【正文】 ● OVLY控制位用來(lái)決定程序存儲(chǔ)空間是否使用內(nèi)部 RAM。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 當(dāng) MP/ MC=1時(shí)，稱為微處理器模式。 當(dāng) MP/ MC=0時(shí)，稱為微計(jì)算機(jī)模式。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 1． 程序存儲(chǔ)空間的配置 程序存儲(chǔ)空間可通過(guò) PMST寄存器的 MP/MC和OVLY控制位來(lái)設(shè)置內(nèi)部存儲(chǔ)器的映射地址 。 當(dāng)存儲(chǔ)單元映射到程序空間時(shí) ，CPU可自動(dòng)地按程序存儲(chǔ)器對(duì)它們進(jìn)行尋址 。 ’ C5402共有 20條地址線 ， 可尋址 1M字的外部程序存儲(chǔ)器 。218。 172。244。 163。 存儲(chǔ)空間的任何一種存儲(chǔ)器都可以駐留在片內(nèi)或片外 。 內(nèi)部 RAM總是映射到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 ， 但也可映射到程序存儲(chǔ)空間 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 片內(nèi)存儲(chǔ)器的優(yōu)點(diǎn)： ● 不需要插入等待狀態(tài)； ● 與外部存儲(chǔ)器相比 ， 成本低； ● 比外部存儲(chǔ)器功耗小。 一般構(gòu)成程序存儲(chǔ)空間，也可以部分地映射在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 每個(gè) DARAM塊在單周期內(nèi)能被訪問(wèn) 2次 SARAM： 由存儲(chǔ)器分塊組成。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 所有 ’C54x芯片都含有片內(nèi) RAM和 ROM。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) ’C54x的存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu) ’C54x共有 192K字的存儲(chǔ)空間， 分成 3個(gè)相互獨(dú)立可選擇的存儲(chǔ)空間： ? 64K字（ 16位）的程序存儲(chǔ)空間； ? 64K字（ 16位）的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； ? 64K字（ 16位）的 I/O空間。 中 斷 向 量 指 針 CPU 工 作 方 式 選 擇 位 RAM 重 復(fù) 占 位 標(biāo) 志 地 址 可 見(jiàn) 控 制 位 數(shù) 據(jù) ROM 映 射 選 擇 位 時(shí) 鐘 輸 出 選 擇 位 乘 法 飽 和 方 式 位 存 儲(chǔ) 飽 和 位 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) IPTR： 用來(lái)指示中斷向量所駐留的 128字程序存儲(chǔ)器的位置； MP/MC： 用來(lái)確定是否允許使用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 ROM OVLY： 用來(lái)決定片內(nèi)雙尋址數(shù)據(jù) RAM是否映射到程序空間 。 SM 主要反映處理器的尋址要求 、 計(jì)算初始狀態(tài)的設(shè)置 、 I/O及中斷的控制等 。 ASM： 累加器移位方式控制位 。 C P ： 間接尋址輔助寄存器修正方式控制位； 用來(lái)決定 ARP是否進(jìn)行修正 。 FRCT： 小數(shù)方式控制位； 用 來(lái)確定乘法器的運(yùn)算方式 。 C16： 雙 16位 /雙精度算術(shù)運(yùn)算方式控制位； 用來(lái)決定 ALU的算術(shù)運(yùn)算方式 。 SX ： 符號(hào)位擴(kuò)展方式控制位；用來(lái)確定數(shù)據(jù) 在 運(yùn)算之前是否需要符號(hào)位擴(kuò)展 。 OV ： 溢出方式控制位； 用來(lái)確定累加器溢出時(shí) ， 對(duì)累加器的加載方式 。 INTN=0 開(kāi)放全部可屏蔽中斷； INTN=1 禁止所有可屏蔽中斷 。 HM=1 CPU停止內(nèi)部操作 。 HM： 保持方式位；響應(yīng) HOLD信號(hào)時(shí) ， 指示 CPU是否繼續(xù)執(zhí)行內(nèi)部操作 。 用來(lái)控制 XF通用外部輸出引腳的狀態(tài) 。 CPL=0 選用數(shù)據(jù)頁(yè)指針 DP的直接尋址； CPL=1 選用堆棧指針 SP的直接尋址 。 BRAF=0 表示當(dāng)前不進(jìn)行重復(fù)塊操作； BRAF=1 表示當(dāng)前正在進(jìn)行塊重復(fù)操作 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 2． 狀態(tài)寄存器 1 (ST1) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4~0 BRAF CPL XF HM INTM 0 OVM SXM C16 FRCT CMPT ASM CPL IN OVM SXM C16 FRCT CMPT BRAF： 塊重復(fù)操作標(biāo)志位 。 DP： 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器頁(yè)指針。 OVB VA OVA/B： 累加器 A/B的溢出標(biāo)志。 