DSPC汇编指令.docx

资源描述

DSPC汇编指令.docx

《DSPC汇编指令.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSPC汇编指令.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

DSPC汇编指令.docx

DSPC汇编指令

第六章DSP的寻址方式和汇编指令

当硬件执行指令时，寻找指令所指定的参与运算飞操作数的方式——寻址方式。

根据程序的要求采用不同的寻址方式，可以有效地缩短程序的运行时间和提高代码执行效率。

汇编指令是可执行指令，每一条指令对应一条机器码，用来控制处理器仲的执行部分进行各种操作。

在本章节当中将主要以基于C28x的DSP芯片为例，为读者讲解DSP的寻址方式和汇编指令系统，其中大部分内容也可适用于其他Ti公司的DSP产品。

6.1汇编语言指令集概述

在学习C28x系列DSP的寻址方式和汇编指令指令之前，先来对一些基础的知识进行讲解一下先，在汇编程序当中开发人员会常常使用到许多的特殊符号和标志，它们都具有特殊的含义，在学习汇编之前读者们必须先理解这些符号和标志含义，在这里会对其中最常用最重要的操作数符号和寄存器经行详细说明。

在进行汇编讲解之前先来了解一下开发的核心——CPU。

在TMS320C2000系列中，CPU内核为：

C20x/C24x／C240x：

C2xLP：

C27x/C28x：

C27x、C28x

这些CPU的硬件结构有一定差别，指令集也不相同，但是，在C28x芯片中可以通过选择兼容特性模式，使C28xCPU与C27xCPU及C2xLPCPU具有最佳兼容性。

可通过状寄存器STl的位OBJMODE和位AMODE的组合，选定模式。

C28x芯片具有3种操作模式：

1.C28x模式：

在该模式中，用户可以使用C28x的所有有效特性、寻址方式和指令系统，因此，一般应使C28x芯片工作于该种模式。

2.C27x目标——兼容模式：

在复位时，C28x的CPU处于C27x目标-兼容模式。

在该模式下，目标码与C27xCPU完全兼容，且它的循环—计数也与C27xCPU兼容。

3.C2xLP源——兼容模式：

该模式允许用户运行C2xLP的源代码，这些源代码是用C28x代码生成工具编译生成的。

在下面的讲解当中会牵涉到模式的转换，希望读者要搞清楚每一个模式的对应关系。

本节假设条件为芯片工作于C28x模式（OBJMODE=1，AMODE=0）。

复位后，通过执行指令C28OBJ或者SETCOBJMODE将ST1中的OBJMODE位置1，芯片即可工作于C28x模式。

6.1.1DSP中的操作数

汇编语言离不开操作符和操作数，操作符可以认为就是CPU的指令或者编译器上的伪指令，操作数是指令执行过程中的参与者，也可以说操作数就是指令所控制的对象。

如表6-1,表6-2和表6-3对指令中常用到的一些操作数符号进行说明

符号

描述

XARn

32位辅助寄存器XAR0~XAR7

ARn，ARm

32位辅助寄存器XAR0~XAR7的低16位

ARnH

32位辅助寄存器XAR0~XAR7的高16位

ARPn

32位辅助寄存器指针，ARP0指向XAR0，ARP1指向XAR1……

AR（ARP）

ARP指向的辅助寄存器的低16位

XAR（ARP）

ARP指向的辅助寄存器

累加器的高16位寄存器AH或者16位寄存器AL

立即数助记符

乘积移位方式（+4,1,0，-1，-2，-3,-4,-5，-6）

22位程序计数器

按位求反码

[loc16]

Loc16寻址方式对应的16位数据

0：

[loc16]

将Loc16寻址方式对应的16位数据进行零扩展

S：

[loc16]

将Loc16寻址方式对应的16位数据进行符号扩展

[loc32]

Loc32寻址方式对应的32位数据

0：

[loc32]

将Loc32寻址方式对应的32位数据进行零扩展

S：

[loc32]

