Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
старшее слово Y. Регистры служат входными буферами между XDB или YDB и
устройством MAC. Они используются как операнды источника АЛУ данных.
Содержимое регистров может быть выдано на соответствующую шину данных для
процедур обработки прерываний.
Аккумуляторы АПУ данных. Шесть регистров АЛУ данных (А2, А1, АО, В2, В1 и
ВО) формируют два 56-битных аккумулятора общего назначения. Каждый из
аккумуляторов содержит по три объединенных регистра (А2:А1 :А0 и В2:В1
:В0). 24-битная MSP хранится в А1 или В1, 24-битная LSP - в АО или ВО. 8-
битное расширение - в А2 или В2.
8-битные регистры расширения предназначены для защиты от переполнения. В
DSP56000/DSP56001 диапазон значений операндов составляет от -1 до
+0,9999998. Если сумма двух чисел меньше -1 или больше +0,9999998, то
возникает потеря значимости или переполнение. 8-битный регистр расширения
формирует результат в случае 255 переполнений или 255 потерь значимости.
При использовании регистра расширения аккумулятора бит переполнения в
регистре кодов условий всегда установлен в единицу.
Расширение знака обеспечивается автоматически при записи в 56-битный
аккумулятор А или В 48-битного или 24-битного операнда. Если записывается
24-битный операнд, LSP автоматически заполняется нулями для представления
операнда в 56-битной форме.
Если аккумуляторы А и В прочитаны, можно с помощью опций масштабировать
их содержимое на один бит влево или вправо для блока арифметики с
плавающей точкой.
MAC и логическое устройство. MAC и логическое устройство входят в главное
арифметическое устройство DSP и выполняют все вычисления с операндами
данных. В случае арифметической инструкции устройство обрабатывает до
трех операндов и выдает 56-битный результат в следующем формате:
расширение: старшая значащая часть: младшая значащая часть (EXT:
MSP:LSP).
Операция MAC выполняется независимо и параллельно с операциями на шинах
данных, что облегчает буферизацию входных и выходных данных АЛУ.
Арифметическое устройство содержит умножитель и два аккумулятора. На вход
умножителя могут поступать данные только из регистров X и Y. Умножитель
выполняет умножение
673
ПРОЦЕССОРЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
XO.XI.YO X0.xi.Y0 Рис. 6.5. Устройство MAC
24 х 24 с дополнением до двух. 48-битный результат выравнивается и
суммируется с 56-битным содержимым аккумулятора А или В. 56-битная сумма
сохраняется в аккумуляторе (рис. 6.5). 8-битное расширение аккумулятора
фиксирует переполнение до 256 и позволяет складывать или вычитать
содержимое 56-битных аккумуляторов. Операция MAC (умножение/ сложение) -
неконвейеризо-ванная одноцикловая операция. Если инструкция
предусматривает умножение без сложения, то устройство MAC очищает
аккумулятор и складывает его содержимое с произведением.
Таким образом, результат всех арифметических инструкций представляется в
формате EXT:MSP:LSP (А2:А1 :А0 или В2:В1 :В0). Если результат сохраняется
в 24-битном операнде, LSP просто отсекается или округляется до MSP.
Округление до ближайшего целого применяется при сложении произведения с
содержимым аккумулятора в специальной команде DSP - MACR. Бит, до
которого идет округление в аккумуляторе, определяется битом режима
масштабирования в регистре статуса.
Логическое устройство выполняет логические операции AND, OR, EOR, NOT над
регистрами АЛУ. Это устройство имеет разрядность 24 бита и оперирует
старшей значащей частью операнда в аккумуляторе.
Устройство сдвига аккумулятора. Асинхронное параллельное устройство
сдвига с 56-битным входом и 56-битным выходом подключено непосредственно
к выходам MAC. Выполняет операции: нет сдвига; сдвиг на один бит влево:
ASL, LSL, ROL; сдвиг на один бит вправо: ASR, ASL, ROR; обнуление.
Устройство сдвига/ограничения. Обеспечивает специальную обработку данных
при выдаче из регистров аккумулятора на шины данных. Для каждой шины
данных имеется отдельное устройство сдвига/ограничения.
Ограничение (насыщенная арифметика). Аккумулятор АЛУ данных в DSP56000/
DSP56001 имеет 8 бит расширения. При выдаче данных из регистров
аккумулятора А или В на шины данных необходимо производить ограничение
битов расширения.
Устройство ограничения нормализует результат вычислений без изменения
содержимого регистров аккумулятора А и В.
Если содержимое аккумулятора источника может быть представлено без
переполнения, то устройство ограничения отключено, и операнд не
модифицируется.
В противном случае устройство ограничения заменяет данные максимальной
величиной и устанавливает знак данных соответственно операнду источника:
$7FFFFF - для 24-битного или $7FFFFF FFFFFF - для 48-битного
положительного числа, $800000 - для 24-битного, $800000 000000 - для 48-
битного отрицательного числа. Этот процесс называется насыщенной
арифметикой (табл. 6.1).
674
ПРОЦЕССОРЫ СЕМЕЙСТВА DSPb6000
Таблица 6.1
Ограничения данных
Приемник Операнд источника Ограничивающее значение
Tип доступа
XDB YDB
X Х:А + 7FFFFF - Один 24-битный
