Солонина А., Улахович Д. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов (2002) (1095891), страница 45
Текст из файла (страница 45)
6.2. Облбщенная структура алова команды в процессорах с одновременным выполненном группы команд Пеле условия хранит кол условия выполнения операции. Поле условия в славах всех команд процессоров МВС810х атсутствусг. ПеРеход (развегвление) в командах управления выполняется только па фиксированному условию (состоянию опрелеленпого бита в регистре состояния).
В процессорах ТМБ320Сбххх. напротив, слова почти всех команл содержат поле условия. Характерной осабеппосзъю этих процессоров является единообразная структура слова бтьзьшипсзва каманл (см. Рнс. 6.2). Поле условия. как в командах операций над ланныхш, зак и в командах безусловных псре!юдов, используется для указания условия выполнения самой команды. Команл условного перехода как таковых в этих процессорах нет.
Передача управления различным точкам программы (разветвленнс) реализуется с помощью команд безусловного перехода, которые выполняются и.чп не выполняются в зависимости от условия, указываемого пользователем. Поле условия в словах всех команл процессоров ТМБ320Сбххх имеет ошшаковую длину 4 бита, из которых: П три бита отвалится для кода имени тестируемого регистра (одного из пяти регистров общего назначения в процессорах ТМ8320С62хх(67хх, илп алного из шести регистров — в ТМ8320С64хх); П один бит отводится непосредственно для условия, которым может быть равенство или неравенство нулю солержимого тестируемого регистра. Пеле операндов содержит указания на операнды. Процессорами с параллельной организацией выполнения команд нс полдерживается прямое или косвенное обращение к ячейкам памяти ладных (кроме команд пересылок, глс оно может быть 'только косвенным), поэтому оПЕранды указываются имснамп регистров регистрового файла пли непосрелствегша ко~ штангой.
Команды перехалов в поле операнлов содержат адрес перехода, указанный прямо или косвенно (именем Регистра, в котором ап хранится). Алгоритмы и процессоры цифровой обработки ситналпа 244 Г гана 5. Система команд 245 Поле устройства содержит кол устройства, выисдитяющеп) опсрапию. В словах камаил процессоров МЬС8)бх фирмы Магога]а поле устройства отсутствует: определение активного устройства (выполняющего соответст- вующую операцию) производится иа этапе группировки команд с учетом последовательности команд в командной строке.
Поле признака группировки содсржит кад признака обьечинення данной ко- манлы са следующей лля ил совместного выполнения в группе. В процессорах ТМ8320Сблхх поле признака группировки представляет собог) олин бит, состояние которого указывает иа группи)ювку нлн ее отсутствие. В процессорах МБС8)ОК фирмы Могаю!а поле признака группировки вк.ио- чает два бита; в этих процессорах может использоваться и другой способ указания группировки — специмьнас (префикснос) слово, предшествующее группнруемым командам и содержащее информацию обо всей группе: коли- честве команд, условии вьшолнсния всей группы команд и т.
д. Орган))запия одновременного выполис)шя группы камаил определяется ар- хитектурой конкретного процессора. Рассл)стрик) принцип такой организа- ции на примере процессоров ТМ5320Сбххх. Пакеты команд Процессоры ТМБ320Сбххх, использующие архитектуру У(.(тт' (Уе)у (.овьт (пяпгсг)оп 'утоп), очень длинное слово команл), имеют в своем составе леа одинаковых набора устройств, кажлыи из которых включает одни умножитель, два АЛУ и одно устройство генерации адреса (УГА), что позволяет обьелннить в одном слове длиной 256 битов до восьл)и 32-разрядных колгвид, Слово длиной 256 битов называют полеглом выборки (рис. 6.3, о), т.
к. на кажлом такте ГГИ в процессоре осуществляется выборка такого пакета (выборка — первая стадия конвейерной обработки). Объелиненнс данной кал)аиды са следующей для олновремениого выполнения разлнчнылш устройствал)н задается установкой бита р в слове команды: бит р и представляет собой поле признака группировки. Состояние р = ! в слове т-й кома)щы означает.
