【文章內(nèi)容簡介】 加器 A或 B中 。 ALU受 SXM,OVM,C16,C位控制 ,同時影響 OVA/B,ZA/B,TC位. 算術(shù)邏輯運算單元 運算部件 31 ALU結(jié)構(gòu)框圖 運算部件 32 累加器 A和 B都可以配置成乘法器／加法器或 ALU的目的寄存器 ，用來存放從 ALU和乘／加單元輸出的數(shù)據(jù)同時，其運算結(jié)果也能輸出到 ALU或乘／加單元中。 此外，在執(zhí)行 MIN和 MAX指令或者并行指令 LD MAC時都要用到它們 (一個累加器加載數(shù)據(jù)，另一個完成運算 ) 累加器 A和 B的主要區(qū)別在于：累加器 A的 高 16位 可作為乘法器的一個輸入，而累加器 B則不能 。另外累加器A的 低 16位 可用于尋址。 累加器 A和 B都可分為三部分： 累加器 A和 B 運算部件 33 bit3932稱作累加器的保護位 ,既可防止諸如自相關(guān)那樣的迭代運算時溢出 ,也可用做符號擴展 。 Bit3116稱作累加器的高位字， Bit150稱作累加器的低位字。 AG AH AL 保護位 高階位 低階位 累加器 A 3932 3116 150 BG BH BL 保護位 高階位 低階位 累加器 B 3932 3116 150 累加器 A和 B的主要差別在于累加器 A的高 16位可以用作乘法器的一個輸入 ,而累加器 B不能。 運算部件 34 ’ C54xDSP桶形移位寄存器的任務(wù)是為輸入 /輸出的數(shù)據(jù)定標 。有一個與累加器或數(shù)據(jù)總線 (CB、 DB)相連接的輸入以及一個與ALU或 EB總線相連接的輸出 ， 能將輸入數(shù)據(jù)進行 031位的左移和 016位的右移 。 所移的位數(shù)由 ST1中的移位數(shù)域 (ASM)、 被指定作為移位數(shù)寄存器的暫存器 (TREG)或指令操作數(shù)決定 。 移存器的輸入 ： （ 1） 來自數(shù)據(jù)總線 DB、 CB的操作數(shù) （ 16位 /32位 ） （ 2） 來自累加器 A、 B中的數(shù)據(jù) （ 40位 ） 移存器的輸出 ： （ 1） 至 ALU的一個輸入端 （ 2） 至寫數(shù)據(jù)總線 EB 移位操作受 ASM,TREG,SXM,TC位與指令操作數(shù)的控制與影響 。 桶形移位寄存器 運算部件 35 MUX Sign control Barrel shifter (16~31) MSW/LSM Write select EB15EB0 CB15CB0 DB15DB0 Legend: A Accumulator A B Accumulator B C CB data bus D DB data bus T T register 16 16 C D A B 40 40 B A SXM TC(test bit) ALU 40 16 CSSU T:16 through 31 range ASM(40):16 through 15 range Instruction register immediate:16 Through 15 or 0 through 15 range 桶形移位寄存器結(jié)構(gòu)框圖 運算部件 36 40位的桶形移位寄存器功能任務(wù)是： （ 1）在 ALU運算前，對來自數(shù)據(jù)存儲器的操作數(shù)或者累加器的值進行定標。 （ 2）對累加器的值進行算術(shù)或邏輯移位。 （ 3）對累加器進行歸一化處理。 （ 4）對累加器存儲到數(shù)據(jù)存儲器的值送走之前進行定標。 運算部件 37 乘法 /加法器由乘法器 、 加法器 、 帶符號 /無符號輸入控制 、 小數(shù)控制 、 零檢測器 、 舍入器 、 溢出 /飽和邏輯電路和暫存寄存器TREG組成 。 乘法器的一個 輸入端 X的數(shù)據(jù)可從來自暫存寄存器 T、 累加器 A的32— 16位以及數(shù)據(jù)總線 DB傳過來的數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)中選擇； 乘法器的另一個 輸入端 Y的數(shù)據(jù)則可從來自程序總線 PB傳過來的程序存儲器操作數(shù) 、 DB總線和 CB總線傳過來的數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)以及累加器 A的 32— 16位中選擇 。 