Комаров А.В. Цифровые сигнальные процессоры

Подождите немного. Документ загружается.

Описание: Если команда выполняется (условие отсутствует или вер-

нуло TRUE), то процессор производит считывание с вершины стека РС

адреса возврата из подпрограммы, который он пересылает в РС.

Указатель стека РС при этом соответственно корректируется.

Если RTS является последней командой внутри цикла DO UNTIL, то

необходимо корректировать состояния стеков цикла.

Флаги состояния: не изменяются.

Е) ВОЗВРАТ ИЗ ПРЕРЫВАНИЙ

Синтаксис: [IF cond] RTI;

Допустимые условия cond см. п. 1.17.8.А.

Пример: IF MV RTI;

Описание: Если команда выполняется (условие отсутствует или вер-

нуло TRUE), то процессор производит считывание с вершины стека РС

адреса возврата из обработчика прерываний, который он пересылает в РС.

Указатель стека РС при этом соответственно корректируется. Происходит

также считывание с вершин стеков арифметического состояния (код

пересылается в ASTAT), состояния режима (код пересылается в MSTAT)

и маски прерывания (код пересылается в IMASK). Указатели этих стеков

при этом соответственно корректируются.

Если RTI является последней командой внутри цикла DO UNTIL, то

необходимо корректировать состояния стеков цикла.

Флаги состояния: не изменяются.

Ж) ЦИКЛ DO UNTIL

Синтаксис: DO <addr> [UNTIL term];

Допустимые term см. табл. 1.7

Пример: DO loop_label UNTIL CE; {CNTR декрементируется при

каждом прохождении цикла}

Описание: Цикл DO UNTIL организует повторное (циклическое)

выполнение фрагмента программы, который называется телом цикла.

Тело цикла начинается командой, которая непосредственно следует за

командой цикла. Концом тела цикла является команда, которая отмечена

прямым адресом <addr> (непосредственный операнд или метка).

Выполнение тела цикла повторяется до тех пор, пока выполняется,

записанное в команде цикла условие выхода из цикла. Если условие

отсутствует, то цикл становится бесконечным. Условие (сформированное

предыдущими командами) проверяется при выполнении последней

команды. Если условием является СЕ, то содержимое регистра CNTR

декрементируется при каждом прохождении тела цикла.

Во время выполнения цикла DO адрес последней команды тела

цикла (совместно с кодом условия выхода из цикла) хранится в вершине

LOOP стека (см. п. 1.8), а адрес первой команды тела цикла – в вершине

РС стека.

Любое вложение DO циклов продолжает запись в LOOP и РС стеки

до их предельных уровней (4 уровня для LOOP стека и 16 уровней для РС

стека). Попытка нового вложения цикла DO (записи в любой из

перечисленных стеков) за пределами указанных уровней вызовет

установку битов переполнения соответствующих стеков и выполнение

команды NOP.

Флаги состояния ASTAT: не изменяются.

Флаги состояния SSTAT:

SSTAT: 7 6 5 4 3 2 1 0

LSO LSE SSO SSE CSO CSE PSO PSE

* 0 - - - - * 0

LSO – переполнение LOOP стека: устанавливается при

переполнении LOOP стека, а противном случае не изменяется.

LSE – LOOP стек пуст: всегда очищается, что говорит о заполнении

LOOP стека.

PSO – переполнение РС стека: устанавливается при переполнении

РС стека, а противном случае не изменяется.

PSE – РС стек пуст: всегда очищается, что говорит о заполнении РС

стека.

З) ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Синтаксис: IDLE;

IDLE(n);

Описание: Команда IDLE вызывает переход процессора в режим

энергосбережения. Только прерывания могут вывести его из этого

режима. Если прерывание случилось, то оно обрабатывается

(осуществляется переход на соответствующий обработчик) и выполнение

программы продолжается с команды, которая следует за командой IDLE.