C： 進(jìn)位標(biāo)志位 。 TC： 測(cè)試 /控制標(biāo)志 。 ST0的結(jié)構(gòu)： 15 — 13 12 11 10 9 8 —— 0 ST0： ARP TC C OVA OVB DP ARP： 輔助寄存器指針 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 由于這些寄存器都是存儲(chǔ)器映像寄存器 ， 因此可以很方便地對(duì)它們進(jìn)行如下數(shù)據(jù)操作： ● 將它們快速地存放到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； ● 由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器對(duì)它們進(jìn)行加載； ● 用子程序或中斷服務(wù)程序保存和恢復(fù) 處理器的狀態(tài) 。 工作過(guò)程： 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 指數(shù)編碼器 EXP 指數(shù)編碼器 是一個(gè)用于支持指數(shù)運(yùn)算指令的專用硬件 ， 可以在單周期內(nèi)執(zhí)行 EXP指令 ， 求累加器中數(shù)的指數(shù)值 。 CSSU單元主要完成累加器的高階位與低階位之間最大值的比較 ， 即選擇累加器中較大的字 ， 并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中 。 （ 2） 加法器的輸出 輸出經(jīng)零檢測(cè)器 、 舍入器和溢出 /飽和邏輯電路后 ， 將產(chǎn)生的狀態(tài)標(biāo)志送入狀態(tài)寄存器 ， 并將運(yùn)算結(jié)果送入累加器 A或 B。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) （ 1） 加法器的輸入 XA輸入：來(lái)自乘法器的輸出 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 2. 專用加法器 在 MAC單元 中 ， 專用加法器用來(lái)完成乘積項(xiàng)的累加運(yùn)算 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 由于乘法器在進(jìn)行兩個(gè) 16位二進(jìn)制補(bǔ)碼相乘時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)符號(hào)位 ， 為提高運(yùn)算精度 ， 在狀態(tài)寄存器ST1中設(shè)置了小數(shù)方式控制位 FRCT。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) ? 若是兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)相乘 ， 則在兩個(gè) 16位乘數(shù)的最高位前面添加 “ 0”， 擴(kuò)展為 17位乘數(shù)后再進(jìn)行乘運(yùn)算 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 根據(jù)操作數(shù)的不同情況需 進(jìn)行以下處理： ? 若是兩個(gè)有符號(hào)數(shù)相乘 ， 則在進(jìn)行乘法運(yùn)算之前 ， 先對(duì)兩個(gè) 16位乘數(shù)進(jìn)行符號(hào)位擴(kuò)展 ， 形成 17位有符號(hào)數(shù)后再進(jìn)行相乘 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) （ 2） 乘法器的輸出 乘法器的輸出經(jīng)小數(shù)控制電路接至加法器的 XA輸入端 。 （ 1） 乘法器的輸入 XM輸入： YM輸入： ① 取自數(shù)據(jù)總線 DB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)； ② 來(lái)自暫存器 T的操作數(shù)； ③ 來(lái)自累加器 A的 32~16位操作數(shù) 。 在數(shù)字濾波 （ FIR和 IIR濾波 ） 以及自相關(guān)等運(yùn)算中 ， 使用乘法 累加運(yùn)算指令可以大大提高系統(tǒng)的運(yùn)算速度 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 乘法 累加單元 MAC ’C54x的乘法 累加單元 MAC是由乘法器 、 加法器 、符號(hào)控制 、 小數(shù)控制 、 零檢測(cè)器 、 舍入器 、 飽和邏輯和暫存器幾部分組成 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) (3) 控制操作數(shù)完成帶測(cè)試位的移位 根據(jù) ROLTC指令 ， 控制操作數(shù)完成帶測(cè)試位的循環(huán)左移 。 移位數(shù)的形式： ① 5位 立即數(shù) ， 取值范圍： 16~15； ② ST1中的 ASM位 ， 取值范圍： 16~15； ③ 暫存器 T中的低 6位數(shù)值 ， 取值范圍： 16~31。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) (2) 控制操作數(shù)的移位 根據(jù) 指令中的移位數(shù) ， 控制操作數(shù)進(jìn)行移位操作 。 若操作數(shù)為無(wú)符號(hào)數(shù) ， 則 不考慮 SXM位 ， 不執(zhí)行符號(hào)位的擴(kuò)展 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 5． 