17X17乘法器的 輸出 接至加法器的一個輸入端 。 乘法 /加法器 運算部件 38 硬件乘法 /加法器結(jié)構(gòu)框圖 運算部件 39 40位加法器的一個加數(shù)來自硬件乘法器積的輸出 ， 另一個加數(shù)則來自累加器 A或累加器 B，一般在一個流水線周期內(nèi)可以完成一次乘法累加運算 。 加法器的輸出通過零檢測器 、 舍入器 (2的補碼 )、 溢出 /飽和邏輯電路 ， 送至工作狀態(tài)寄存器 ， 影響溢出標志和零標志 。 最后的運算結(jié)果送入兩個目的累加器 ， A還是 B， 由運算指令決定 。 運算部件 40 比較 、 選擇和存儲單元（ CSSU） 完成累加器的高位字和低位字之間的最大值比較 ， 即選擇累加器中較大的字并存儲在數(shù)據(jù)存儲器中 ，不改變狀態(tài)寄存器 ST0中的測試 /控制位和傳送寄存器（ TRN） 的值 。 同時 ， CSSU利用優(yōu)化的片內(nèi)硬件促進Viterbi型蝶形運算 。 比較，選擇和存儲單元（ CSSU） 運算部件 41 指數(shù)編碼器是用于支持單周期指令 EXP的專用硬件。在 EXP指令中，累加器中的指數(shù)值能以二進制補碼的形式存儲在 T寄存器中，該值范圍為 8至 31。指數(shù)值定義為前面的冗余位數(shù)減 8的差值，即累加器中為消除非有效符號位所需移動的位數(shù)。當累加器中的值超過了 32bits，該操作將產(chǎn)生負值。 指數(shù)編碼器 運算部件 42 控制部件是 ’ C54x芯片的中樞神經(jīng)。 ‘ C54x有三個狀態(tài)和控制寄存器：狀態(tài)寄存器 ST0，狀態(tài)寄存器 ST1和處理器方式狀態(tài)寄存器 PMST。 ST0和 ST1包括了各種條件和方式的狀態(tài)， PMST則包括了存儲器配置狀態(tài)和控制信息。 ST0(06H) ST1(07H) PMST(1DH) 控制部件 43 IPTR MP/ MC OVLY AVIS DROM CLK OFF SMUL SST l 工作方式控制寄存器 PMST（ Processor Mode Status） PMST主要設(shè)定并控制處理器的工作方式，同時反映處理器的工作狀態(tài)，其各位的定義如下圖所示。 IPTR(Interrupt Vector Pointer)： 中斷向量指針 。 IPTR的 9位字段（ 15一 7）： 16位中斷向量地址的高9位。復(fù)位時，這 9位全置成 1，復(fù)位向量總是駐留在程序存儲空間的 FF80H地址處，即復(fù)位時， PC=FF80H 。 1 157 6 5 4 3 2 1 0 控制部件 44 MP/MC(Micro Process/Micro Computer):微處理器 /微計算機工作方式選擇位 。 這一位的信息可以由硬件連接方式?jīng)Q定 ， 也可以由軟件置位或清零選擇 。 但復(fù)位時由硬件引腳連接方式?jīng)Q定 。 芯片復(fù)位時 ， CPU采樣 32引腳的電平 ， 電平為高時 ， 芯片工作于微處理器狀態(tài) ， 不能尋址片內(nèi)的程序存儲器 (片內(nèi) ROM)；電平為低時 ， 芯片工作于微計算機狀態(tài) ， 可以尋址片內(nèi)的程序存儲器 。 OVLY(Overlay)： RAM重復(fù)占用標志位 。 OVLY＝ 1， 允許片內(nèi)雙訪問數(shù)據(jù) RAM塊映射到程序空間 。 即片上 DARAM可作為程序空間尋址。 但數(shù)據(jù) 0頁 （ 07FH） 作為特殊寄存器空間 ， 不能映射 。 若 OVLY＝0， 則片上 RAM只能作為數(shù)據(jù)空間尋址 。 DROM(Data ROM)： 數(shù)據(jù) ROM位 。 DROM用來控制片內(nèi) ROM能否映射到數(shù)據(jù)空間 。 