DSPC2000汇编指令汇编

第六章 DSP的寻址方式和汇编指令

当硬件执行指令时，寻找指令所指定的参与运算飞操作数的方式——寻址方式。根据程序的要求采用不同的寻址方式，可以有效地缩短程序的运行时间和提高代码执行效率。汇编指令是可执行指令，每一条指令对应一条机器码，用来控制处理器仲的执行部分进行各种操作。在本章节当中将主要以基于C28x的DSP芯片为例，为读者讲解DSP的寻址方式和汇编指令系统，其中大部分内容也可适用于其他Ti公司的DSP产品。

6.1汇编语言指令集概述

在学习C28x系列DSP的寻址方式和汇编指令指令之前，先来对一些基础的知识进行讲解一下先，在汇编程序当中开发人员会常常使用到许多的特殊符号和标志，它们都具有特殊的含义，在学习汇编之前读者们必须先理解这些符号和标志含义，在这里会对其中最常用最重要的操作数符号和寄存器经行详细说明。

在进行汇编讲解之前先来了解一下开发的核心——CPU。在TMS320C2000系列中，CPU 内核为：

C20x/C24x／C240x：C2xLP：

C27x/C28x：C27x、C28x

这些CPU的硬件结构有一定差别，指令集也不相同，但是，在C28x芯片中可以通过选择兼容特性模式，使C28xCPU与C27xCPU及C2xLPCPU具有最佳兼容性。可通过状寄存器STl的位OBJMODE和位AMODE的组合，选定模式。

C28x芯片具有3种操作模式：

1.C28x模式：在该模式中，用户可以使用C28x的所有有效特性、寻址方式和指令系统，

因此，一般应使C28x芯片工作于该种模式。

2.C27x目标——兼容模式：在复位时，C28x的CPU处于C27x目标-兼容模式。在该模式

下，目标码与C27xCPU完全兼容，且它的循环—计数也与C27xCPU兼容。

3.C2xLP源——兼容模式：该模式允许用户运行C2xLP的源代码，这些源代码是用C28x

代码生成工具编译生成的。

在下面的讲解当中会牵涉到模式的转换，希望读者要搞清楚每一个模式的对应关系。

本节假设条件为芯片工作于C28x模式（OBJMODE=1，AMODE=0）。复位后，通过执行指令C28OBJ或者SETC OBJMODE将ST1中的OBJMODE位置1，芯片即可工作于C28x模式。

6.1.1 DSP中的操作数

汇编语言离不开操作符和操作数，操作符可以认为就是CPU的指令或者编译器上的伪指令，操作数是指令执行过程中的参与者，也可以说操作数就是指令所控制的对象。

在应用程序的开发过程当中少不了的就是算术运算还有比较运算，当然在汇编语言编程的时候也是一样的，在汇编语言当中进行算术运算的操作并不像C/C++那样直观、方便，需要掌握众多的助记符才行，接下来会通过表6-2来说明一下关于算术方面的助记符以及与其相关的标志位。

表6-2影响指令的判断条件的说明

在汇编程序当中实现乘法操作时一件非常不简单的事，由于是属于纯寄存器操作，因此，开发人员需要准备保存乘法结果的地址，在表6-1当中讲解操作数符号的时候有一个关于乘

表6-3 PM与结果保存方式的关系

6.1.2汇编语法指令描述

前一小节提到过，汇编指令一般都由操作符和操作数组成，操作符也被称为指令助记符，它是指令中的关键字，表示本条指令操作类型，不能省略。操作数可以省略，也可以有很多，但各操作数之间要用“,”分开。指令助记符与操作数之间要用空格分开。

