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TMS320F24x的DSP指令集

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简介：
本文章详细介绍德州仪器TMS320F24x系列数字信号处理器的指令集架构和特点，帮助读者掌握其高效的数据处理能力及编程技巧。 TMS320F24x DSP指令集是德州仪器公司生产的一种数字信号处理器（DSP）的指令系统，广泛应用于实时信号处理、图像处理及音频处理等领域。该指令集中包含了大量用于数据操作、算术逻辑运算和控制转移等多方面的命令。 一、算术与逻辑指令 这些核心指令支持各种基本数学计算以及位操作功能，如加法、减法、乘法和除法，同时包括逻辑AND, OR及XOR等功能。它们可以应用于累加器ACC或辅助寄存器AR中进行数据处理： * ABS：获取ACC的绝对值 * ADD: 将一个数值添加到ACC * ADDC: 在进位的情况下将一个数加至ACC * AND: ACC与另一个数执行逻辑AND操作 * LACL: 加载低字节数据至累加器ACC中 * NEG: 获取ACC内容的相反值 * NORM：归一化处理ACC中的数值 * OR: 执行ACC和另一数之间的逻辑OR运算 * ROL/ROR: ACC循环左移/右移操作 * SUB/SUBB: 从ACC减去一个数，支持带借位的操作 * XOR: 对ACC执行异或操作 二、辅助寄存器指令 这些指令用于处理和控制DSP中的辅助寄存器（AR），包括加载数据至AR, 比较其值以及进行加法/减法等运算： * ADRK：将一个常量载入到指定的AR中 * BANZ: 如果当前AR非零，则执行跳转指令 * CMPR: 将当前的AR与预设参考寄存器（如AR0）比较 * LAR/MAR/SBRK/SAR: 分别实现从内存加载、修改存储位置和减法操作 三、临时及乘积寄存器指令 TREG 和 PREG是DSP中用于高效执行计算任务的特殊寄存器。它们提供了广泛的数学运算支持，如累加与移位等： * APAC：将PREG值添加到ACC * LPH: 从内存加载高字节数据至乘积寄存器(PREG) * Lt/LTA: 分别用于向TREG装载数据或进行带前次结果的累积操作 * MAC/MACP：执行乘法和累加运算，支持多种模式如有符号数、无符号数等 * MPYU/MPYA：实现与先前结果相加或减去的新乘积 四、转移指令 这些命令用于程序流程控制，包括子例程调用及中断处理等功能： * B/BACC: 无条件跳转至指定地址或者由累加器决定的地址 * BCND/CC：依据特定逻辑状态执行有条件分支 * CALL/CALA：进行常规或基于ACC值的函数调用 * INTR/NMI/TRAP：分别用于软中断、不可屏蔽中断及软件陷阱 五、控制指令 这些命令可以修改DSP的状态寄存器（SR），进而影响处理器的工作模式，例如启用/禁用特定功能等： * BIT/BITT: 测试指定的位或由TREG决定的位置 * CLRC/CLRN：分别清除进位标志及中断屏蔽标志 * CLI/CLEV：关闭所有外部中断请求或者重置溢出状态寄存器中的值