чта она полжил быть объслииепа с П + !)-й команлой для одновременного выполнения. Слово последней (восьмой) команды пакета всегда должно содержать р = О, поскольку она ие может быть объединена в группу с комаилал)и из следующего пакета выборки. Пакет выборки ие обязательна содержит группу из восьми олновремеиио выполниемых команл. В заи)симости ат значений бита р в словах различных колпшл одного пакета выборки возлюжиы слсдуюиите ситуации: С) одновременное выполнение )руины из 8-мн кол)анд (рис.
6.3, б); П последовательное выполнение всех 8-лш команд (рис. 6.3, в); С) и групп калгана, выполняемых одновременно и пт кол)вид, выловит)елтых последовательно (рис. 6.3. г). е) пакет выборки 255 Р Р Р Зт О З1 О Зт О 21 О Зт О З1 О Зт О Зт О св Команды: С1 С2 СЗ С4 Св СВ б) одновременное выполнение асек е-ми ксммтд е пакете выборки 255 1 1 1 1 1 1 1 о са ко а ды: ст сз сз с4 св св Один испопннемыи пакет из Е ми команд С1:С2:СЗ1С4:Сб:С41С7:СВ е) последовательное выполнение всех Е-ыи коьенд е пакете еыбсрки ст 255 о о о о о о о о З1 О Зт О Зт О Зт О З1 О Зт О Зт О Зт О св Комаиды: С1 Са СЗ Са Са ст Всоамь испспннемык пакетсе С1 С2 сз са Сб св ст са Е] частично одновременное и ~астично параллельнсе вьтолнение команд а пакете выборки 255 о о 1 1 о 1 1 о О О Зт О Зт О Зт О Зт О Зт КоманДы; С1 Са СЗ Са СВ СВ О э) О О Зт ст св Четыре испспннемык пакета Ст С2 сз:са:сз СВ1С7:СВ Рмс.
6.3. Группировка команд З1 О Зт О З1 О Зт О З1 О Зт О Зт О Зт О Алюритмы и процессоры цифровой обработки снгнаяее Коыаилы пакета выборки, выполняемые одновременно, образуют исполине тиый пикет Соответственно рассмотренным выше ситуациям имеем (рис. 6.3): П один исполняемый пакет; П восемь исполняемых пакетов; П (л+ тя) исполняемых пакетов, 6.3.
Синтаксис команд Известны два варианта ассемблерного синтаксиса команд: П мнемонический; П алгебраический. Мнемонический синтаксис, напряму]о связанный со структурой слова команды, по существу, представляет собой символическую запись инг(юрмаиии, содержащейся в каждом из полей. Алгебраический синтаксис отличается от мнелюннческого боже привычной н потому легче читаемой записью вы шслнтельных операций. Покажем отлнчяс на примере кол~аиды сложения: П мнемонический синтаксис ПОП Х, Л П алгебраический синтаксис л=л+х В дальнейшем для сравнения будем использовать обе разновидности синтаксиса прн записи одинаковых команд процессора ТМБ320С54хх фирмы Техаз !Паишпепиь Поскольку синтаксис команды связан со структурой слова команды, расслютрим отдельно синтаксис команд в процессорах со стандартной архнтск.
турой и особенности синтаксиса в процессорах с одновременным выполнением группы команд; такие процессоры будем оговаривать особо, в противном случае. По умолчанию будем подразумевать процсссоры со стандартно» архитектурой. Для краткости указа(ня на операнды будем называть просто олерандачи (что часто используется), понимая разницу между нилин 6.3.1. Синтаксис команд в процессорах со стандартной архитектурой Слово команды, предназначенной дхя выполнения алграний над данными, в общем случае содержит поля; условия. Операции, операндов и па[иллельных : рава б. Система команд глг ,д Ре ( .. Р ..