将Loc32寻址方式对应的32位数据进行符号扩展

7bit

表示7位立即数

7bit

7位立即数，零扩展

7bit

7位立即数，符号扩展

8bit

表示8位立即数

8bit

8位立即数，零扩展

8bit

8位立即数，符号扩展

10bit

表示10位立即数

10bit

10位立即数，零扩展

10bit

10位立即数，符号扩展

16bit

表示16位立即数

16bit

16位立即数，零扩展

16bit

16位立即数，符号扩展

22bit

表示22位立即数

22bit

22位立即数，零扩展

22bit

22位立即数，符号扩展

LSb

最低有效位

LSB

最低有效字节

LSW

最低有效字

MSb

最高有效位

MSB

最高有效字节

MSW

最高有效字

OBJ

对于某条指令，位OBJMODE的状态

重复次数（N=0,1,2,3,4,5,6…）

{}

可选字段

赋值

等于

表6-1操作数符号及说明

在应用程序的开发过程当中少不了的就是算术运算还有比较运算，当然在汇编语言编程的时候也是一样的，在汇编语言当中进行算术运算的操作并不像C/C++那样直观、方便，需要掌握众多的助记符才行，接下来会通过表6-2来说明一下关于算术方面的助记符以及与其相关的标志位。

COND

语法

描述

测试标志位

0000

NEQ

不等于

Z=0

0001

等于

Z-1

0010

大于（有符号减法）

Z=0且N=1

0011

GEQ

大于或等于（有符号减法）

N=0

0100

小于（有符号减法）

N=1

0101

LEQ

小于或等于（有符号减法）

Z=1或N=1

0110

高于（无符号减法）

C=1且Z=0

0111

HIS，C

高于或相同（无符号减法）

C=1

1000

LO,NC

低于（无符号减法）

C=0

1001

LOS

低于或相同（无符号减法）

C=1或Z=0

1010

NOV

无溢出

V=0

1011

溢出

V=1

1100

NTC

测试位为0

TC=0

1101

测试位为1

TC=1

1110

NBIO

BIO输入等于零

BIO=0

1111

UNC

无条件

表6-2影响指令的判断条件的说明

在汇编程序当中实现乘法操作时一件非常不简单的事，由于是属于纯寄存器操作，因此，开发人员需要准备保存乘法结果的地址，在表6-1当中讲解操作数符号的时候有一个关于乘积操作的符号—PM，那么它的结果保存是如何执行的呢？

下面通过表6-3来说明一下。

保存方式

P（31:

4）=相乘结果中低38位的（27:

0），P（3:

0）+0

P（31:

1）=相乘结果中低38位的（30:

0），P（31）+0

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（31:

0）

-1

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（32:

1）

-2

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（33:

2）

-3

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（34:

3）

-4

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（35:

4）

-5

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（36:

5）

-6

P（31:

0）=相乘结果中低38位的（37:

6）

表6-3PM与结果保存方式的关系

6.1.2汇编语法指令描述

前一小节提到过，汇编指令一般都由操作符和操作数组成，操作符也被称为指令助记符，它是指令中的关键字，表示本条指令操作类型，不能省略。

操作数可以省略，也可以有很多，但各操作数之间要用“,”分开。

指令助记符与操作数之间要用空格分开。

ARn：

n为数值0～7，ARn指定下次的辅助寄存器。

ind：

选择一下7种符号之一：

*，*+，*-，*0+，*0-，*BR0+，*BR0-（兼容模式使用）。

#：

立即寻址方式中常用的前缀。

数值前面带“#”，表示该数值为一个立即数。

<<左移。

>>右移。

@：

当使用C28x语法时，64位字段数据与通过“@”符号来表示，一帮组程序员理解当前正在使用哪种寻址模式。

@@：

当使用C28x语法时，128位字段数据页通过“@@”符号来表示。

loc16：

16位寻址方式指定地址单元的内容。

loc32：

32位寻址方式指定地址单元的内容。

#16bitsigned：

16位有符号立即数。

6.2寻址方式

通过6.1节当中读者们应当对汇编语言编程有了一定的了解，仅仅了解了汇编语言的操作符还是不过的，接下来就从汇编语言最根本的开始学习——寻址方式寻址方式就是寻找操作数或者操作数地址的方式，在存储器中，操作数或指令字写入或读出的方式，有地址指定方式、相联存储方式或堆栈存取方式。

几乎所有的计算机，在内存中都采用地址指定方式。

当采用地址指定方式时，形成操作数或指令地址的方式称为寻址方式。

C28x系列DSP的指令集采用7种寻址方式：

1.直接寻址方式：

DP（数据页指针），在此方式中，16位的DP寄存器被当做一个固定的页指针，讲指令中提供6未或者7位的地址偏移量与DP寄存器中的值组合起来就构成完整的地址。

当访问具有固定地址的数据结构时，这种寻址方式特别有用，例如，外设寄存器和C/C++中的全局及静态变量。

2.堆栈寻址方式：

SP（堆栈指针），在这种方式下，16位的SP指针被用来访问软件堆栈的内容。

C28x系列的堆栈是从低端地址想高端地址生长的，SP总是指向下一个空的存储单元。

当需要访问堆栈中的数据时，SP的值减去指令仲提供的6位偏移量作为被访问数据的地址和，而堆栈指针将在入栈后加1，出栈前减1.

