ЦУиМП Лек2 5курс (1086960), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

микропроцессорный режим работы, независимо от сигнала на входе Режим фиксации переполнения или без фиксации переполнения. Если
микропроцессор находится в режиме фиксации переполнения и при выполнении
арифметических операций в аккумуляторе происходит переполнение,(например,
складываются 2 положительных числа, а результат получается отрицательным за
счет того, что старший информационный разряд накладывается на знаковый), то в
аккумуляторе принудительно устанавливается либо максимальное положительное
число (если должен был получиться положительный результат), либо минимальное
отрицательное число (если должен был получиться отрицательный результат).
Если микропроцессор находится в режиме без фиксации переполнения, то
переполнение возможно, а при его возникновении флаг переполнения OV слова
состояния процессора переходит в 1. Тот или иной режим работы микропроцессора
устанавливается программно и определяется значением бита OVM (OVM -1,
режим фиксации переполнения OVM - 0, режим без фиксации переполнения).

Режим работы с разрешенным внешним прерыванием или с неразрешенным
внешним прерыванием. Если внешнее прерывание разрешено и на внешний вход

поступает активный нулевой сигнал с внешнего устройства, то в программный счетчик принудительно записывается константа - 002, а в ПЗУ программ по этому адресу должна находится команда безусловного перехода на подпрограмму обработки внешнего прерывания (такая команда называется вектором прерывания).

Т.е. после поступления 0 на вход микропроцессор переходит к обработке прерывания. В случае, если внешнее прерывание запрещено, то сигнал на входе

игнорируется. Данный режим работы устанавливается программно и

определяется значением бита .Если установлен в - 0, то прерывание разрешено, если в 1, то прерывание запрещено.

6. СИСТЕМА КОМАНД СИГНАЛЬНОГО МИКРОПРОЦЕССОРА TMS32010 6.1.Общая характеристика системы команд TMS32010

В TMS32010 реализована многофункциональная система команд, общий список которых приведен в приложении 2. Она может быть разделена на укрупненные группы:

• арифметические и логические команды;

• команды условных переходов;

• комбинированные команды для реализации алгоритмов ЦОС.

Достоинства и недостатки системы команд СМП проявляются достаточно наглядно при сравнении ее с системой команд условного универсального микропроцессора. Сравнение группы арифметических и логических команд показывает, что набор команд в СМП уже, чем в универсальном микропроцессоре. Отсутствуют команды инкремента и декремента (увеличения, уменьшения на 1), обнуления регистров ОЗУ данных, циклического сдвига аккумулятора, изменения знака числа, отсутствуют логические операции с константой, меньше сам набор логических операций.

В то же время в TMS реализован основной набор арифметических и логических операций, имеются команды для выполнения вычислений с двойной точностью. В отличие от универсальных микропроцессоров при выполнении арифметических операций в TMS предусматривается возможность изменения формата представления чисел за счет произвольного арифметического сдвига. Кроме того, в системе команд TMS имеется

16

команда для эффективного быстрого выполнения операции деления, аналогов такой команды у большинства универсальных микропроцессоров нет. Примерно те же выводы можно сделать при сравнении группы команд условных переходов. В универсальных микропроцессорах обычно реализуется большее число команд переходов, более просто выполняется анализ отдельных битов операндов. Но и существующий набор условных операторов дает возможность реализовать любые условные переходы, встречающиеся в алгоритмах ЦОС.

Основные достоинства системы команд СМП заключаются в наличии специальных команд, предназначенных для реализации элементов алгоритмов ЦОС. К таким командам относятся команды сдвига (перезаписи) в соседнюю ячейку ОЗУ данных, совместно с операцией накопления ранее полученного результата умножения и подготовкой к следующему умножению. Кроме того, за счет аппаратной реализации умножителя, появились команды умножения, выполняемые за один такт работы процессора. Большинство недостатков системы команд TMS32010 устранено в системах команд последующих представителей семейства TMS.

Важным моментом для удобства программирования является также наличие различных режимов адресации. Если сравнивать системы команд сигнального и универсального микропроцессоров по этому параметру, то можно сделать следующий вывод. Набор режимов адресации в TMS меньше, нежели чем в универсальных микропроцессорах (отсутствует индексная, автоинкрементная косвенная и некоторые другие виды адресации). В то же время, имеющийся в TMS набор режимов адресации, позволяет эффективно реализовать различные алгоритмы ЦОС. В последующих поколениях микропроцессоров семейства TMS появляются специальные режимы адресации, не имеющие аналогов среди режимов адресации универсальных микропроцессоров, использующихся для алгоритмов ЦОС типа БПФ.

6.2.Режимы адресации системы команд 6.2.1.Прямая адресация

При прямой адресации в команде указывается адрес ячейки памяти внутри страницы, а номер страницы определяется при этом значением указателя страницы DP. Используя данный метод адресации, нужно помнить, что в нулевой странице памяти находятся 128 ячеек памяти (с 0 по 127), а в 1-й только 16. Пример программы использующий команды с прямой адресацией:

LDPK 0 ; Загрузка в DP нуля (активной становится нулевая

; страница памяти).
LAC 13,10 ; Загрузка в аккумулятор содержимого 13-й ячейки

; памяти из нулевой страницы со сдвигом 10 разрядов

; влево.
LDPK 1 ; Загрузка в DP единицы (активной становится

; первая страница памяти).
SACL 14 ; Перепись содержимого младших разрядов аккумуля-

; тора в 14-ю ячейку памяти первой страницы.

В этой небольшой программе командами с прямой адресацией являются 2 и 4 команды. Вся программа выполняет перепись содержимого 6-и младших разрядов 13-ой ячейки памяти в 6-ть старших разрядов 142-й (14-й первой страницы) ячейки памяти.