). Этой структуре соответствует следующий сннтак,вепесылок [см. Пс. 6.1У "з сне команд в различных процессорах: П Мнемонический синтаксис команд операций над даииыл1и: ° в процессорах Р5Р56ххх/9600х фирмы Мо[ого!а: КОП [Список о пересылка 2! перанлов! [Параллельная пересылка 11 (параллел ьная в том числе, отдельно для комант пересылок: КОП (Условие! [Пересылка 1] [Пересылка 21 оров при где синтаксис пересылня в команчах пересылок всех ' ц загр]зке (чтении) данных из памяти в регистр имеет вид Операнд, Нести пересылкч или при сохранении (записи) данных из регистра в палщтлс место пересылки, Операнл е в процессорах ТМ5320С2ххх фирмы Техаз [пз]гцп]епггс КОП (Список сперанаов, ЗП111] Гдс З]т1ГС уКаЗЫВаЕт дЛННу (В битаХ) И НаПраВЛЕНИЕ СдВИГа ОПСраида.
В этих процессорах команды пересылок по условию отсутствуют; ° в процессорах ТМБ320С5ххх фирмы Техаз!пмгцгпепвл (коп пересылки пересылка] [ ]( (коп [список операндов,зь1гс] где символ (( используется только в комбинированных кол1андах [си. в том числе, отдельно для команд пересылок: кСП Пересылка!, Условие1 [3 Ал Алгебраический синтаксис команд выполнения операций над данными: в процессорах ТМ5320С5ххх фирмы Техаз 1пмгщпепцс (Операция пересылки] ( ! ] 1 Операция в том числе, отдельно для команд пересылок: (1ь (Условие] 1 Оперения пересылки процессорах фирмы Апа!Од Реч(сез с паратлслы1ыми пересылками.
пересылки 2]; Операция (Операция параллельной пересылки 11 (операция па -я араятельноя в том числе отдельно лля команд пересылок: (1Г Условие! Оцеряцня; лава 6. Система команд 248 Примеры синтаксиса команды сложения Процессор Операция Поле условия Поля операции иоперандов Операция Пример синтаксиса параллельных пересылок Процессор Мо1ого!а 08Р56ххх Мнемонический синтаксис (ХО)м + [А)м Кз (д).
+(в) в АОО ХО,А АОО А,В Поле 2 Поле 1 Поле 1 П 2 $545,ВО В,Х1 Х; !Аб)»,А Мо1ого!а 08Р56ххх Техав !пв!плпеп!в ТМ8320С2ххх Мнемонический синтаксис АОО ХН, ЗА1ГС АОО 11 (Д)зз+(ХИ), х х 2зьх Д Мнемонический син- таксис (А)зз + 1 ' Аэз Х: (ЙЗ)»А А» т1 х:(АО)-,х1 то,т:!вт)+ (А) т'1 (тО) -» У:(Н7) (Н7]+1 Н7 Техаа !пв!ГОГпеп)з ТМ8320С5ххх Мнемонический синтаксис АОО *АВ2, АВЗ,А АОО А.-В,В (О:(АН2)) и + + (О:(Айз)), д (В)о + (А)м х 2 з + + Вьз (Р:(!4В МУО При (М5) = 0 (Р:(!4)) — ° АУО При (М5) = О (О:(10]) АУО При (МЗ) = 0 (О:(Ю)) МХО При (МО) = 0 ито = = НЧ!14,нб) ЧХО— — ОИ(10,ИО) Апа)ой Оеьйсез А08Р-21хх Алгебраический синтаксис А = *АА2 + "ААЗ В вЂ” В+А« В (О:(АН2)), з + + (о:(дйзй„- д,. (ВЬ, + (А),х 2'+ + в, Алгебраи- ческий син- таксис АХО = ГИ!14,И5) Аллей Оет)сез АОВР-2)хх Алгебраический синтаксис АУО = = ОИ!10,ИЗ) Ав = АхО + Ато: Если регистр, хранящий результат операции АЛУ Ф О, (ДХО)ы + + (дуо], дй (Ай) + 2 Айы Ай 0:(!1) При (М)] = 0 (МН2) -» АХО Он !11,И1) = = АВ АВ =АВ+ 2» ьм„ Алгоритмы н процессоры цифровой обработки сигналов Во всех команлах содержимое, заключеннос в квадратные скобки, может отсутствовать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