3.间接寻址方式：

XAR0到XAR7（辅助寄存器指针），在该方式下，32位的XARn寄存器被当做一般的数据指针来使用个。

通过相应的指令可以实现操作后XARn加1、操作前/后减1，还可以配合3位偏移量或者其他16位寄存器实现变址寻址。

4.寄存器寻址方式：

这种方式下，另一个寄存器可以是该次访问的资源或者目的操作数。

这样在C28x中既能实现寄存器到寄存器的操作。

5.数据/程序/IO空间寻址方式：

在这种方式下，存储器中操作数的地址被包含在指令中。

6.程序空间间接寻址方式：

某些指令可以通过指针来访问位于程序空间中的存储器操作数。

由于在C28xCPU中存储器是统一寻址的，所以单周期内可以读取两个操作数。

7.字节寻址方式：

该方式能访问到股东地址单元的最低有效位和最高有效位。

提示:

对于基于C28x的DSP芯片来说，以上的7种寻址方式仲出了IO空间寻址方式外其他的都支持。

C28x的大多数指令都是利用操作符中的８位字段来选择寻址方式和对寻址方式进行修改．在C28x的指令系统中，这个８位字段用于以下寻址方式：

1.loc16：

为１６位数据访问选择直接／堆栈／间接／寄存器寻址方式。

[loc16]表示loc16这种寻址方式对应的16位数据。

2.loc32：

为３２位数据访问选择直接／堆栈／间接／寄存器寻址方式。

[loc32]表示loc32这种寻址方式对应的32位数据。

在直接寻址方式下，loc16/loc32指的是一个用标号表示的地址，这个地址由16位的DP寄存器和操作码内8位字段的6位或7位偏移量共同决定。

［loc16］/[loc32]表示这个地址对应的16/32位数据。

以上7种寻址方式都与“loc16/loc32”组合起来使用。

在间接寻址方式下，loc16/loc32表示放在辅助寄存器（XAR0~XAR7）中的一个地址，[loc16]/[loc32]表示这个地址对应的16/32位数据。

在堆栈寻址方式下，loc16/loc32表示堆栈指针指向的一个堆栈单元，[loc16]/[loc32]表示这个单元内的16/32位数据。

在寄存寻址方式下，loc16/loc32表示一个16位或32位寄存器（如ACC、P、XT、AH等），[loc16]/[loc32]表示这些寄存器内的16/32位数据。

由于C28x提供了多种寻址方式，因此用寻址方式选择位（AMODE）来选择８位字段（loc16/loc32）的解码。

该位属于状态寄存器ST1。

寻址方式可以大致归类如下：

（1）AMODE＝０——该方式是复位后的默认方式，也是C28x的C/C++编译器使用的方式。

这种方式与C2xLPCPU的寻址方式不完全兼容。

数据页指针偏移量是６位（在C2xLPCPU中是７位），并且不支持所有的间接寻址方式。

（2）AMODE＝１——该方式包括的寻址方式完全与C2xLP器件的寻址方式兼容。

数据页指针的偏移量是７位并支持所有C2xLP支持的间接寻址方式。

编译器总是假定AMODE=0，所以它只使用对AMODE=0有效的寻址模式。

而汇编器可以通过设置命令行选项实现默认AMODE=0或者AMODE=1。

v28:

假定AMODE=0（C28x寻址方式）

v28–m20:

假定AMODE=1（与C2xLP全兼容的寻址方式）

在文件中使用内嵌伪指令:

.c28_amode:

告诉汇编器后面的代码段都假定AMODE=0（C28x寻址方式）

.lp_amode:

告诉汇编器后面的代码段都假定AMODE=1（与C2xLP全兼容的寻址方式）

指令操作码仲的8位字段决定了loc16/32寻址方式，其可用的寻址方式总结见表6-4。

AMODE=0

AMODE=1

8位译码

loc16/32语法

8位译码

loc16/32语法

直接寻址方式（DP）

00ⅢⅢ

@6位数

01ⅢⅢ

@@7位数

堆栈寻址方式（SP）

01ⅢⅢ

10ⅢⅢ

10111110

*-SP[6位数]

*SP++

*--SP

10111101

10111110

*SP++

*--SP

C28x间接寻址方式（XRA0到XRA7）

10000AAA

10001AAA

10010AAA

10011AAA

10ⅢAAA

*XARn++

*--XRAn

*+XRAn[AR0]