n为数值0～7，ARn指定下次的辅助寄存器。

ind：

选择一下7种符号之一：*，*+，*-，*0+，*0-，*BR0+，*BR0-(兼容模式使用)。

#：立即寻址方式中常用的前缀。数值前面带“#”，表示该数值为一个立即数。

<<左移。

>>右移。

@：

当使用C28x语法时，64位字段数据与通过“@”符号来表示，一帮组程序员理解当前正在使用哪种寻址模式。

@@：

当使用C28x语法时，128位字段数据页通过“@@”符号来表示。

loc16：16位寻址方式指定地址单元的内容。

loc32：32位寻址方式指定地址单元的内容。

#16bitsigned：16位有符号立即数。

6.2寻址方式

通过6.1节当中读者们应当对汇编语言编程有了一定的了解，仅仅了解了汇编语言的操作符还是不过的，接下来就从汇编语言最根本的开始学习——寻址方式寻址方式就是寻找操作数或者操作数地址的方式，在存储器中，操作数或指令字写入或读出的方式，有地址指定方式、相联存储方式或堆栈存取方式。几乎所有的计算机，在内存中都采用地址指定方式。当采用地址指定方式时，形成操作数或指令地址的方式称为寻址方式。C28x系列DSP的指令集采用7种寻址方式：

1.直接寻址方式：DP（数据页指针），在此方式中，16位的DP寄存器被当做一个固定的

页指针，讲指令中提供6未或者7位的地址偏移量与DP寄存器中的值组合起来就构成完整的地址。当访问具有固定地址的数据结构时，这种寻址方式特别有用，例如，外设寄存器和C/C++中的全局及静态变量。

2.堆栈寻址方式：SP（堆栈指针），在这种方式下，16位的SP指针被用来访问软件堆栈

的内容。C28x系列的堆栈是从低端地址想高端地址生长的，SP总是指向下一个空的存储单元。当需要访问堆栈中的数据时，SP的值减去指令仲提供的6位偏移量作为被访问数据的地址和，而堆栈指针将在入栈后加1，出栈前减1.

3.间接寻址方式：XAR0到XAR7（辅助寄存器指针），在该方式下，32位的XARn寄存器被

当做一般的数据指针来使用个。通过相应的指令可以实现操作后XARn加1、操作前/后减1，还可以配合3位偏移量或者其他16位寄存器实现变址寻址。

4.寄存器寻址方式：这种方式下，另一个寄存器可以是该次访问的资源或者目的操作数。

这样在C28x中既能实现寄存器到寄存器的操作。

5.数据/程序/IO空间寻址方式：在这种方式下，存储器中操作数的地址被包含在指令中。

6.程序空间间接寻址方式：某些指令可以通过指针来访问位于程序空间中的存储器操作

数。由于在C28xCPU中存储器是统一寻址的，所以单周期内可以读取两个操作数。

7.字节寻址方式：该方式能访问到股东地址单元的最低有效位和最高有效位。

对于基于C28x的DSP芯片来说，以上的7种寻址方式仲出了IO空间寻址方式外其他的都支持。

C28x的大多数指令都是利用操作符中的８位字段来选择寻址方式和对寻址方式进行修改．在C28x的指令系统中，这个８位字段用于以下寻址方式：

1.loc16：为１６位数据访问选择直接／堆栈／间接／寄存器寻址方式。

[loc16]表示loc16这种寻址方式对应的16位数据。

2.loc32：为３２位数据访问选择直接／堆栈／间接／寄存器寻址方式。

[loc32]表示loc32这种寻址方式对应的32位数据。

在直接寻址方式下，loc16/loc32指的是一个用标号表示的地址，这个地址由16位的DP寄存器和操作码内8位字段的6位或7位偏移量共同决定。［loc16］/[loc32]表示这个地址对应的16/32位数据。以上7种寻址方式都与“loc16/loc32”组合起来使用。

在间接寻址方式下，loc16/loc32表示放在辅助寄存器（XAR0~XAR7）中的一个地址，[loc16]/[loc32]表示这个地址对应的16/32位数据。

在堆栈寻址方式下，loc16/loc32表示堆栈指针指向的一个堆栈单元，[loc16]/[loc32]表示这个单元内的16/32位数据。

在寄存寻址方式下， loc16/loc32表示一个16位或32位寄存器（如ACC、P、XT、AH 等）， [loc16]/[loc32]表示这些寄存器内的16/32位数据。

由于C28x提供了多种寻址方式，因此用寻址方式选择位（AMODE）来选择８位字段（loc16/loc32）的解码。该位属于状态寄存器ST1。寻址方式可以大致归类如下：