6.2.2.Косвенная адресация

17

При косвенной адресации адрес операнда в ОЗУ определяется 8-ю младшими битами активного индексного регистра. Какой из индексных регистров является в настоящий момент активным определяется значением бита ARP. Кроме того, в командах с косвенной адресацией помимо самой команды возможно также выполнение инкрементации, декрементации (увеличение на 1, уменьшение на 1) содержимого активного индексного регистра и модификация значения триггера ARP.

Обычно косвенная адресация используется при выполнении действий с массивами данных, расположенных в последовательных ячейках памяти и в циклических программах. Пример программы использующей команды с косвенной адресацией:

LARP 0 ; Загрузка 0 в ARP. Т.е. после этой команды актив-

; ным индексным регистром становится ARO.

LARK 0,13 ; Загрузка константы 13 в индексный регистр ARO.

LARK 1,140 ; Загрузка константы 140 в индексный регистр AR1.

LAC *+,0,1 ; Перепись содержимого 13 ячейки памяти (адресуется

; содержимым активного индексного регистра ARO) в ; младшие разряды аккумулятора с нулевым сдвигом, ; инкрементация 0-го индексного регистра (ARO <— 14), ; модификация ARP (ARP <— 1), т.е. после этой команды ; активным становится AR1.

SACL *+,0 ; Перепись содержимого младших разрядов аккумулятора

; (адресуется содержимым активного индексного реги-; стра AR1) в 12-ю ячейку 1 страницы памяти (140), ; инкрементация 1-го индексного регистра (AR1 <— 141), ; модификация ARP (ARP <— 0).

LAC *,0,1 ; Перепись 14 ячейки в младшие разряды аккумулятора.

SACL * ; Перепись содержимого младших разрядов аккумулятора

; в 13-ю ячейку первой страницы памяти (141).

Таким образом, вся эта небольшая программа осуществляет перенос массива данных из 13, 14 в 140, 141 ячейки памяти. Очевидный выигрыш в данном случае заключается в том, что не нужно переустанавливать активную страницу памяти, поскольку косвенно можно адресовать любую ячейку ОЗУ данных. Выигрыш по сравнению с использованием прямой адресации тем больше, чем больше объем переносимых массивов. Необходимо отметить, что инкрементация/декрементация индексного регистра и модификация указателя активного индексного регистра осуществляется после выполнения самой команды.

6.2.3. Непосредственная адресация

В системе команд TMS32010 имеются специальные команды, в которых операнд располагается непосредственно внутри самой команды. Примерами таких команд являются: непосредственное умножение (умножение на константу) MPYK, непосредственная загрузка аккумулятора LACK, непосредственная загрузка индексного регистра LARK и некоторые другие.

Кроме того с определенными допущениями можно считать, что и команды условных переходов - это команды с непосредственной адресацией. Дело в том, что такие команды являются двухсловными и операнд (в качестве операнда выступает адрес команды куда осуществляется переход) занимает второе слово команды, т.е. является частью команды. Пример команд с непосредственной адресацией:

MPYK 100 ; Умножение числа, находящегося в регистре Т, на константу 100.

18

LACK 200 ; Загрузка в аккумуляторе константы 200.

LARP 1 ; Загрузка в ARP константы 1.

LARK 1,80 ; Загрузка в первый индексный

регистр константы 80.

LDPK 1 ; Загрузка в указатель активной

страницы памяти DP единицы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.

Объясните как образуется адрес операнда при прямой и косвенной адресации. 2. В каких случаях предпочтительно использование прямого, а в каких косвенного метода адресации.

6.3. Представление команд в памяти программ

Каждая команда кодируется в памяти программ в виде одного или 2-х 16-разрядных слов. Двумя словами кодируются только команды условных и безусловных переходов и вызова подпрограмм. Все остальные команды кодируются одним 16 разрядным словом. Рассмотрим, как представляются команды в памяти программ при различных режимах адресации.

6.3.1. Кодирование команд с прямым методом адресации

В командах с прямым режимом адресации младшие 7 разрядов (с 0 по 6) являются внутристраничным адресом операнда. 7-й разряд кода команды в этом случае равен 0 и показывает, что используется прямой метод адресации операндов. Какая страница памяти является в данный момент активной, определяется значением бита DP указателя активной страницы памяти. Старшие 8 разрядов команд с прямой адресацией определяют код операции и параметры команды (в некоторых командах параметров нет и тогда код операции занимает все 8 разрядов). Кодирование команд с прямой адресацией показано на рис.6.1.

6.3.2.Кодирование команд с косвенным методом адресации

в

коман

дах с косвенным методом адресации восемь младших разрядов определяют, что: а) используется косвенный метод адресации; б) происходит или нет инкремент/декремент активного индексного регистра; в) изменяется или нет содержимое указателя активного индексного регистра; г) если изменяется, то в какое значение.

Назначение битов при этом следующее (рис.6.2): 7-й бит, установленный в 1, указывает, что в данной команде используется косвенный метод адресации, 5-й бит, установленный в 1, указывает, что после выполнения команды произойдет инкрементация активного индексного регистра, 4-й разряд аналогичным образом указывает на декрементацию, 3-й разряд, установленный в 1, показывает, что в команде произойдет изменение содержимого указателя активного индексного регистра ARP, а 0-й бит при этом указывает, какое значение указателя индексного регистра будет установлено. Биты 6,2,1 всегда кодируются нулями.

6.3.3. Кодирование команд с непосредственным методом адресации

Характеристики

Список файлов лекций