*+XRAn[AR1]

*+XRAn[3位数]

10000AAA

10001AAA

10010AAA

10011AAA

*XARn++

*--XRAn

*+XRAn[AR0]

*+XRAn[AR1]

表6-4loc16/loc32的寻址方式

6.2.1直接寻址方式

指令字中包含数据存储器的7位便宜地址与基地址构成16位数据存储器地址，基地址由数据页指针DP或堆栈指针SP提供，具体由ST1的CPL决定。

64K数据存储器包含512个数据页指针DP，DP的范围记为0~511.状态寄存器ST0内的第9位数据指针中的值来确定当前数据页。

具体的直接寻址方式如图6-1所示。

图6-1直接寻址方式

直接寻址方式下loc16/loc32的语法说明如表6-5所示。

AMODE（ST1.8）

偏移量

每页大小

32位数据地址

寻址范围

@6位数

64字

（32~22）=0

（21~6）=DP：

15~0

（5~0）=6位数

数据空间

的低4M

字的范围

@@7位数

128字

（32~22）=0

（21~7）=DP：

15~0

（6~0=7）位数

表6-5直接寻址方式下loc16/loc32的语法说明

假设需要访问数据空间地址0000105DH：

（1）AMODE=0:

使用直接寻址方式访问数据存储器时，必须首先对DP进行设置以确定数据页面，然后再书写进行某种操作的指令，该指令的操作数将确定数据页面内部的特定偏移单元。

其步骤如下：

1.设置数据页面将当前数据页面载入DP。

MOVWDP，#0041H;初始化数据页面指针

2.设置偏移量

给出6位偏移量作为指令的一个操作数。

ADDAL，@1Dh;AL与当前数据页面内偏移1DH单元的内容相加，结果存入到AL中

如图6-2所示直接寻址下AMODE为0的地址分配

图6-2直接寻址下AMODE为0的地址分配

（1）AMODE=1:

1选择兼容选址模式

SETCAMODE;令AMODE=1

.lp_amode;通知编译器AMODE=1

2设置数据页面

讲当前数据页面载入DP

MOVWDP,#0040H;初始化数据页面指针

3设置偏移量

给出7位偏移量作为指令的一个操作数。

ADDAL,@@5Dh;AL与当前数据页面内偏移量5DH单元的内容相加，结果存入到AL中

如图6-3所示直接寻址下AMODE为1的地址分配。

图6-3直接寻址下AMODE为1的地址分配

6.2.2堆栈寻址方式

在堆栈寻址方式下，16位的SP指针被用于访问软件堆栈的信息。

C28x的堆栈从存储器的低地址变化到高地址（小端方式），SP指针总是指向下一个空单元．当需要访问堆栈中的数据时，由程序提供６位偏移量，SP的值减去这６位的偏移量就是被访问的数据的地址，然后修改堆栈指针，堆栈寻址方式下loc16/loc32的语法说明见表6-6所示。

AMODE（ST1.8）

偏移量

32位数据地址

寻址范围

*-SP[6位]