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  • TMS320F24x的DSP指令集
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    本文章详细介绍德州仪器TMS320F24x系列数字信号处理器的指令集架构和特点，帮助读者掌握其高效的数据处理能力及编程技巧。 TMS320F24x DSP指令集是德州仪器公司生产的一种数字信号处理器（DSP）的指令系统，广泛应用于实时信号处理、图像处理及音频处理等领域。该指令集中包含了大量用于数据操作、算术逻辑运算和控制转移等多方面的命令。 一、算术与逻辑指令 这些核心指令支持各种基本数学计算以及位操作功能，如加法、减法、乘法和除法，同时包括逻辑AND, OR及XOR等功能。它们可以应用于累加器ACC或辅助寄存器AR中进行数据处理： * ABS：获取ACC的绝对值 * ADD: 将一个数值添加到ACC * ADDC: 在进位的情况下将一个数加至ACC * AND: ACC与另一个数执行逻辑AND操作 * LACL: 加载低字节数据至累加器ACC中 * NEG: 获取ACC内容的相反值 * NORM：归一化处理ACC中的数值 * OR: 执行ACC和另一数之间的逻辑OR运算 * ROL/ROR: ACC循环左移/右移操作 * SUB/SUBB: 从ACC减去一个数，支持带借位的操作 * XOR: 对ACC执行异或操作 二、辅助寄存器指令 这些指令用于处理和控制DSP中的辅助寄存器（AR），包括加载数据至AR, 比较其值以及进行加法/减法等运算： * ADRK：将一个常量载入到指定的AR中 * BANZ: 如果当前AR非零，则执行跳转指令 * CMPR: 将当前的AR与预设参考寄存器（如AR0）比较 * LAR/MAR/SBRK/SAR: 分别实现从内存加载、修改存储位置和减法操作 三、临时及乘积寄存器指令 TREG 和 PREG是DSP中用于高效执行计算任务的特殊寄存器。它们提供了广泛的数学运算支持，如累加与移位等： * APAC：将PREG值添加到ACC * LPH: 从内存加载高字节数据至乘积寄存器(PREG) * Lt/LTA: 分别用于向TREG装载数据或进行带前次结果的累积操作 * MAC/MACP：执行乘法和累加运算，支持多种模式如有符号数、无符号数等 * MPYU/MPYA：实现与先前结果相加或减去的新乘积 四、转移指令 这些命令用于程序流程控制，包括子例程调用及中断处理等功能： * B/BACC: 无条件跳转至指定地址或者由累加器决定的地址 * BCND/CC：依据特定逻辑状态执行有条件分支 * CALL/CALA：进行常规或基于ACC值的函数调用 * INTR/NMI/TRAP：分别用于软中断、不可屏蔽中断及软件陷阱 五、控制指令 这些命令可以修改DSP的状态寄存器（SR），进而影响处理器的工作模式，例如启用/禁用特定功能等： * BIT/BITT: 测试指定的位或由TREG决定的位置 * CLRC/CLRN：分别清除进位标志及中断屏蔽标志 * CLI/CLEV：关闭所有外部中断请求或者重置溢出状态寄存器中的值
     
  • DSP汇编指令集合
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    《DSP汇编指令集合》是一本专注于数字信号处理器（DSP）汇编语言编程的手册，详尽地介绍了各种DSP芯片特有的汇编指令及其高效使用方法。 DSP汇编指令集是数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP）编程的重要组成部分。以下是对DSP汇编指令集的详细知识点总结： 一、概述 DSP汇编指令集包含多种类型的指令，如算术逻辑单元（ALU）指令、乘加器（MAC）指令、移位器（SHIFTER）指令、数据传输（MOVE）指令以及程序流控制和杂项等其他类型。每种指令都有特定的功能。 二、ALU 指令 ALU 指令用于执行基本算术运算，包括加法、减法、乘法及除法。这些指令可以分为无条件和有条件两大类：前者直接进行计算操作；后者则根据状态寄存器中的值决定是否执行。 三、MAC 指令 MAC（Multiply-Accumulate）指令用于实现高效的乘加运算，广泛应用于信号处理与图像处理领域中。这类指令能够快速准确地完成包括但不限于乘法和累加在内的多项操作任务。 四、SHIFTER 指令 移位器指令主要用于执行各种形式的数据移动或旋转功能，在音频编码解码以及视频压缩等场合非常有用，涵盖左/右移及循环移位等多种类型的操作模式。 五、MOVE 指令 数据传输类的指令负责将信息在不同的存储区域之间进行交换。这包括从程序内存向寄存器中加载或保存变量值的过程，涵盖了赋值和互换操作等具体形式。 六、控制流指令 这类指令决定了代码执行路径的选择与改变，比如跳转到指定位置继续运行或者循环遍历一段特定范围内的命令序列，并支持基于条件判断的分支选择机制以实现更加灵活复杂的程序逻辑结构。 七、特殊用途指令 除了上述几类常见的功能之外，还有一些专门设计来满足某些独特需求的功能性指令。例如使能睡眠模式或执行复位操作等。 八、语法规范 DSP汇编语言具有明确规定的语法规则，定义了每条命令的格式以及其参数列表的形式与结构安排方式等内容。 九、状态寄存器 该硬件组件记录了处理器当前的工作状况，并且对某些特定条件下指令行为产生影响。它保存的信息能够帮助解释程序执行过程中产生的结果。 十、额外周期条件 在处理外部内存访问或等待操作完成等情况时，DSP汇编语言会引入“extra cycle”这种概念来描述需要插入额外的空闲状态以确保正确性的情况。
     
