法法法法指指指指令令令令 4/10/202327东华理工大学机械与电子工程学院举例：举例：ADD*AR3+,T0,T1 ADD*AR3+,T0,T1；AR3AR3间接寻址得到的间接寻址得到的内容与内容与T0T0的内容相加，结果装入的内容相加，结果装入T1T1，并将，并将AR3AR3增增1 1。4/10/202328东华理工大学机械与电子工程学院举例：举例：举例：举例：ADD*AR1T0,AC1,AC0;ADD*AR1T0,AC1,AC0;将由将由AR1AR1寻址得到的内容左移寻址得到的内容左移T0T0位与位与AC1AC1相加，结果装入相加，结果装入AC0 AC0。4/1

39、0/202329东华理工大学机械与电子工程学院减法指令减法指令状态位状态位影响指令执行的状态位有：CARRY，C54CM，M40，SATA，SATD，SXMD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy，CARRY 指令指令4/10/202330东华理工大学机械与电子工程学院减减减减法法法法指指指指令令令令 4/10/202331东华理工大学机械与电子工程学院举例：SUB uns(*AR1),BORROW,AC0,AC1将将CARRY位求反，位求反，AC0减去由减去由AR1寻址得到的内容及寻址得到的内容及CARRY的内容，并将的内容，并将结果装入结果装入AC1。4/10/202332东

40、华理工大学机械与电子工程学院条件减法条件减法 指令 SUBC Smem,ACx,ACyif(ACx (Smem=0)ACy=(ACx (Smem#15)#1+1elseACy=ACx#1 状态位影响指令执行的状态位有：影响指令执行的状态位有：SXMD。执行指令后会受影响的状态位：执行指令后会受影响的状态位：ACOVy，CARRY4/10/202333东华理工大学机械与电子工程学院举例：举例：SUBC*AR1,AC0,AC1 SUBC*AR1,AC0,AC1 如果如果如果如果 (AC0 (*AR1)=0(AC0 (*AR1)=0，则，则，则，则AC1=(AC0 AC1=(AC0 (*AR1)#1

41、5)#1+1(*AR1)#15)#1+1，否则，否则，否则，否则AC1=AC0#1 AC1=AC0#1 4/10/202334东华理工大学机械与电子工程学院条件加减法条件加减法条件加减法条件加减法 指令指令指令指令 状态位状态位状态位状态位影响指令执行的状态位有：C54CM，M40，SATD，SXMD，TC1，TC2。执行指令后会受影响的状态位：ACOVy，CARRY 4/10/202335东华理工大学机械与电子工程学院举例：举例：ADDSUBCC*AR1,AC0,TC2,AC1 ADDSUBCC*AR1,AC0,TC2,AC1 如果如果如果如果 TC2=1 TC2=1，则，则，则，则AC1=

42、AC1=AC0+(*AR1#16AC0+(*AR1#16，否则否则否则否则AC1=AC0AC1=AC0(*AR1(*AR1）#16#164/10/202336东华理工大学机械与电子工程学院乘法指令乘法指令 指令在指令在D单元的单元的MAC中完成操作中完成操作 状态位状态位影响指令执行的状态位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD 执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy4/10/202337东华理工大学机械与电子工程学院乘乘乘乘法法法法指指指指令令令令 4/10/202338东华理工大学机械与电子工程学院举例：MPY AC1,AC0;AC1=AC0*AC1 4/10/202

43、339东华理工大学机械与电子工程学院乘加指令乘加指令 指令在指令在D单元的单元的MAC中完成操作中完成操作 状态位状态位影响指令执行的状态位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy 4/10/202340东华理工大学机械与电子工程学院乘乘乘乘加加加加指指指指令令令令4/10/202341东华理工大学机械与电子工程学院举例1：MACMR*AR1,*CDP,AC2 AC2=AC2+（*AR1）*（*CDP）4/10/202342东华理工大学机械与电子工程学院举例2：MACMR MACMR unsuns(*AR2+),(*AR2+),uns

44、uns(*AR3+),AC3(*AR3+),AC3 AC3=AC3=（*AR2AR2）+（*AR3AR3）+AC3+AC3，AR2=AR2+1AR2=AR2+1，AR3=AR3+1 AR3=AR3+1 4/10/202343东华理工大学机械与电子工程学院乘减指令乘减指令 指令在指令在D单元的单元的MAC中完成操作中完成操作 状态位状态位影响指令执行的状态位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy 4/10/202344东华理工大学机械与电子工程学院乘乘乘乘减减减减指指指指令令令令 4/10/202345东华理工大学机械与电子工程学院举