Обычно такой командой является команда перехода на IDLE, чтобы опять

перевести процессор в режим энергосбережения. Если команда IDLE

является последней внутри тела цикла DO UNTIL, то необходимо

предусмотреть предосторожности, которые описаны в п. 1.8.

IDLE(n) является специальной версией команды IDLE, которая

уменьшает частоту внутренней синхронизации процессора для

уменьшения энергопотребления. Коэффициент деления частоты

синхронизации задается параметром n = 16, 32, 64 или 128. После

выполнения команды IDLE(n) процессор остается в рабочем состоянии,

но с уменьшенной частотой синхронизации. Пока процессор находится в

таком состоянии частота всех внутренних и внешних синхросигналов

уменьшается в n раз.

Прерывания также выводят процессор из состояния IDLE(n), но

восстановление нормальной частоты происходит по прошествии

промежутка времени не менее n тактов.

Если процессор находится в состоянии IDLE(n) и использует

внешнюю синхронизацию последовательного порта, то частота

внутренней синхронизации процессора может быть меньше частоты

внешней синхронизации. Это может создать проблемы, поскольку

запросы на прерывания от последовательного порта с прежней

интенсивностью процессор обрабатывать не в состоянии по причине

сниженной частоты внутренней синхронизации.

Флаги состояния: не изменяются.

1.17.9. Многофункциональные команды

А) ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЧТЕНИЕМ ПАМЯТИ

Синтаксис:

Допустимые dreg:

AX0 MX0 SI

AX1 MX1 SE

<ALU> , dreg = DM( I

, M0 ) ;

<MAC> I

<SHIFT> I

AY0 MY0 SR0

AY1 MY1 SR1

AR MR0

MR1

MR2

Описание: Команда выполняет означенную арифметическую

операцию одновременно с пересылкой данного. Операция чтения

пересылает содержимое источника в регистр назначения. Метод

адресации только регистровый косвенный с последующей модификацией

содержимого I регистра. Для линейной (не кольцевой) адресации L

регистр, соответствующий I регистру, должен быть обнулен. Содержимое

источника записывается в регистр назначения всегда с правым

выравниванием.

Операция вычисления должна быть безусловной. Допустимы все

команды ALU, MAC и SHIFTER кроме команд непосредственных

сдвигов, а также команд DIVS и DIVQ.

Фундаментальным принципом выполнения многофункциональных

команд является то, что регистры (и память) считываются в начале цикла

выполнения команда, а записываются в конце. Для реализации этого

принят обычный (слева направо) порядок записи составляющих

элементов команды: сначала арифметическая операция, а затем операция

чтения. Программист может нарушить этот порядок записи, но ассемблер,

выдав предупреждение, сгенерирует одинаковый машинный код. Выдачу

предупреждения можно подавить, отключив проверку семантики с

помощью ключа s.

Принятый порядок доступа к регистрам данных вычислительных

устройств (сначала считывание, потом запись) позволяет использовать

один и тот же регистр в качестве источника для одной операции и

приемника для другой. Например, команда

AR = AX0 + AY0, AX0 = DM(I0, M0);

является правильной, причем содержимое АХ0 сначала считывается

для выполнения арифметической операции, а затем записывается

операцией пересылки. Можно эту команду записать в обратном порядке

AX0 = DM(I0, M0), AR = AX0 + AY0;

но ассемблер, выдав предупреждение, сформирует такой же

машинный код команды как в первом примере.

Запрещается использовать один и тот же регистр как назначение для

обеих операций, поскольку это приводит к непредсказуемому результату,

например, следующая команда неверна, хотя ассемблер выдаст только

предупреждение

AR = AX0 + AY0, AR = DM(I0, M0);

Флаги состояния: флаги устанавливаются арифметическими

командами, как они устанавливаются в не многофункциональных

командах (см. пп. 1.17.5-1.17.7).