  • 中文版DSP汇编指令集
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    《中文版DSP汇编指令集》是一本全面解析数字信号处理器（DSP）汇编语言编程的手册，涵盖各类常见DSP芯片的指令系统，适合工程师与研究人员深入学习和参考。 这段文字介绍了一套中文的DSP汇编指令集教程，其中包含详细的讲解和例子过程，非常有用。
     
  • RISC-V DSP扩展指令集P提案.pdf
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    本PDF文档详细介绍了针对RISC-V架构设计的一种新型DSP（数字信号处理）扩展指令集P的提案，深入探讨了其优化算法、应用场景及技术优势。 《RISC-V DSP扩展指令集文档总结的P-ext-proposal.pdf》详细介绍了RISC-V P扩展指令集的设计理念、核心功能及其实现细节，旨在为基于RISC-V架构的DSP处理器提供高效的数据处理能力。 #### 一、引言与背景 随着RISC-V架构在全球范围内的迅速发展和广泛应用，对于该架构的DSP（数字信号处理）扩展需求日益增长。《P-ext-proposal.pdf》文档详细介绍了RISC-V P扩展指令集的设计理念、核心功能及其实现细节，旨在为基于RISC-V架构的DSP处理器提供高效的数据处理能力。 #### 二、P扩展指令集概览 文档首先对P扩展指令进行了总体介绍，并明确了其与RISC-V其他扩展指令之间的关系。P扩展指令集的目标是提供一组专门针对DSP应用的增强型指令，这些指令可以显著提高DSP算法的执行效率。值得注意的是，文档还列举了一些与现有指令集重复的指令，这有助于开发者在选择最合适的指令时做出决策。 #### 三、P扩展子集：Zbpbo扩展和Zpn扩展 文档进一步介绍了两个重要的子集：Zbpbo扩展和Zpn扩展，它们分别针对RV32和RV64架构进行了优化。 - **Zbpbo扩展** 主要关注于SIMD数据处理指令，特别是针对16位和8位数据类型的加法、减法、移位和比较指令。例如，在16位加法与减法指令部分，详细介绍了如`vadd16`和`vsub16`等指令的操作方式，这些指令能够实现向量数据的高效运算。 - **Zpn扩展** 侧重于进一步增强DSP处理能力。它包括了一系列针对不同数据类型和操作的指令，旨在提高复杂DSP算法的执行速度。 #### 四、仅适用于RV64的指令 除了上述适用于RV32和RV64架构通用指令外，文档还特别提到了一组仅适用于RV64架构的指令。这些指令通常具有更高的位宽，因此能够处理更复杂的计算任务。例如，在16位数据处理指令部分，我们可以看到`vadd16`和`vsub16`等指令的存在；而在8位数据处理指令部分，则包括了如`vadd8`和`vsub8`这样的指令。 #### 五、新的用户控制和状态寄存器 为了支持P扩展指令集的新特性，文档还引入了一组新的用户控制和状态寄存器。这些寄存器的作用在于控制和监控DSP扩展指令集的运行状态，确保指令能够正确执行并达到预期的效果。通过这些寄存器，开发者可以更加灵活地管理和调整DSP算法的执行过程。 #### 六、指令编码表 文档提供了一个详细的指令编码表，这有助于开发者快速查找并了解每个指令的具体编码格式。这种表格形式的展示使得指令集的查阅变得更加便捷高效。 #### 七、被移除的指令 文档还特别指出了因为与RVB重叠而被移除的指令。这一信息对于确保代码兼容性和避免使用已废弃指令非常重要。 #### 八、结论与展望 RISC-V P扩展指令集为DSP应用提供了强大的支持，不仅增强了RISC-V架构的灵活性和适应性，也为开发者提供了更多的工具来优化其DSP算法。通过对文档的深入解读，我们不难发现P扩展指令集的设计充分考虑了实际应用场景的需求，并在此基础上实现了技术上的创新与突破。 《P-ext-proposal.pdf》不仅为理解和使用RISC-V P扩展指令集提供了全面而详细的指南，而且也为开发者指明了如何充分利用这些新指令来提升DSP性能的方向。对于所有致力于基于RISC-V架构开发DSP应用的专业人士而言，这份文档无疑是一份宝贵的资源。
     