45、例：MASR T1,AC0,AC1 MASR T1,AC0,AC1 AC1=AC1-AC0*T1 AC1=AC1-AC0*T1 4/10/202346东华理工大学机械与电子工程学院双乘加双乘加/减指令减指令 指令指令利用利用D单元的两个单元的两个MAC在在一个周期内同时执行两个乘法或一个周期内同时执行两个乘法或乘加乘加/减运算减运算 状态位状态位影响指令执行的状态位有：FRCT，SMUL，M40，RDM，SATD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy 4/10/202347东华理工大学机械与电子工程学院 举例：举例：MASR40 MASR40 unsuns(*AR0),(*AR0

46、),unsuns(*CDP),AC0 (*CDP),AC0 :MACR40:MACR40 unsuns(*AR1),(*AR1),unsuns(*CDP),AC1(*CDP),AC1；AC0=AC0-unsAC0=AC0-uns（*AR0AR0）*unsuns（*CDPCDP）；AC1=AC1-unsAC1=AC1-uns（*AR1AR1）*unsuns（*CDPCDP）4/10/202348东华理工大学机械与电子工程学院双双16位算术指令位算术指令 指令指令利用利用D单元中的单元中的ALU在一个周在一个周期内完成两个并行的算术运算，包括期内完成两个并行的算术运算，包括一加一减、一减一加、两个

47、加法或两一加一减、一减一加、两个加法或两个减法个减法 状态位状态位影响指令执行的状态位有：C54CM，SATD，SXMD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVx，ACOVy，CARRY 4/10/202349东华理工大学机械与电子工程学院双双1 16 6位位算算术术指指令令4/10/202350东华理工大学机械与电子工程学院举例：ADDSUB T1,*AR1,AC1 ADDSUB T1,*AR1,AC1；AC1AC1（39-1639-16）=（*AR1AR1）+T1+T1；|AC1|AC1（15-015-0）=（*AR1AR1）-T1-T1 4/10/202351东华理工大学机械与电子工程学院

48、比较和选择极值指令比较和选择极值指令 指令指令在在D单元的单元的ALU中完成两中完成两个并行个并行16位极值选择操作和一个位极值选择操作和一个40位极值选择操作位极值选择操作 状态位状态位影响指令执行的状态位有：C54CM，SATD。执行指令后会受影响的状态位：ACOVw，CARRY 4/10/202352东华理工大学机械与电子工程学院比比较较和和选选择择极极值值指指令令4/10/202353东华理工大学机械与电子工程学院举例：MAXDIFF AC0,AC1,AC2,AC1 4/10/202354东华理工大学机械与电子工程学院最大最大/最小值指令最小值指令 指令指令MAX src,dst；ds

49、t=max(src,dst)MIN src,dst；dst=min(src,dst)状态位状态位影响指令执行的状态位有：C54CM，M40，SXMD。执行指令后会受影响的状态位：CARRY 4/10/202355东华理工大学机械与电子工程学院举例举例1 1：MAX AC2,AC1 MAX AC2,AC1；由于（；由于（；由于（；由于（AC2AC2）（AC1AC1），所以），所以），所以），所以AC1AC1保保保保持不变且持不变且持不变且持不变且 CARRYCARRY状态位置状态位置状态位置状态位置1 1 举例举例2 2：MIN AC1,T1 MIN AC1,T1；由于T1AC1（15-0），所

50、以T1的内容保持不变且将CARRY状态位置1 4/10/202356东华理工大学机械与电子工程学院存储器比较指令存储器比较指令存储器比较指令存储器比较指令 指令指令指令指令CMP Smem=K16,TCx；If Smem=K16 then TCx=1 else TCx=0 状态位状态位状态位状态位影响指令执行的状态位有：无。执行指令后会受影响的状态位：TCx 举例举例CMP*AR1+=#400h,TC1 4/10/202357东华理工大学机械与电子工程学院寄存器比较指令寄存器比较指令 指令指令在在DD单元和单元和A A单元的单元的ALUALU中完成两个累加器、中完成两个累加器、辅助寄存器或临时