（1）AMODE＝０——该方式是复位后的默认方式，也是C28x的C/C++编译器使用的方式。这种方式与C2xLP CPU的寻址方式不完全兼容。数据页指针偏移量是６位（在C2xLP CPU 中是７位），并且不支持所有的间接寻址方式。

（2）AMODE＝１——该方式包括的寻址方式完全与C2xLP 器件的寻址方式兼容。数据页指针的偏移量是７位并支持所有C2xLP 支持的间接寻址方式。

编译器总是假定AMODE=0，所以它只使用对AMODE=0有效的寻址模式。而汇编器可以通过设置命令行选项实现默认AMODE=0或者AMODE=1。

v28:假定AMODE=0（C28x寻址方式）

v28 – m20:假定AMODE=1（与C2xLP全兼容的寻址方式）

在文件中使用内嵌伪指令:

. c28_amode :告诉汇编器后面的代码段都假定AMODE=0（C28x寻址方式）

. lp_amode :告诉汇编器后面的代码段都假定AMODE=1（与C2xLP全兼容的寻址方式）指令操作码仲的8位字段决定了loc16/32寻址方式，其可用的寻址方式总结见表6-4。

表6-4 loc16/loc32的寻址方式

6.2.1直接寻址方式

指令字中包含数据存储器的7位便宜地址与基地址构成16位数据存储器地址，基地址由数据页指针DP或堆栈指针SP提供，具体由ST1的CPL决定。64K数据存储器包含512个数据页指针DP，DP的范围记为0~511.状态寄存器ST0内的第9位数据指针中的值来确定当前数据页。具体的直接寻址方式如图6-1所示。

15~8位7位6~0位

图6-1直接寻址方式

假设需要访问数据空间地址0000105DH：

（1）AMODE=0:

使用直接寻址方式访问数据存储器时，必须首先对DP进行设置以确定数据页面，然后再书写进行某种操作的指令，该指令的操作数将确定数据页面内部的特定偏移单元。其步骤如下：

1. 设置数据页面将当前数据页面载入DP。

MOVW DP，#0041H ;初始化数据页面指针

2. 设置偏移量

给出6位偏移量作为指令的一个操作数。

ADD AL，@1Dh ; AL与当前数据页面内偏移1DH单元的内容相加，结果存入到AL中

如图6-2所示直接寻址下AMODE为0的地址分配

16bit6bit

图6-2直接寻址下AMODE为0的地址分配

（1）AMODE=1:

1选择兼容选址模式

SETC AMODE ;令AMODE=1

.lp_amode ;通知编译器AMODE=1

2设置数据页面

讲当前数据页面载入DP

MOVW DP,#0040H ;初始化数据页面指针

3设置偏移量

给出7位偏移量作为指令的一个操作数。

ADD AL,@@5Dh ;AL与当前数据页面内偏移量5DH单元的内容相加，结果存入到AL中

如图6-3所示直接寻址下AMODE为1的地址分配。

15bit7bit

图6-3直接寻址下AMODE为1的地址分配

6.2.2堆栈寻址方式

在堆栈寻址方式下，16位的SP指针被用于访问软件堆栈的信息。C28x的堆栈从存储器的低地址变化到高地址(小端方式)，SP指针总是指向下一个空单元．当需要访问堆栈中的数据时，由程序提供６位偏移量，SP的值减去这６位的偏移量就是被访问的数据的地址，然后修改堆栈指针，堆栈寻址方式下loc16/loc32的语法说明见表6-6所示。

