第1章 DSP56800E處理器概述

1、天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)11.1 概述概述1. DSP56800處理器處理器16位處理器，采用哈佛結(jié)構(gòu)；80MHz時鐘頻率下，可達到40MIPS的指令執(zhí)行速度；支持位操作；16位乘法運算；具有3條內(nèi)部地址總線和1條外部地址總線；JTAG/OnCE程序調(diào)試接口。相關(guān)芯片，現(xiàn)已停產(chǎn)。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)2天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)31.1 概述概述2. DSP56800E處理器處理器16位處理器，具有DSP56800處理器所擁有的特點；AGU算術(shù)單元從16位增加到24位；程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器容量大幅度增加；數(shù)據(jù)處理類型上，增加了字節(jié)型和長整型等類型；中斷處理方面，DSP56800E處理器增加了

2、中斷控制器，優(yōu)化了中斷優(yōu)先級設(shè)定及處理。相關(guān)芯片：MC56F80 x系列到MC56F83x系列。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)41.1 概述概述3. DSP56800EX處理器處理器32位處理器，具有DSP56800E處理器所擁有的特點；32位乘法運算及MAC；在AGU算術(shù)運算單元中所有寄存器都有影子寄存器，減少了相關(guān)數(shù)據(jù)存儲時間；具有逆位尋址方式，支持傅里葉變換（FFT）。相關(guān)芯片：MC56F84x系列。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)51.2 DSP56800E處理器處理器1. DSP56800E處理器結(jié)構(gòu)及特點處理器結(jié)構(gòu)及特點DSP56800E內(nèi)核包括數(shù)據(jù)算術(shù)邏輯單元（Data Arithmetic

3、Logic Unit，ALU）、地址產(chǎn)生單元（Address Generation Unit，AGU）、程序控制器（Program Controller）、位操作單元（Bit-Manipulation Unit）、增強的片上模擬模塊（EOnCE）和相關(guān)總線。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)61.2 DSP56800E處理器處理器特點：特點： 高性能 兼容性 編程容易 支持高級語言 豐富的指令集 高代碼密度 支持多任務(wù) 精度 硬件循環(huán) 并行化 無形的指令管道 低功耗 實時調(diào)試天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)71.2 DSP56800E處理器處理器2. DSP56800E內(nèi)核總線內(nèi)核總線包括地址總線和數(shù)據(jù)總線。地

4、址總線包括程序地址存儲空間地址總線（PAB）、主數(shù)據(jù)地址總線（XAB1）和次數(shù)據(jù)地址總線（XAB2）。PAB總線為21位，可以按字節(jié)、字和長字訪問，用來按字訪問程序存儲器。XAB1和XAB2為24位，僅限于按字訪問，用來訪問數(shù)據(jù)存儲器。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)81.2 DSP56800E處理器處理器數(shù)據(jù)總線包括2個單方向的32位總線、2個單方向的16位總線和IP-BUS接口。2個單方向的32位總線包括內(nèi)核數(shù)據(jù)讀總線（CDBR）和內(nèi)核數(shù)據(jù)寫總線（CDBW）。2個單方向的16位總線包括次X數(shù)據(jù)總線（XDB2）和程序數(shù)據(jù)總線（PDB）。數(shù)據(jù)ALU和數(shù)據(jù)存儲器通過CDBR和CDBW實現(xiàn)讀寫，CDBR和

5、XDB2可以實現(xiàn)同時對存儲器讀操作。外圍設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸通過IP-BUS接口。指令字的預(yù)取通過PDB實現(xiàn)。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)91.2 DSP56800E處理器處理器3.數(shù)據(jù)算術(shù)邏輯單元數(shù)據(jù)算術(shù)邏輯單元ALUALU實現(xiàn)數(shù)據(jù)所有的算術(shù)、邏輯和移位操作。數(shù)據(jù)ALU中包括3個16位數(shù)據(jù)寄存器（X0、Y0和Y1）、4個36位累加寄存器（A、B、C及D）、1個乘-累加（MAC）單元、1個單個位累加移位器、1個算術(shù)邏輯多位移位器、1個MAC輸出限制器和1個數(shù)據(jù)限制器。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)101.2 DSP56800E處理器處理器4. 地址產(chǎn)生單元地址產(chǎn)生單元AGUAGU可以直接尋址XAB1和XAB2總

