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DSP TMS320C6000基础学习(2)——体系结构

2019-07-13 11:10发布

主要内容
1. CPU架构 一幅图片搞定

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: LDB *Rn, Rm:转载一个字节(8bits) LDH *Rn, Rm:装载一个半字(16bits) LDW *Rn, Rm:装载一个字(32bits) LDDW *Rn, Rm:装载一个double字(64bits) 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 MVKL const, Rn(低16bits) MVKH const Rn(高16bits) 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, MVKL Addr_low8 Rn MVKL Addr_high8 Rn
(5)综合(1)~(4)指令完成a1*x1的过程

其中pt1和pt2分别为a与x地址。
(6)循环指令 为完成Y=∑an*xnwithn = 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, MVKL .S count, B0 ; 计数器寄存器B0初始化为count loop: ..... SUB .S B0,1B0 ; 计数器减1 [B0] B .S loop ; 当B0不为0时跳转 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*xnwithn = 1...N

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)。


另外,针对高性能的处理器还有更高处理性能的指令。
3. 内存映射


4. DSP C6000外设
C6000的外设主要包括: —— 并口 —— 普通GPIO —— EMIF:外部存储器接口 —— 串口:McBSP(多通道缓冲串口),McASP(多通道音频串口) —— DMA(EDMA):直接存储器访问(内部,外部) —— 定时器(Timers) —— 以太网接口(Ethernet) —— 视频接口(Video Ports) —— VCP/TCP接口:实现3G网络 —— PLL锁相环
本文最后记录下C6000系列产型号的命名方法,比如

TMS320C6713B-200

320:表示TI的DSP系列产品 (另 430:MCU 470:ARM) C:ROM (另 F:Flash EEROM) 此处有误,改:在6000系列中C表示CMOS,而2000系列中C表示ROM 6713:产品型号 -200:主频为200MHz