表6-6堆栈寻址方式下loc16/loc32的语法说明

下面的例子是带偏移量的堆栈寻址方式访问对栈区16/32数据,当AMODE=0时：

ADD AL,*-SP[5] ;将（SP-5）指向堆栈单元的16位内容加到AL；

MOV *-SP[8],AL ;将AL中的16位内容存入（SP-8）指向的堆栈单元

ADDL ACC,*-SP[12] ;将（SP-12）指向的堆栈单元的32位内容加到ACC

MOVL *-SP[34],ACC ;讲讲ACC中的32位内容存入（SP-34）指向的堆栈单元

下面的例子是利用堆栈寻址方式递增访问堆栈区16/32为数据：

MOV *SP++,AL ;将16位AL寄存器的值压入栈顶，且SP=SP+1

MOVL *SP++,P ;将32位P寄存器的值压入栈顶，且SPSP+2

最后通过例子来讲解一下通过堆栈寻址方式递减访问堆栈区16/32数据：

ADD AL,*--SP ;SP=SP-1，再把新SP指向的16位堆栈的内容加到AL中

MOVL ACC,*--SP ;SP=SP-2，再把新的SP指向的32位堆栈内容移到ACC中

6.2.3间接寻址方式

间接寻址方式的基本概念是指CPU对操作数读写时，通过辅助寄存器中存放的地址访问操作数。

逻辑上来讲是在间接寻址方式下，32位的XARn（辅助寄存器）被当做是一般性数据指针。其内容是操作数所在数据存储器的32位地址，CPU通过这个地址来取操作数。可以通过指令实现对辅助寄存器XARn加1加2、减1减2和变址操作（操作前/后），C28x的间接寻址方式（XAR0~XAR7）。

例如指令：MOVL ACC，*XAR2++;假设XAR2的值位0x80100h，内容地址0x80100的存储单元内容位1234h，0x80101的内容位5678h，执行这条指令后，ACC=56781234h，XAR2=80102h。

在物理上来看间接寻址方式下执行指令: MOVL ACC，*XAR2++，地址和数据通过寄存器和总线传送，当CPU将这条指令从程序空间读出并译码后，AEAU把XAR2中存放的地址0x00080100发送到DRAB上,然后CPU通过DRDB把内存单元数据56781234h读到数据缓冲寄存器,在发送操作数总线上(至此寻址过程结束),ALU读取DRDB的数据,经过处理后发送结果到结果总线,然后放入ACC中。间接寻址方式的loc16/loc32语法说明见表6-7所示。

表6-7 C28x的间接寻址方式下的loc16/loc32的语法说明几乎所有的处理器都具有间接寻址方式(只是使用数据指针寄存器不同而已)，如F2812读/写操作数。

6.2.4寄存器寻址方式

在该寻址方式下，寄存器可以是访问的源操作数，也可以是目标操作数，这样在C28x 中就能实现寄存器到寄存器的操作．这一方式包括对32位和16位寄存器的寻址。寄存器寻址方式说明见表6-8所示。

下面通过以下简单的例子来说明一下在汇编程序当中的寄存器寻址的相关操作。

1、ACC寄存器寻址32位数据

MOVL XAR6,@ACC ;将ACC的内容装入到XAR6

MOVL @ACC,XT ;将XT寄存器的内容装入到ACC

ADDL ACC,@ACC ;ACC=ACC+ACC

2、P寄存器寻址32位数据

MOVL XAR6,@P ;将P的内容装入到XAR6

MOVL @P,XT ;将XT寄存器的内容装入P

ADDL ACC,@P ;ACC+ACC+P

3、AX寄存器寻址16位数据

MOV PH,@AL ;将AL的内容装入到PH

ADD AH,@AL ;AH=AH+AL

MOV T,@AL ;将AL的内容装入T

6.2.5数据/程序/IO空间立即寻址方式

在该寻址方式下，存储器操作的地址就存在指令中。数据/程序/IO空间立即寻址方式的说明见表6-9所示。

表6-9数据/程序/IO空间立即寻址方式下的指令语法说明

6.2.6程序空间间接寻址方式

某些指令可以通过使用间接指针对程序空间中的存储器进行访问。因为C28xCPU的存储器是标准一致的，使用的是统一寻址，这就使在一个机器周期中进行两次读操作成为可能。

6.2.7字节寻址方式

字节寻址的例子如下：

MOV AX.LSB,loc16 ;若(地址方式=*+XARn[AR0/AR1/3bit])

;若(偏移量=偶数值)，AX.LSB=[loc16].LSB，AX.MSB=0x00

;若(偏移量=奇数值)，AX.LSB=[loc16].MSB，AX.MSB=0x00

;否则,AX.LSB=[loc16].LSB,AX.MSB=0x00

MOVB AX.MSB,loc16 ;若(地址方式=*+XARn[AR0/AR1/3bit])