6、線上的224（16M）字，PAB上的221（2M）字。AGU包括7個24位地址寄存器（R0-R5、N）、4個影子寄存器（為R0、R1、N、M01而設(shè)）、1個24位專用的堆棧指針寄存器（SP）、2個偏移寄存器（N、N3）、1個16位變址寄存器（M01）、1個24位加法器和1個24位模運算單元。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)111.2 DSP56800E處理器處理器5. 程序控制程序控制器主要負(fù)責(zé)指令預(yù)取、解碼、中斷處理、硬件自鎖和循環(huán)。 包括1個鎖指令單元和解碼器、硬件循環(huán)控制單元、中斷控制邏輯、程序計數(shù)器（PC）、2個為快速中斷而設(shè)的特殊寄存器、7個用戶可以訪問的狀態(tài)和控制寄存器（2級硬件棧、循環(huán)地

7、址寄存器（LA）、循環(huán)地址寄存器2（LA2）、循環(huán)計數(shù)寄存器（LC）、循環(huán)計數(shù)寄存器2（LC2）、狀態(tài)寄存器（SR）、操作模式寄存器（OMR）。2個為快速中斷而設(shè)的特殊寄存器包括快速中斷返回地址寄存器（FIRA）和快速中斷狀態(tài)寄存器（FISR）。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)121.2 DSP56800E處理器處理器6. 位操作單元位操作單元位操作單元執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲器字、外設(shè)寄存器和DSP56800E內(nèi)核寄存器的位域操作。可以操作16位的字內(nèi)的測試、設(shè)置、清0或者翻轉(zhuǎn)單個位或多位。位操作單元也可以為按照位域進行分支的指令來測試字節(jié)。1.3 DSP56800E的尋找方式的尋找方式尋址方式指明如何找到一條

8、指令中的操作數(shù)（立即數(shù)、寄存器或者內(nèi)存中），并提供操作數(shù)的準(zhǔn)確地址?？煞譃橐韵?類：直接寄存器尋址方式直接引用片上寄存器中的值；間接地址寄存器尋址方式引用地址寄存器所指向的地址單元中的值；立即數(shù)尋址方式指令中包含操作數(shù)本身；絕對地址尋址方式使用指令中的地址所指向的地址單元中的值。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)13天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)141.3 DSP56800E的尋找方式的尋找方式（1）直接寄存器尋址方式）直接寄存器尋址方式指明每個操作數(shù)（最高可達3個）是AGU、數(shù)據(jù)ALU或者是控制寄存器中的寄存器。例如：MOVE.W R0，X0（2）間接地址寄存器尋址方式）間接地址寄存器尋址方式操作數(shù)并不在地

9、址寄存器中，而位于地址寄存器中指向的存儲單元中。例如：MOVE.BP X:(R5)+,A;MOVE.W X:(R5)+,A;MOVE.L X:(R5)+,A;MOVE.BP X:(R5)+,A;天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)151.3 DSP56800E的尋找方式的尋找方式（3）立即數(shù)尋址方式）立即數(shù)尋址方式不適用地址寄存器指明有效的地址，它在指令中直接指明操作數(shù)的值。例如：MOVE.L #-4,B指令執(zhí)行之前，B的值為任意數(shù)，執(zhí)行之后B的值為0 xFFFFFFFFC。MOVE.W #-2,R0指令執(zhí)行之前，R0的值為任意數(shù)，執(zhí)行之后R0的值為0 xFFFFFE。天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)161.3 DSP56800E的尋找方式的尋找方式（4）絕對尋址方式）絕對尋址方式絕對尋址方式不使用地址寄存器指明有效地址。包括直接尋址、擴展尋址和立即數(shù)