TMS320C6000基础学习（2）——体系结构

fish001

TMS320C6000基础学习（2）——体系结构 [复制链接]

本帖最后由 fish001 于 2020-2-9 18:03 编辑

1. CPU架构

2. C6000基本指令集

在“DSP TMS320C6000基础学习（1）”中已经说过：SOP是大部分DSP算法的关键单元。C6000的寄存器包括A,B两组。

我们将看看下面的表达式通过DSP指令是怎么一步步实现的，

Y=∑an*xn withn = 1...N

（1）an*xn乘法实现，DSP中有专门的硬件乘法模块，因此只需要一个指令就能完成乘法操作，而且指令周期为1。

MPY .M a1,x1,Y1
其中MPY为乘法指令，.M表示DSP的乘法单元，上面指令执行Y1=a1*x1。

（2）加法实现，ADD指令，加法单元用.L表示，下面指令执行Y=Y+Y1

ADD .L Y,Y1,Y

（3）内存数据装载（上面的操作其实是有问题的，MPY和ADD不能直接操作内存），只能使用如下命令：
LDB *Rn, Rm：转载一个字节（8bits）

LDH *Rn, Rm：装载一个半字（16bits）

LDW *Rn, Rm：装载一个字（32bits）

LDDW *Rn, Rm：装载一个double字（64bits）

其中Rn包含要装载操作数内存地址（32bits）的寄存器，Rm为目标寄存器。装载的DSP执行单元称为.D。

（4）将常量装入寄存器指令——MVKL和MVKH

MVKL const, Rn（低16bits）

MVKH const Rn（高16bits）

const是一个常量或标签值，只能先装低位再装高位。

比如（3）中，先要将操作数内存地址载入Rn中，因为地址长度为32bits，必须依次使用上面的2条指令完成地址到寄存器的载入工作，

MVKL Addr_low8 Rn
MVKL Addr_high8 Rn

（5）综合（1）~（4）指令完成a1*x1的过程

其中pt1和pt2分别为a与x地址。

（6）循环指令

为完成Y=∑an*xn withn = 1...N，还有一个循环求和的过程，与其它平台类似，DSP中通过跳转指令和计数器实现循环，实现循环的步骤为：

========================================================

添加一个标签（下一次要跳转到何处）；

添加跳转指令（B）；

创建一个循环计数器；

添加一条指令用于对循环计数器更新；

使跳转指令根据计数器的值做相应的跳转；

=========================================================

下面为一个示例，

MVKL .S count, B0 ; 计数器寄存器B0初始化为count
loop: .....
SUB .S B0,1B0 ; 计数器减1
[B0] B .S loop ; 当B0不为0时跳转
上面用到了条件指令[Reg]，还有取反的条件指令[! Reg]。条件寄存器可以为A0,A1,B0,B1,B2。

到此，我们已经在DSP上使用指令完全实现了Y=∑an*xn withn = 1...N

这里考虑一个问题，如果我们要提高DSP的处理能力，有什么方法么？很容易想到，一方面可以提高时钟频率，从而减小单周期的时间；另一方面是增加处理单元的个数（指上面提到的.D .M .L .S等）。

另外，针对高性能的处理器还有更高处理性能的指令。

3. 内存映射

4. DSP C6000外设

C6000的外设主要包括：

—— 并口

—— 普通GPIO

—— EMIF：外部存储器接口

—— 串口：McBSP（多通道缓冲串口），McASP（多通道音频串口）

—— DMA（EDMA）：直接存储器访问（内部，外部）

—— 定时器（Timers）

—— 以太网接口（Ethernet）

—— 视频接口（Video Ports）

—— VCP/TCP接口：实现3G网络

—— PLL锁相环

本文最后记录下C6000系列产型号的命名方法，比如

TMS320C6713B-200
320：表示TI的DSP系列产品（另 430：MCU 470：ARM）

C：ROM （另 F：Flash EEROM）此处有误，改：在6000系列中C表示CMOS，而2000系列中C表示ROM

6713：产品型号

-200：主频为200MHz

更多细节参考http://www.ti.com/lsds/ti/dsp/c6000_dsp/products.page