Б) ВЫЧИСЛЕНИЯ С ПЕРЕСЫЛКОЙ РЕГИСТР-РЕГИСТР

Синтаксис:

Допустимые регистры dreg см. п. 1.17.9.А.

Пример: AR = AX0 + AY0, AX0 = MR1;

Описание: Процессор выполняет означенную арифметическую

операцию одновременно с пересылкой данного. Содержимое источника

записывается в регистр назначения всегда с правым выравниванием.

Справедливы все положения п. 1.17.9.А.

Флаги состояния: флаги устанавливаются арифметическими

командами, как они устанавливаются в не многофункциональных

командах (см. пп. 1.17.5-1.17.7).

В) ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЗАПИСЬЮ В ПАМЯТЬ

Синтаксис:

Допустимые dreg см. п. 1.17.9.А.

Описание: Команда выполняет означенную арифметическую

операцию одновременно с пересылкой данного. Операция записи

<ALU> , dreg = dreg ;

<MAC>

<SHIFT>

DM( I0 , M0 ) = dreg, <ALU> ;

I1 M1 <MAC>

I2 M2 <SHIFT>

I3 M3

I4 M4

I5 M5

I6 M6

I7 M7

PM( I4 , M4 )

I5 M5

I6 M6

I7 M7

пересылает содержимое регистра источника в память назначения. Метод

адресации только регистровый косвенный с последующей модификацией

содержимого I регистра. Для линейной (не кольцевой) адресации L

регистр, соответствующий I регистру, должен быть обнулен. Содержимое

источника записывается в регистр назначения всегда с правым

выравниванием.

Операция вычисления должна быть безусловной. Допустимы все

команды ALU, MAC и SHIFTER кроме команд непосредственных

сдвигов, а также команд DIVS и DIVQ.

Фундаментальным принципом выполнения многофункциональных

команд является то, что регистры (и память) считываются в начале цикла

выполнения команда, а записываются в конце. Для реализации этого

принят обычный (слева направо) порядок записи составляющих

элементов команды: сначала операция записи памяти, а затем

арифметическая операция. Программист может нарушить этот порядок

записи, но ассемблер, выдав предупреждение, сгенерирует одинаковый

машинный код. Выдачу предупреждения можно подавить, отключив

проверку семантики с помощью ключа s.

Принятый порядок доступа к регистрам данных вычислительных

устройств (сначала считывание, потом запись) позволяет использовать

один и тот же регистр в качестве источника для одной операции и

приемника для другой. Например, команда

DM(I0, M0) = AR, AR = AX0 + AY0;

является правильной, причем содержимое АR сначала считывается

для записи в память, а затем записывается (загружается) в ходе

выполнения арифметической операции. Можно эту команду записать в

обратном порядке

AR = AX0 + AY0, DM(I0, M0) = AR;

но ассемблер, выдав предупреждение, сформирует такой же

машинный код команды как в первом примере.

Флаги состояния: флаги устанавливаются арифметическими

командами, как они устанавливаются в не многофункциональных

командах (см. пп. 1.17.5-1.17.7).

Г) ЧТЕНИЕ ПД И ПП

Синтаксис:

AX0 = DM ( I0 , M0 ), AY0 = PM ( I4 , M4 );

AX1 I1 M1 AY1 I5 M5

MX0 I2 M2 MY0 I6 M6

MX1 I3 M3 MY1 I7 M7

Описание: Команда производит одновременно две операции чтения

памяти: чтение ПД и чтение ПП. Каждая из этих операций пересылает

содержимое ячеек памяти ПД и ПП в регистры назначения, заданные в

команде. При этом содержимое ПД пересылается в Х регистры ALU и

МАС, а содержимое ПП – в Y регистры ALU и МАС.

Метод адресации только регистровый косвенный с последующей

модификацией содержимого I регистра. Для линейной (не кольцевой)

адресации L регистр, соответствующий I регистру, должен быть обнулен.

