DSP硬件结构.ppt

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1、第二章TMS320C45xDSP硬件结构系统控制程序地址控制数据地址控制特殊功能寄存器程序/数据存储器串行口并行口定时器/计数器中断PABPBCABCBDABDBEABEB乘法器加法器算术逻辑运算桶形移位器CPU比较器控制界面存储控制界面外设控制界面图、TMS320C54xDSP的内部硬件结构图读/写方式地址总线程序总线数据总线PABCABDABEABPBCBDBEB程序读√√程序写√√单数据读√√双数据读√√√√长数据读√（hw）√(lw)√√单数据写√√数据读/数据写√√√√双数据读/系数读√√√√√√外设读√√外设写√√表、各种寻址方式所用到的总线一、总线结构C

2、LKOUT1执行译码取指NN－1N－2N＋1N－1N＋2NNN＋1图、三级流水线操作二、流水线P取预指F取指D译码A寻址R读数X执行用PC中内容加载PAB用读取到的指令加载PB用PB的内容加载IR对IR的内容译码如果需要，用数据1读地址加载DAB如果需要用数据2读地址加载CAB修正辅助寄存器和堆栈指针读数据1，加载DB读数据2，加载CB如果需要，将数据3写地址加载EAB执行指令用写数据加载EB三、中央处理单元40位算术逻辑运算单元ALU2个40位累加器移位-16~30位的桶形移位寄存器乘法器/加法器单元比较、选择和存储单元指数编码器3、1算术逻辑运算单元移位寄存器的输

3、出来自数据总线DB的数据存储器操作数累加器A中的数据累加器B中的数据来自数据总线CB的数据存储器操作数T寄存器中的数据ALU的输出为40位被送到累加器A或B溢出处理双精度进位AGAHAL保护位高阶位低阶位累加器A39-3231-1615-0AGAHAL保护位高阶位低阶位累加器B39-3231-1615-0累加器A和B的差别仅在于累加器A的31-16位可以用作乘法器的一个输入MUXSigncontrolBarrelshifter(-16~31)MSW/LSMWriteselectEB15-EB0CB15-CB0DB15-DB0Legend:AAccumulatorABA

4、ccumulatorBCCBdatabusDDBdatabusTTregister1616CDAB4040BASXMTC(testbit)ALU4016CSSUT:-16through31rangeASM(4-0):-16through15rangeInstructionregisterimmediate:-16Through15or0through15range图、桶形移位器的功能框图ToaccumulatorA/B4040PB15-PB0DB15-DB0CB15-CB0TXMUXYMUXSignctrSignctrXMYMMultiplier(17*17)Frac

5、t/intXAYAAdder(40)ZerodetectRoundSATMUXLegend:AAccumulatorABAccumulatorBCCBdatabusDDBdatabusPPBprogrambusTTregister1717OVA/OVBZA/ZBOVM0ABFromaccumulatorAFromaccumulatorB40TDAPADC17FRCT图、乘法器/加法器单元比较、选择和存储单元（CSSU）完成累加器的高位字和低位字之间的最大值比较，即选择累加器中较大的字并存储在数据存储器中，不改变状态寄存器ST0中的测试/控制位和传送寄存器（TRN）的值

6、。同时，CSSU利用优化的片内硬件促进Viterbi型蝶形运算。比较，选择和存储单元（CSSU）指数编码器用于支持单周期指令EXP的专用硬件。在EXP指令中，累加器中的指数值能以二进制补码的形式存储在T寄存器中，范围为bit-8至31。指数值定义为前面的冗余位数减8的差值，即累加器中为消除非有效符号位所需移动的位数。当累加器中的值超过了32bits，该操作将产生负值。指数编码器‘C54x有三个状态和控制寄存器，它们分别为：状态寄存器ST0，状态寄存器ST1和处理器方式状态寄存器PMST。ST0和ST1包括了各种条件和方式的状态，PMST包括了存储器配置状态和控制信息。

7、CPU状态和控制寄存器辅助寄存器指针测试/控制标志位进位位累加器A的溢出标志累加器B的溢出标志数据存储器页指针状态寄存器ST0块重复作标志位直接寻址编辑方式位XF引脚状态位保持方式位中断方式位溢出方式位符号位扩展方式位双16位/双精度算术运算方式位小数方式位修正方式位累加器移位方式位状态寄存器ST1中断向量指针微处理器/微型计算机工作方式位RAM重复占位位地址可见位数据ROM位CLKOUT时钟输出关断位乘法饱和方式位存储饱和位2.7存储器结构0000H地址程序存储空间0页：OVLY=1保留OVLY=0外部存储007FH0080HOVLY=1片上DAR