桶形移位寄存器的操作 (1) 控制操作數(shù)的符號(hào)位擴(kuò)展 根據(jù) SXM位控制操作數(shù)進(jìn)行符號(hào)位的擴(kuò)展 。 MUX 符號(hào)控制 SC 移位寄存器 (16~31) 寫(xiě)選擇 MSW/LSW DB15~DB0 CB15~CB0 EB15~EB0 測(cè)試位 Tc ALU CSSU SXM A B T ASM(4~0) 指令寄存器 立即數(shù) 16~15 0~15 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 4． 桶形移位寄存器的功能 主要 用于格式化操作 ， 為輸入的數(shù)據(jù)定標(biāo) 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 2． 桶形移位寄存器的輸入 ① 取自 DB數(shù)據(jù)總線的 16位 輸入數(shù)據(jù)； ② 取自 DB和 CB擴(kuò)展數(shù)據(jù)總 線的 32位輸入數(shù)據(jù)； ③ 來(lái)自累加器 A或 B的 40位 輸入數(shù)據(jù) 。 ③ 用來(lái)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行定標(biāo)和移位。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 1. 組成框圖 MUX 符號(hào)控制 SC 移位寄存器 (16~31) 寫(xiě)選擇 MSW/LSW DB15~DB0 CB15~CB0 EB15~EB0 測(cè)試位 Tc ALU CSSU SXM A B T ASM(4~0) 指令寄存器 立即數(shù) 16~15 0~15 ① 多路選擇器 MUX ② 符號(hào)控制 SC 符號(hào)控制 符號(hào)控制 ③ 移位寄存器 移位寄存器移位寄存器 (16~31) 移位寄存器移位寄存器 ④ 寫(xiě)選擇電路 寫(xiě)選擇 ① 用來(lái)選擇輸入數(shù)據(jù)。 它能將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行0~31位的左移和 0~16位的右移 。 注意： ① 移位操作是在存儲(chǔ)累加器內(nèi)容的過(guò)程中 同時(shí)完成的； ② 移位操作是在移位寄存器中完成的 ， 累 加器的內(nèi)容保持不變 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) ② 使用 STL指令 存儲(chǔ)累加器內(nèi)容 先 將累加器內(nèi)容移位 ， 再將低 16位存入存儲(chǔ)器 。 ① 使用 STH、 SACCD和并行存儲(chǔ)指令存儲(chǔ)累加器內(nèi)容 先 將累加器內(nèi)容移位 ， 再將高 16位存入存儲(chǔ)器 。 高階位： AH、 BH 31~16； 低階位： AL、 BL 15~0。 在執(zhí)行并行指令 （ LD||MAC） 和一些特殊指令（ MIN和 MAX） 時(shí) ， 兩個(gè)累加器中的一個(gè)用于裝載數(shù)據(jù) ， 而另一個(gè)用于完成運(yùn)算 。 TC—— 測(cè)試 /控制標(biāo)志 ， 位于 ST0的 12位； ZA/ZB—— 累加器結(jié)果為 0標(biāo)志位 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 4．雙 16位算術(shù)運(yùn)算 若要將 ST1中的 C16置位，則 ALU進(jìn)行雙 16位算術(shù)運(yùn)算，即在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成兩個(gè) 16位數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，進(jìn)行兩次 16位加法或兩次 16位減法運(yùn)算。 進(jìn)位位 C的功能： ① 用來(lái)指明是否有進(jìn)位發(fā)生； ② 用來(lái)支持?jǐn)U展精度的算術(shù)運(yùn)算； ③ 可作為分支 、 調(diào)用 、 返回和條件操作的執(zhí)行 條件 。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) 3．進(jìn)位位 C ALU有一個(gè)與運(yùn)算結(jié)果有關(guān)的進(jìn)位位 C， 位于ST0的 11位。 當(dāng)正向溢出時(shí) ， 將 32位最大正數(shù) 00 7FFFFFFFH裝入累加器； 當(dāng)負(fù)向溢出時(shí)，將 32位最小負(fù)數(shù) FF 80000000H裝入累加器。當(dāng)發(fā)生溢出時(shí)，將運(yùn)算結(jié)果調(diào)整為最大正數(shù)（正向溢出）或最小負(fù)數(shù)（負(fù)向溢出）。 第 2章 TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu) (4) ALU的輸出 ALU的輸出為 40位運(yùn)算結(jié)果 ， 通常被送至累加器A或 B。 ① 若數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 的 16位 操作數(shù)在低 16位時(shí) ， 則 ?當(dāng) SXM=0時(shí) ， 高 24位 ( 39~16位 ) 用 0填充； ?當(dāng) SXM=1時(shí) ， 高 24位 ( 39~16位 ) 擴(kuò)展為符號(hào) 位 。 (2) ALU的 Y輸入源 ① 來(lái)自累加器 A中的數(shù)據(jù)； ② 來(lái)自累加器 B中的數(shù)據(jù)；