TMS320C54x的地址发生器介绍

TMS320C54x中有两个地址发生器：程序地址发生器（PAGEN）和数据地址发生器（DAGEN），用来对程序存储器和数据存储器进行寻址，产生所需的地址信息。

1．程序地址发生器

程序地址发生器（PAGEN）负责产生合适的地址给程序存储器。所生成的地址用来访问指令、系数表、16位立即数或其他存储在程序存储器中的信息。程序地址发生器（PAGEN）的组成如图3-15所示。

PAGEN包括以下5个寄存器

①程序计数器（PC）。

②重复计数器（RC）。

③块重复计数器（BRC）。

④块重复起始地址寄存器（RSA）。

⑤块重复结束地址寄存器（REA）。

图3-15 程序地址发生器（PAGEN）的组成

在PAGEN中，PC是一个关键部件，它是包含内部或外部程序存储器地址的16位寄存器。程序计数器产生需要取指的下一条指令所在的存储器地址。通过PAB可以寻址到存储在程序存储器中的任何一个指令，并且将读取的指令加载到指令寄存器IR中，然后PC就准备开始下一个指令读取周期。(www.xing528.com)

PC有多种加载的方法，表3-7列出了对应于不同的执行代码时PC应装入的值。

表3-7 向PC中加载地址的操作

程序地址发生器具有简单的数学运算能力，一般PAGEN在连续取指时PC自动加1并指向下一条指令，但在跳转、调用、返回、中断或循环等程序地址出现不连续的情况下，对应不同指令PAGEN将相应的目标地址装入PC，然后加载到程序地址总线PAB上进行寻址。对应调用和中断，当前的PC存放在堆栈中。当调用函数或中断服务程序结束后，用返回指令从堆栈中恢复PC的值。另外，对于某些超过64K字程序空间的DSP，如C549、VC5402、VC5410，还有一个附加的扩展程序计数器（XPC），XPC存放扩展程序存储器信息，可以用以寻址扩展的程序存储空间。

有多种方法可以对XPC和PC进行联合加载，表3-8列出了向XPC中加载地址的操作。

表3-8 向XPC中加载地址的操作

程序地址发生器还提供了实现指令重复的一些硬件，用于实现单条指令的重复和指令块的重复。由于硬件循环，不要开销，处理器就能高效自动地重复执行单条或一段指令。许多DSP算法需要高速重复执行一系列的MAC指令，如滤波器、FFT等，所以零开销的循环是非常有用的。重复操作寄存器包含RC、BRC、RSA和REA。RC是一个循环计数器，它只能由重复指令（RPT和RPTZ）加载。但BRC、RSA和REA是16位存储器映射寄存器，其地址分别为1Ah、1Bh和1Ch。BRC是块重复计数器，每段代码执行后计数器减小。RSA存放循环起始地址，REA存放循环结束地址，用来确定要重复的一段代码的开始和结束。

2．数据地址发生器

数据地址发生器（DAGEN）负责产生合适的地址给数据存储器，支持7种基本的数据寻址模式。它包括8个辅助寄存器（AR0～AR7）、2个辅助寄存器算术逻辑单元（ARAU0和ARAU1）、数据存储器页指针DP、堆栈指针寄存器SP、循环缓冲区大小寄存器BK和用于选择辅助寄存器AR0～AR7的ARP。与8个辅助寄存器配套的是2个辅助寄存器算术逻辑单元，它们可以完成16位无符号数的算术运算。