Содержимое источника записывается в регистр назначения всегда с

правым выравниванием.

На самом деле необходимо считать три слова: два операнда и саму

команду. Если не используется внешняя память, то такое считывание

происходит за один машинный цикл.

Если из внешней памяти необходимо считать два слова, например,

команду и данное или два слова данных из ПД и ПП, то для выполнения

команды необходим еще один дополнительный цикл. Если из внешней

памяти необходимо считать три слова (команда и два слова данных), то

требуется два дополнительных цикла.

Флаги состояния: не изменяются.

Д) ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЧТЕНИЕМ ПД И ПП

Синтаксис:

<ALU> , AX0 = DM ( I0 , M0 ), AY0 = PM ( I4 , M4 );

<MAC> AX1 I1 M1 AY1 I5 M5

MX0 I2 M2 MY0 I6 M6

MX1 I3 M3 MY1 I7 M7

Описание: Команда одновременно производит операцию

вычисления в ALU или MAC и две операции чтения памяти: чтение ПД и

чтение ПП. Каждая из пересылочных операций пересылает содержимое

ячеек памяти ПД и ПП в регистры назначения, заданные в команде. При

этом содержимое ПД пересылается в Х регистры ALU и МАС, а

содержимое ПП – в Y регистры ALU и МАС.

Метод адресации только регистровый косвенный с последующей

модификацией содержимого I регистра. Для линейной (не кольцевой)

адресации L регистр, соответствующий I регистру, должен быть обнулен.

Содержимое источника записывается в регистр назначения всегда с

правым выравниванием.

На самом деле необходимо считать три слова: два операнда и саму

команду. Если не используется внешняя память, то такое считывание

происходит за один машинный цикл.

Если из внешней памяти необходимо считать два слова, например,

команду и данное или два слова данных из ПД и ПП, то для выполнения

команды необходим еще один дополнительный цикл. Если из внешней

памяти необходимо считать три слова (команда и два слова данных), то

требуется два дополнительных цикла.

Операция вычисления должна быть безусловной. Допустимы все

команды ALU, MAC кроме команд непосредственных сдвигов, а также

команд DIVS и DIVQ. Результаты вычислений должны быть записаны в

регистры результатов вычислительных блоков: результаты ALU в AR,

результаты МАС в MR.

Фундаментальным принципом выполнения многофункциональных

команд является то, что регистры (и память) считываются в начале цикла

выполнения команда, а записываются в конце. Для реализации этого

принят обычный (слева направо) порядок записи составляющих

элементов команды: сначала арифметическая операция, а затем операции

чтения. Программист может нарушить этот порядок записи, но ассемблер,

выдав предупреждение, сгенерирует одинаковый машинный код. Выдачу

предупреждения можно подавить, отключив проверку семантики с

помощью ключа s.

Принятый порядок доступа к регистрам данных вычислительных

устройств (сначала считывание, потом запись) позволяет использовать

один и тот же регистр в качестве источника для одной операции и

приемника для другой. Например, команда

MR=MR+MX0*MY0(UU), MX0 = DM(I0, M0), MY0 = DM(I4, M4);

является правильной, причем содержимое регистров MХ0 и MY0

сначала считывается для выполнения арифметической операции, а затем

записывается операциями пересылки. Можно эту команду записать в

обратном порядке

MX0 = DM(I0, M0), MY0 = DM(I4, M4), MR=MR+MX0*MY0(UU);

но ассемблер, выдав предупреждение, сформирует такой же

машинный код команды как в первом примере.

Флаги состояния: флаги устанавливаются арифметическими

командами, как они устанавливаются в не многофункциональных

командах (см. пп. 1.17.5-1.17.7).

1.17.10. Прочие команды

А) УПРАВЛЕНИЕ СТЕКАМИ

Синтаксис:

Пример: POP CNTR, POP PC, POP LOOP;

Описание: Команда управления стеками производит запись и

считывание стеков с соответствующей коррекцией указателей стеков.

