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DSP TMS320C6000基础学习（2）——体系结构

2019-07-29 16:30发布

站内问答 / TI MCU
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主要内容：
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1. CPU架构
一幅图片搞定
2.jpg
2. C6000基本指令集

在“DSP TMS320C6000基础学习（1）”中已经说过：SOP是大部分DSP算法的关键单元。C6000的寄存器包括A,B两组。
我们将看看下面的表达式通过DSP指令是怎么一步步实现的，
Y=∑an*xn withn = 1...N


（1）an*xn乘法实现，DSP中有专门的硬件乘法模块，因此只需要一个指令就能完成乘法操作，而且指令周期为1
MPY .M a1,x1,Y1  

其中MPY为乘法指令，.M表示DSP的乘法单元，上面指令执行Y1=a1*x1。

（2）加法实现，ADD指令，加法单元用.L表示，下面指令执行Y=Y+Y1
ADD .L Y,Y1,Y  

（3）内存数据装载（上面的操作其实是有问题的，MPY和ADD不能直接操作内存），只能使用如下命令：
<p>LDB *Rn, Rm：转载一个字节（8bits）</p><p>LDH *Rn, Rm：装载一个半字（16bits）</p><p>LDW *Rn, Rm：装载一个字（32bits）</p><p>LDDW *Rn, Rm：装载一个double字（64bits）</p>
其中Rn包含要装载操作数内存地址（32bits）的寄存器，Rm为目标寄存器。装载的DSP执行单元称为.D。

（4）将常量装入寄存器指令——MVKL和MVKH

<p>MVKL const, Rn（低16bits）</p><p>MVKH const Rn（高16bits）</p>
const是一个常量或标签值，只能先装低位再装高位。
比如（3）中，先要将操作数内存地址载入Rn中，因为地址长度为32bits，必须依次使用上面的2条指令完成地址到寄存器的载入工作，

<p>MVKL Addr_low8 Rn  </p><p>MVKL Addr_high8 Rn  </p>
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5条回答
tianli1980
2019-07-29 21:59
（5）综合（1）~（4）指令完成a1*x1的过程
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其中pt1和pt2分别为a与x地址。

（6）循环指令
为完成Y=∑an*xn withn = 1...N，还有一个循环求和的过程，与其它平台类似，DSP中通过跳转指令和计数器实现循环，实现循环的步骤为：
========================================================
添加一个标签（下一次要跳转到何处）；
添加跳转指令（B）；
创建一个循环计数器；
添加一条指令用于对循环计数器更新；
使跳转指令根据计数器的值做相应的跳转；
=========================================================
下面为一个示例，

<p>MVKL .S count, B0        ; 计数器寄存器B0初始化为count  </p><p>..... </p><p>SUB .S B0,1B0            ; 计数器减1  </p><p>B .S loop                ; 当B0不为0时跳转  </p>

上面用到了条件指令[Reg]，还有取反的条件指令[! Reg]。条件寄存器可以为A0,A1,B0,B1,B2。

到此，我们已经在DSP上使用指令完全实现了Y=∑an*xn withn = 1...N
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这里考虑一个问题，如果我们要提高DSP的处理能力，有什么方法么？很容易想到，一方面可以提高时钟频率，从而减小单周期的时间；另一方面是增加处理单元的个数（指上面提到的.D .M .L .S等）。
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另外，针对高性能的处理器还有更高处理性能的指令

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