;若(偏移量=偶数值)，AX.LSB=原值，AX.MSB= [loc16].LSB

;若(偏移量=奇数值)，AX.LSB=原值，AX.MSB=[loc16].MSB

;否则,AX.LSB=[loc16].LSB,AX.MSB=[loc16].LSB

6.3 C28x汇编操作指令

在C28x系列的DSP当中有超过150条的汇编指令，按照功能来分可分位15类，接下来通过表格的方式向读者解释一下最常用的指令。

1.对辅助寄存器（XAR0~XAR7）的操作

CPU提供了8个32位的辅助寄存器：XAR0、XAR1、XAR2、XAR3、XAR4、XAR5、XAR6和XAR7。可以作为地址指针指向存储器，或者作为通用目的寄存器来使用。许多指令可以访问

XAR0~XAR7的低16位，其中，辅助寄存器的低16位为AR0~AR7，它们用作循环控制和

16

位比较的通用目的寄存器。当访问AR0~AR7时，寄存器的高16位（AR0H~AR7H）可能改变或者不改变，着主要取决于所应用的指令。AR0H~AR7H只能作为XAR0~XAR7的一部分来读取，不能单独进行访问。具体操作看表6-12。

表6-12对寄存器XARn的操作说明

2.对数据页指针（DP）的操作

在直接寻址方式中，对数据存储器的寻址要在64个字（即一个页面为64个字）的数据页中进行。由低4M字节的数据存储器组成65536个数据也，用0-65535进行标号。在DP 直接寻址方式下，16位的数据页指针（DP）包含了目前的数据页数。可以通过DP通过给DP

表6-13对DP寄存器操作的说明

3.对堆栈指针SP的操作

堆栈指针（SP）允许在数据存储器中使用软件堆栈。堆栈指针为16位，可以对数据空间的低64K进行寻址。当使用SP时，将32位地址的高16位置为0。复位后SP指向地址00000400h。堆栈操作说明如下：

1.栈从低地址向高地址增长。

2.P总是指向堆栈中的下一个区域。

3.SP被初始化，它指向地址00000400h。

4.将32位数值存入堆栈时，先存入低16位，然后将高16位存入下一个高地址中。

5.当读取32位的数值时，C28x系列的CPU期望存储器或外设接口逻辑把读写排成偶地址。例如，如果SP包含一个奇数地址00000083h，那么，进行一个32位的读操作时，将从地址00000082h和00000083h中读取数值。

6.如果增加SP的值。如果他超过FFFFh，或者减少SP的值，使它低于0000h开始计数。例如，如果SP=FFFFh而一个指令又想SP加3，啫结果是0001h。当减少SP的值使它达到0000h，它就会重新从FFFFh计数。例如，如果SP=0002h而一个指令又从SP减4，则结果就是FFFFh。7当数值存入堆栈是，SP并不要求排成奇数或者偶数地址。排列由存储器或者外设接口逻辑完成。具体的语法操作说明看表6-14。

4.对AX寄存器的操作

在汇编语言程序中,累加器——AX是一个非常重要的寄存器,但在程序中用它来保存临时数据时,最好将其转存到其它寄存器或内存单元中,以防止在其它指令的执行过程中使其中的数据被修改,从而得到不正确的结果,为程序的调试带来不必要的麻烦。具体操作请看表

表6-15 AX寄存器操作说明

5.对16位ACC寄存器的操作

累加器(ACC)是CPU的主要工作寄存器。除了那些对存储器和寄存器的直接操作外，所有的ALU操作结果最终都要送入ACC。ACC支持单周期数据传送、加法、减法和来自数据存储器的宽度为32位的比较运算，它也可以接受32位乘法操作的运算结果。对ACC可以单独进行16位／8位的访问。累加器还具有如下的相关状态位。

(1)．溢出模式位(OVM)

(2)．符号扩展模式位(SXM)

(3)．测试／控制标志位(TC)

(4)．进位位(C)

(5)．零标志位(Z)

(6)．负标志位(N)

(7)．溢出标志位(V)

(8)．溢出计数位(OVC)

对于ACC寄存器的具体操作说明请看表6-16 16位ACC寄存器操作说明、表6-17 32