TMS320C55x的指令系统

C55x通过以下三种寻址方式访问数据空间、存储器映射寄存器、寄存器位和I/O空间：

 

绝对寻址方式

通过在指令中指定一个常数地址完成寻址

 

直接寻址方式

使用地址偏移量寻址

 

间接寻址方式

使用指针完成寻址

1.绝对寻址方式

   C55x有绝对寻址方式:   

   1.1 k16绝对寻址
        其操作数为*abs16(#k16)，【k16:16位的无符号常数】
        将7位的寄存器DPH和k16级联形成一个23位的地址，用于对数据空间的访问 

   1.2 k23绝对寻址
         操作数为*(#k23)，【k23：23位的无符号常数】 
   1.3 I/O绝对寻址
         操作数是*port(#k16)，【k16：16位无符号常数】
         使用助记符指令，其操作数是port(#k16)（操作数前没有*）

2.直接寻址方式

        注意：DP和SP互相排斥，通过ST1_55的CPL位来选择。0 DP，1 SP、

   2.1 DP直接寻址

         高7位由DPH提供，用来确定主数据页

         低16位由两部分组成：

                  DP

                  7位偏移量（Doffset）

    2.2 SP直接寻址

           SPH确定高7位地址

          16位地址由SP和7位偏移量决定，偏移量范围是0~127

           由SPH和SP构成了扩展数据堆栈指针XSP

      2.3寄存器位寻址

            操作数是@bitoffset

           只有寄存器的位测试、置位、清零、取反指令支持这种寻址模式

      2.4 PDP直接寻址 

            port（）限定，指定访问的是I/O空间。而不是数据存储单元。

3.间接寻址方式

3.1 AR间接寻址 

通过一个辅助寄存器ARn（n=0,1,2,3,4,5,6,7）访问数据空间

ST2-55的ARMS位决定AR间接寻址的操作类型

     ARMS=0，DSP模式：CPU提供DSP增强应用的高效执行功能

     ARMS=1，控制模式：CPU能够优化代码的长度

3.2 双AR间接寻址

通过8个辅助寄存器（AR0~AR7）同时访问两个数据存储单元

实现功能：

执行一条可完成两个16位数据空间访问的指令

并行执行两条指令 

3.3 CDP间接寻址

使用系数数据指针（CDP）对数据空间、寄存器位和I/O空间进行访问 

3.4 系数间接寻址

支持以下算术指令：

FIR滤波

乘法

乘加

乘减

双乘加或双乘减 

 

指令系统

1 并行执行

指令并行的特征

单指令中内置并行方式 —隐含并行方式

      例如：MPY *AR0, *CDP, AC0

::MPY *AR1, *CDP, AC1

用户自定义的两条指令间的并行方式

     例如： MPYM *AR1–, *CDP, AC1

|| XOR AR2, T1

内置与用户自定义混合的并行方式

     例如： MPYM T3=*AR3+, AC1, AC2

|| MOV #5, AR1

指令并行的规则

     两条指令的总长度不能超过6个字节

     在指令的执行过程中不存在操作器、地址产生单元、总线等资源冲突

     其中一条指令必须有并行使能位或两条指令符合软-双并行条件

不能使用并行方式的情况

    使用立即数寻址方式

例如： *abs16(#k16)；*(#k23)；port(#k16)； *ARn(K16)；*+ARn(K16)；*CDP(K16)； *+CDP(K16)

    条件跳转、条件调用、中断、复位等程序控制指令

例如： BCC P24, cond；CALLCC P24, cond； IDLE；INTR k5；RESET；TRAP k5

    使用下列指令或者操作修饰符

例如： mmap( )；port( )；<instruction>.CR； <instruction>.LR

资源冲突

C55x的资源

    运算器

使用的操作器有：D单元的ALU、D单元的移位器、D单元的交换器、A单元的交换器、A单元的ALU和P单元

    地址产生单元

两个数据地址（DA）产生单元、一个系数地址（CA）产生单元和一个堆栈地址（SA）产生单元

只能使用给定数量的数据地址产生单元 

    总线

两个数据读（DR）总线、一个系数读（CA）总线、两个数据写（DW）总线、1个ACB总线（将D单元寄存器的内容传送给A单元和P单元的操作器）、一个KAB总线（立即数总线）和一个KDB总线（立即数总线）

只能使用给定数量的总线  

软-双并行条件

    两个存储器操作数必须是双AR间接寻址模式

    指令不能包含high_byte(Smem)和low_byte(Smem)

    指令不能读、写同一个存储器单元

    如果指令中的k4的值是0~8，就会改变XDP 的值，所以，不能与加载DP的指令组成并行指令

    读重复计数寄存器（RPTC）指令不能和如下的任何一个单重复指令组成并行指令

2 C55x指令集按操作类型可分为6种：

注：一条指令的属性包括：指令，执行的操作，是否有并行使能位，长度，周期，在流水线上的执行阶段以及执行的功能单元等。

    算术运算指令

    位操作指令

    扩展辅助寄存器操作指令

    逻辑运算指令

    移动指令

    程序控制指令