  • TI DSP指令系统
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    《TI DSP指令系统》是一本专注于德州仪器数字信号处理器（DSP）架构和编程技术的专业书籍，深入解析了TI DSP特有的指令集、执行流程及其高效算法实现方法。 德州仪器TI的CPU指令集提供了示例及详细解释，并包含DSP优化必备工具手册。
     
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    《DSP指令体系结构》一书深入剖析了数字信号处理器的核心指令集设计原理与优化技术，适用于电子工程及计算机科学领域的研究人员和学生。 本段落介绍TMS320C54汇编指令系统，并提供基础的DSP开发步骤教程。主要开发平台为TMS320C54系列处理器。
     
  • DSP汇编指令与寻址
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    《DSP汇编指令与寻址》是一本深入探讨数字信号处理器（DSP）汇编语言编程中关键概念的教程。书中详细解析了各种汇编指令及其高效使用方法，以及不同类型的寻址模式对程序性能的影响，旨在帮助读者掌握DSP芯片的底层操作和优化技巧。 DSP 汇编指令是控制处理器执行部分进行操作的机器码形式的可执行代码。在深入学习 DSP 汇编语言之前，有必要先了解一些基础概念及其特殊符号与标志。 TMS320C2000 系列包含多种 CPU 内核（如 C20x、C24x、C27x 和 C28x），它们的硬件结构和指令集各有不同。然而，通过选择兼容特性模式，可以使得 C28xCPU 与 C27xCPU 及其他类型保持高度兼容性。 对于 TMS320C28x 芯片而言，它具有三种操作模式： 1. **C28x 模式**：此模式中，用户能够利用所有 C28x 的特征、寻址方式和指令集。因此，在大多数情况下推荐使用这种模式。 2. **C27x 目标-兼容模式**：在复位时，默认采用该模式，并且在这种状态下生成的目标代码与 C27xCPU 完全兼容，同时循环计数也保持一致。 3. **C2xLP 源-兼容模式**：此模式支持运行通过特定工具编译的 C28x 代码以适应于 C2xLPCPU 的源码环境。 在 DSP 中的操作数包括： * XARn（0~7）: 表示32位辅助寄存器，如XAR0到XAR7 * ARn：表示上述辅助寄存器的低16位部分 * ARnH：表示这些辅助寄存器中的高16位部分 * ARPn：指针类型的操作数，指向相应的 XAR 寄存器。 * AX：代表累加器的高位或低位段（AH 或 AL） * # ：用于标识立即数值 * PM: 表示乘法指令中可能使用的移位方式 * PC : 22位程序计数器 此外还有其他操作符，如按位取反、各种寻址模式以及不同长度的即时值等。理解这些符号和标志是掌握 DSP 汇编语言的关键所在。
     
  • TMS320C28X系列DSP的指令与编程指南
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    本指南详细介绍了TMS320C28x系列数字信号处理器(DSP)的指令集和编程技巧，旨在帮助开发者高效地进行嵌入式系统开发。 关于DSP2812的汇编指令和编程指南的翻译文档已经完成，该文档基于TI的技术文件编写而成，非常适合那些不擅长阅读英文技术资料的人使用。
     
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  • SCL指令集
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    SCL指令集是专为STEP 7编程环境设计的一套控制语言命令集合，用于SIMATIC可编程逻辑控制器（PLC）编程，支持结构化文本编写与自动化任务处理。 SCL指令集是一种编程语言的语法集合，主要用于在自动化工程领域编写可读性强、易于维护的代码。它支持一系列用于过程控制系统的功能块库，并且可以与其他PLC编程语言（如LAD, FBD）结合使用以增强程序的功能性和灵活性。