DROM=1， 片內(nèi) ROM可以映射到數(shù)據(jù)空間； DROM=0， 則片內(nèi) ROM不可以映射到數(shù)據(jù)空間 。 控制部件 45 AVIS(Address Visibility)： 地址可見控制位 。 AVIS=1，允許在地址引腳上看到內(nèi)部程序空間的地址內(nèi)容；而當 AVIS=0時，外部地址線上的信號不能隨內(nèi)部程序地址一起變化。 CLKOFF(Clock Off)： 時鐘關(guān)斷位 。 CLKOFF=1， 94CLKOUT引腳禁止輸出； CLKOFF=0， CLKOUT引腳輸出時鐘脈沖 。 SMUL（ Saturation on Multiplication） ： 乘法飽和方式位 。 SMUL=1， 使用多項式加 MAC或多項式減 MAS指令進行累加時 ，對乘法結(jié)果進行飽和處理 ， SST(Saturation on Store)： 存儲飽和方式位 。 SST=1，對存儲前的累加器進行飽和處理。 控制部件 46 ARP TC C OVA OVB DP 1513 12 11 10 9 80 l 狀態(tài)寄存器 ST0（ Status 0） ST0主要反映尋址要求以及計算運行的中間狀態(tài) 。 ARP(Assistant Register Pointer)： 輔助寄存器指針 。 用于間接尋址單操作數(shù)的輔助寄存器選擇 。 當 DSP處于標準運行方式時 （ CMPT=0） ， ARP＝ 0。 TC(Test Control Signal)： 測試 /控制標志 。 用來保存 ALU的測試位操作結(jié)果 ， 同時可以由 TC的狀態(tài) (0或1)控制條件分支的轉(zhuǎn)移和子程序調(diào)用 ， 并判斷返回是否執(zhí)行 。 控制部件 47 C(Carry)： 進位標志 。 加法進位時 ， 置 1；減法借位時 ，清零 。 OVA(Over flow of A)： 累加器 A的溢出標志 。 當 ALU的運算結(jié)果送入累加器 A且溢出時 ， OVA置 1。 OVB(Over flow of B)： 累加器 B的溢出標志 。 當 ALU的運算結(jié)果送入累加器 B且溢出時 ， OVB置 1。 DP(Data Memory Page Pointer)： 數(shù)據(jù)儲儲器頁指針 。DP的 9位數(shù)作為高位與直接尋址指令中的低 7位結(jié)合 ， 形成 16位直接尋址方式下的數(shù)據(jù)存儲器地址 。 這種尋址方式要求 ST1中的編譯方式位 CPL=0。 控制部件 48 BRAF CPL XF HM INTM 0 OVM SXM C16 FRCT CMPT ASM 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 40 l 狀態(tài)寄存器 ST1（ Status 1） ST1主要反映尋址要求 、 初始狀態(tài)設(shè)置 、 I/O及中斷控制 BRAF(Block Repeat Action Flag)： 塊重復(fù)操作標志 。此標志置位表示正在執(zhí)行塊重復(fù)操作指令；此標志位清零表示沒有進行塊操作 。 CPL(Compile mode)： 直接尋址編譯方式標志位 ， 表示直接尋址選用何種指針 。 CPL=1表示選用堆棧指針 （ SP） 直接尋址方式； CPL=0表示選用頁指針 （ DP） 直接尋址方式 。 控制部件 49 XF(External Flag)： 27外部引腳 XF狀態(tài)控制位 。可通過軟件置位或清零控制通用外部 I/O引腳 XF的輸出狀態(tài)。 HM(Hold Mode)：芯片響應(yīng) HOLD信號時 ， CPU保持工作方式標志 。 置 1表示 CPU暫停內(nèi)部操作；清零表示 CPU從內(nèi)部處理器取指繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作 ， 外部地址 /數(shù)據(jù)線掛起呈高阻態(tài) 。 INTM(Interrupt Mode)： 中斷方式控制位 。置 1（ SSBX指令）則關(guān)閉所有可屏蔽中斷；清零 (RSBX指令 )