（32~16）=0

（15~0）=SP-6位

数据空间

的低64K

字的范围

*SP++

（32~16）=0

（15~0）=SP

如果loc16，SP=SP+1

如果loc132，SP=SP+2

*--SP

（32~16）=0

（15~0）=SP

如果loc16，SP=SP-1

如果loc132，SP=SP-2

表6-6堆栈寻址方式下loc16/loc32的语法说明

下面的例子是带偏移量的堆栈寻址方式访问对栈区16/32数据,当AMODE=0时：

ADDAL,*-SP[5];将（SP-5）指向堆栈单元的16位内容加到AL；

MOV*-SP[8],AL;将AL中的16位内容存入（SP-8）指向的堆栈单元

ADDLACC,*-SP[12];将（SP-12）指向的堆栈单元的32位内容加到ACC

MOVL*-SP[34],ACC;讲讲ACC中的32位内容存入（SP-34）指向的堆栈单元

下面的例子是利用堆栈寻址方式递增访问堆栈区16/32为数据：

MOV*SP++,AL;将16位AL寄存器的值压入栈顶，且SP=SP+1

MOVL*SP++,P;将32位P寄存器的值压入栈顶，且SPSP+2

最后通过例子来讲解一下通过堆栈寻址方式递减访问堆栈区16/32数据：

ADDAL,*--SP;SP=SP-1，再把新SP指向的16位堆栈的内容加到AL中

MOVLACC,*--SP;SP=SP-2，再把新的SP指向的32位堆栈内容移到ACC中

6.2.3间接寻址方式

间接寻址方式的基本概念是指CPU对操作数读写时，通过辅助寄存器中存放的地址访问操作数。

逻辑上来讲是在间接寻址方式下，32位的XARn（辅助寄存器）被当做是一般性数据指针。

其内容是操作数所在数据存储器的32位地址，CPU通过这个地址来取操作数。

可以通过指令实现对辅助寄存器XARn加1加2、减1减2和变址操作（操作前/后），C28x的间接寻址方式（XAR0~XAR7）。

例如指令：

MOVLACC，*XAR2++;假设XAR2的值位0x80100h，内容地址0x80100的存储单元内容位1234h，0x80101的内容位5678h，执行这条指令后，ACC=56781234h，XAR2=80102h。

在物理上来看间接寻址方式下执行指令:

MOVLACC，*XAR2++，地址和数据通过寄存器和总线传送，当CPU将这条指令从程序空间读出并译码后，AEAU把XAR2中存放的地址0x00080100发送到DRAB上,然后CPU通过DRDB把内存单元数据56781234h读到数据缓冲寄存器,在发送操作数总线上（至此寻址过程结束）,ALU读取DRDB的数据,经过处理后发送结果到结果总线,然后放入ACC中。

间接寻址方式的loc16/loc32语法说明见表6-7所示。

AMODE

Loc16/32语法

说明

*XARn++

ARP=n

（31~0）=XARn

如果loc16，XARn=XARN+1

如果loc32，XARn=XARN+2

*--XARn

ARP=n

（31~0）=XARn

如果loc16，XARn=XARN-1

如果loc32，XARn=XARN-2

*+XARn[AR0]

ARP=n

（31~0）=XARn+AR0

*+XARn[AR1]

ARP=n

（31~0）=XARn+AR1

*+XARn[3位数]

ARP=n

（31~0）=XARn+三位数

表6-7C28x的间接寻址方式下的loc16/loc32的语法说明

几乎所有的处理器都具有间接寻址方式（只是使用数据指针寄存器不同而已），如F2812读/写操作数。

6.2.4寄存器寻址方式

在该寻址方式下，寄存器可以是访问的源操作数，也可以是目标操作数，这样在C28x中就能实现寄存器到寄存器的操作．这一方式包括对32位和16位寄存器的寻址。

寄存器寻址方式说明见表6-8所示。

AMODE

Loc16/loc32语法

说明

@ACC

访问32位寄存器ACC。

当寄存器@ACC位目的地操作数是，Z、N、V、C、OVC等标志可能会受到影响

访问32位寄存器P

@XT

访问32位寄存器XT

@XARn

访问32位寄存器XARn

@AL

访问16位寄存器AL。

AH的内容不受影响。

当@AL位目的操作数时，Z、N、V、C、OVC等标志可能会受到影响

@AH

访问16位寄存器AH。

AL的内容不受影响。

当@AH位目的操作数时，Z、N、V、C、OVC等标志可能会受到影响

@PL

访问16位寄存器PL。

寄存器PH的内容不受影响

@PH

访问16位寄存器PH。

寄存器PL的内容不受影响

@TH

访问16位寄存器TH。

寄存器TL的内容不受影响

@SP

访问16位寄存器SP

@ARn

访问16位寄存器AR0～AR7的内容。

寄存器ARH0～ARH7的内容不受影响

表6-8寄存器寻址方式下的loc16/loc32语法说明

下面通过以下简单的例子来说明一下在汇编程序当中的寄存器寻址的相关操作。

1、ACC寄存器寻址32位数据

MOVLXAR6,@ACC;将ACC的内容装入到XAR6

MOVL@ACC,XT;将XT寄存器的内容装入到ACC

ADDLACC,@ACC;ACC=ACC+ACC

2、P寄存器寻址32位数据

MOVLXAR6,@P;将P的内容装入到XAR6

MOVL@P,XT;将XT寄存器的内容装入P

ADDLACC,@P;ACC+ACC+P

3、AX寄存器寻址16位数据

MOVPH,@AL;将AL的内容装入到PH

ADDAH,@AL;AH=AH+AL

MOVT,@AL;将AL的内容装入T

6.2.5数据/程序/IO空间立即寻址方式

在该寻址方式下，存储器操作的地址就存在指令中。

数据/程序/IO空间立即寻址方式的说明见表6-9所示。

语法

地址说明

*（0:

16位）

32位数据地址：

（31:

16）=0、（15：

0）=16位立即数

PS：

指令重复执行时地址在操作后+1，只能寻址数据空间的低64K

*（PA）

32位

展开阅读全文