Команда выполняется за один машинной цикл, не смотря на количество

указанных в ней стеков

Команда PUSH STS инкрементирует указатель STATUS стека, а

затем по новому адресу записывает в стек содержимое следующих

регистров: ASTAT, MSTAT и IMASK. Эта команда выполняется

автоматически, когда происходит вход в обработчик прерывания.

Все команды POP производят считывание с вершины означенного

стека с последующим декрементированием указателя стека. Отличие

команды POP STS заключается в том, что она считывает сразу три стека с

загрузкой следующих регистров: ASTAT, MSTAT и IMASK. Эта команда

выполняется автоматически, когда происходит выход из обработчика

прерывания (выполняется команда RTI).

РС стек автоматически считывается при выполнении команд RTI и

RTS.

Флаги состояния SSTAT:

SSTAT: 7 6 5 4 3 2 1 0

LSO LSE SSO SSE CSO CSE PSO PSE

- * * * - * - *

PSE – РС стек пуст: устанавливается, если после очередной

операции POP стек РС становится пустым, в противном случае

сбрасывается.

CSE – стек счетчика циклов пуст: устанавливается, если после

очередной операции POP стек счетчика циклов становится пустым, в

противном случае сбрасывается.

SSE – STATUS стек пуст: для PUSH STS этот бит всегда

сбрасывается (что говорит о не пустом стеке); для POP STS этот бит

устанавливается, если после очередной POP операции STATUS стек

становится пустым, в противном случае сбрасывается.

SSO – переполнение STATUS стека: для PUSH STS устанавливается

при переполнении STATUS стека, а противном случае не изменяется.

LSE – LOOP стек пуст: устанавливается, если после очередной POP

операции LOOP стек становится пустым, в противном случае

сбрасывается.

Примечание: если происходит переполнение стека, то

устанавливается соответствующий ххО бит в регистре SSTAT, как сигнал

о потере информации. Сброс этого бита возможен только сбросом

процессора.

[ PUSH STS][, POP CNTR][, POP PC][, POP LOOP];

POP

Процессор поддерживает специальную версию команды пересылки

регистр-регистр – TOPPCSTACK. Она позволяет при операциях с РС

стеком быть назначением не только РС (как в стандартной команде POP

РС), но множеству других регистров. Для считывания с вершины РС

стека (с соответствующей коррекцией указателя стека) можно написать:

reg = TOPPCSTACK; {РС стек считывается в регистр reg}

NOP; {необходима для корректного завершения считывания }

Кроме того, нет стандартной команды PUSH PC. Чтобы записать в

РС стек определенное значение, можно выполнить следующее:

TOPPCSTACK = reg;

При этом стек загрузится (с соответствующей коррекцией указателя

стека) содержимым reg за один цикл (не надо давать NOP;).

Примечание: в других контекстах использовать TOPPCSTACK

запрещается.

Примеры: АХ0 = TOPPCSTACK; {считывание РС в АХ0}

NOP;

TOPPCSTACK = I7; {запись содержимого I7 в РС стек}

Для команды TOPPCSTACK доступны только следующие регистры:

AX0, AX1, AY0, AY1, AR, MX0, MX1, MY0, MY1, MR0, MR1, MR2, SI,

SE, SR0, SR1, I0-I7, M0-M7, L0-L7. Необходимо учитывать также

следующие ограничения:

 Команда TOPPCSTACK не может быть размещена непосредственно

перед командой RTI, они должны разделяться хотя бы одной командой

NOP;

 Команда TOPPCSTACK не может быть последней (и даже

предпоследней) командой в теле цикла DO UNTIL;

 Внутри цикла DO UNTIL должно быть одинаковое число

записей/чтений РС стека с учетом использования как обычных команд

доступа к РС стеку, так и команды TOPPCSTACK.