DSPC汇编指令.docx

1、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

2、，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/C24xC240x：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

3、，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SETC OBJMODE将ST1中

4、的OBJMODE位置1，芯片即可工作于C28x模式。6.1.1 DSP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XARn32位辅助寄存器XAR0XAR7ARn，ARm32位辅助寄存器XAR0XAR7的低16位ARnH32位辅助寄存器XAR0XAR7的高16位ARPn32位辅助寄存器指针，ARP0指向XAR0，ARP1指向XAR1AR（ARP）ARP指向的辅助寄存器的低16位XAR（ARP）ARP指向

5、的辅助寄存器AX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PM乘积移位方式（+4 ,1 ,0 ，-1，-2，-3,-4 ,-5 ，-6）PC22位程序计数器按位求反码loc16Loc16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loc32Loc32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0:7bit7位立即数，零扩展S:7bit7位立即数，符号扩展

6、8bit表示8位立即数0:8bit8位立即数，零扩展S:8bit8位立即数，符号扩展10bit表示10位立即数0:10bit10位立即数，零扩展S:10bit10位立即数，符号扩展16bit表示16位立即数0:16bit16位立即数，零扩展S:16bit16位立即数，符号扩展22bit表示22位立即数0:22bit22位立即数，零扩展S:22bit22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N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

7、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0000NEQ不等于Z=00001EQ等于Z-10010GT大于（有符号减法）Z=0且N=10011GEQ大于或等于（有符号减法）N=00100LT小于（有符号减法）N=10101LEQ小于或等于（有符号减法）Z=1或N=10110HI高于（无符号减法）C=1且Z=00111HIS，C高于或相同（无符号减法）C=1

8、1000LO,NC低于（无符号减法）C=01001LOS低于或相同（无符号减法）C=1或Z=01010NOV无溢出V=01011OV溢出V=11100NTC测试位为0TC=01101TC测试位为1TC=11110NBIOBIO输入等于零BIO=01111UNC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。PM保存方式+4P（31:4）=相乘结果中低38位的（27:0

9、），P（3:0）+0+1P（31:1）=相乘结果中低38位的（30:0），P（31）+0 0P（31:0）=相乘结果中低38位的（31:0）-1P（31:0）=相乘结果中低38位的（32:1）-2P（31:0）=相乘结果中低38位的（33:2）-3P（31:0）=相乘结果中低38位的（34:3）-4P（31:0）=相乘结果中低38位的（35:4）-5P（31:0）=相乘结果中低38位的（36:5）-6P（31:0）=相乘结果中低38位的（37:6）表6-3 PM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

10、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07，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。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

11、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，

12、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

13、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

14、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，这个位字段用于以下寻址方式：1.loc16：为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

15、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（XAR0XAR7）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）来选择位字段（loc

16、16/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C2xLP CPU的寻址方式不完全兼容。数据页指针偏移量是位（在C2xLP CPU中是位），并且不支持所有的间接寻址方式。（2）AMODE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

17、=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=0AMODE=18位译码loc16/32语法8位译码loc16/32语法直接寻址方式（DP）0 0 6位数0 1 7位数堆栈寻址方式（SP）0 1 1 0 1 0 111 110*-SP6位数*S

18、P+*-SP1 0 111 1011 0 111 110*SP+*-SPC28x间接寻址方式（XRA0到XRA7）1 0 000 AAA1 0 001 AAA1 0 010 AAA1 0 011 AAA1 0 AAA*XARn+*-XRAn*+XRAnAR0*+XRAnAR1*+XRAn3位数1 0 000 AAA1 0 001 AAA1 0 010 AAA1 0 011 AAA*XARn+*-XRAn*+XRAnAR0*+XRAnAR1表6-4 loc16/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

19、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0511.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06位数64字(3222)=0(216)=DP：150(50)=6位数数据空间的低4M字的范围17位数128字(3222)=0(217)=DP：150(60=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0000

20、105DH：（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。MOVW DP，#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。 ADD AL，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SETC AMODE ;令AMODE=

21、1.lp_amode ;通知编译器AMODE=12设置数据页面讲当前数据页面载入DPMOVW DP,#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。ADD AL,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，由程序提供位偏移量，SP的值减去这位的偏移量

22、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0*-SP6位(3216)=0(150)=SP-6位数据空间的低64K字的范围X*SP+(3216)=0(150)=SP如果loc16，SP=SP+1如果loc132，SP=SP+2X*-SP(3216)=0(150)=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：ADD AL,*-SP5

23、 ;将（SP-5）指向堆栈单元的16位内容加到AL；MOV *-SP8,AL ;将AL中的16位内容存入（SP-8）指向的堆栈单元ADDL ACC,*-SP12 ;将（SP-12）指向的堆栈单元的32位内容加到ACCMOVL *-SP34,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+1MOVL *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：ADD AL,*-SP

24、 ;SP=SP-1，再把新SP指向的16位堆栈的内容加到AL中MOVL ACC,*-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（XAR0XAR7）。例如指令：MOVL ACC，*XAR2+;假设XAR2的

25、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: MOVL ACC，*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

26、/loc32语法说明见表6-7所示。AMODELoc16/32语法说明X*XARn+ARP=n(310)=XARn如果loc16，XARn=XARN+1如果loc32，XARn=XARN+2X*-XARnARP=n(310)=XARn如果loc16，XARn=XARN-1如果loc32，XARn=XARN-2X*+XARnAR0ARP=n(310)=XARn+AR0X*+XARnAR1ARP=n(310)=XARn+AR1X*+XARn3位数ARP=n(310)=XARn+三位数表6-7 C28x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

27、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。AMODELoc16/loc32语法说明XACC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XP访问32位寄存器PXXT访问32位寄存器XTXXARn访问32位寄存器XARnXAL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

28、XAH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XPL访问16位寄存器PL。寄存器PH的内容不受影响XPH访问16位寄存器PH。寄存器PL的内容不受影响XTH访问16位寄存器TH。寄存器TL的内容不受影响XSP访问16位寄存器SPXARn访问16位寄存器AR0AR7的内容。寄存器ARH0ARH7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MOVL XAR6,ACC ;将ACC的内容装入到XAR6MOVL

29、ACC,XT ;将XT寄存器的内容装入到ACCADDL ACC,ACC ;ACC=ACC+ACC2、P寄存器寻址32位数据MOVL XAR6,P ;将P的内容装入到XAR6MOVL P,XT ;将XT寄存器的内容装入PADDL ACC,P ;ACC+ACC+P3、AX寄存器寻址16位数据MOV PH,AL ;将AL的内容装入到PHADD AH,AL ;AH=AH+ALMOV T,AL ;将AL的内容装入T6.2.5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