加载和存储指令的操作方法

加载和存储指令用于完成数据的读入和保存。加载指令是将存储器内容或立即数赋给目的寄存器；存储指令是把源操作数或立即数存入存储器或寄存器。在计算机的工作过程中，存在着大量数据存取操作，数据的加载和存储指令在应用程序中占有很大比例。TMS320C54x为用户提供了非常灵活、方便的数据加载和存储指令，按照功能的不同可以将加载和存储指令分为8组：加载指令、存储指令、条件存储指令、并行加载和存储指令、并行加载和乘法指令、并行存储和加/减法指令、并行存储和乘法指令以及其他加载和存储指令。分别叙述如下。

1．加载指令

加载指令用于将数据存储单元内的值、立即数或源累加器的值装入目的累加器、临时寄存器等，也就是给目的累加器和临时寄存器等赋值。加载指令共有21条，见表4-32。

表4-32 加载指令

（续）

TMS320C54x提供的加载指令分别为DLD、LD、LDM、LDR、LDU和LTD。其中：

1）DLD指令将32位Lmem数值加载到dst中，ST1的C16位决定了指令的执行方式。若C16=0，指令以双精度模式执行，Lmem加载到dst中。若C16=1，指令以双16位模式执行，Lmem的高16位加载到dst的高24位，同时Lmem的低16位加载到dst的低16位。

2）以累加器A或B为目标操作数的LD指令是将数据存储器操作数或立即数K、lk或累加器A、B中的内容先移位或者不移位，然后传送到目标操作数A或B中去，而源操作数的内容不变。当标志位SXM＝1时，进行有符号数的加载，否则，进行无符号数的加载；当加载指令中带有SHIFT或ARM移位时，OVM会影响指令的结果，且当操作的结果有溢出时，OVA或OVB被置1。

3）以暂存器T或ST0、ST1的DP、ASM及ARP字段为目标操作数的LD指令为状态寄存器的有关位赋值，多用于程序的初始化设计，指定直接寻址的数据页指针DP值，当前辅助寄存器指针ARP的值及移位位数ASM值等。这些指令不会影响其他的状态位，也不受任何控制位的影响。

4）LDM指令将存储器映射寄存器MMR中的值加载到dst中。无论DP的当前值或ARx的高9位为何值，都将有效地址的最高9位清0，以便限制在第0页内寻址。

5）LDR指令将Smem左移16位之后加载到累加器dst的31~16位。Smem值加上2¹⁵进行舍入操作，dst的低15位（0~14位）清0，第15位置1。

6）LDU指令将Smem内容加载到累加器dst的低16位（15~0位），dst的保护位和高端部分（39~16位）清0。数据被当作无符号数，无论SXM如何取值，都不做符号扩展。

7）LTD指令将Smem的内容复制到T寄存器中，也复制到下一个数据单元中，Smem的内容保持不变。该指令用于实现数字信号处理的Z延迟。

【例4-35】 加载指令示例。

2．存储指令

存储指令用于将源累加器、立即数或临时寄存器等的值保存到数据存储单元或存储映射寄存器。存储指令共有14条，见表4-33。

TMS320C54x提供的存储指令分别为DST、ST、STH、STL、STLM和STM。其中：

1）DST指令将src的内容存入32位的Lmem存储单元中。

2）ST指令将T寄存器、TRN寄存器或一个16位常数lk存入数据存储器的Smem中。

表4-33 存储指令

3）STH指令将src的高位部分（31~16位）存储到数据存储器Smem中。src存储之前需要左移，移位的位数由ASM、SHFT或者SHIFT决定，并且移位后的31~16位存储到数据存储器Smem或Xmem中。

4）STL指令将src的低位部分（15~0位）存储到数据存储器Smem中。操作数src需要左移，移位的位数由ASM、SHFT或SHIFT确定，移位后的15~0位存储到数据存储器Smem或Xmem中。如果移位的位数是正数，低位补0。

5）STLM指令将src的低位部分（15~0位）存储到存储器映射寄存器MMR中。无论当前辅助寄存器ARx的高9位或DP为何值，有效地址的高9位都被清0。

6）STM指令将16位常数存储到MMR或者数据页0的存储单元中，但不改变状态寄存器ST0的DP字段。

【例4-36】 存储指令示例。

3．条件存储指令

条件存储指令共有4条，见表4-34。

表4-34 条件存储指令

TMS320C54x提供的条件存储指令分别为CMPS、SACCD、SRCCD和STRCD。其中：

1）CMPS指令比较src的高16位和低16位这两个二进制补码数值的大小，将较大的16位数值放入Smem中。如果src中的高16位数值大，则将寄存器TRN左移1位，最低位补0，将TC清0；如果低16位数值大于或者等于高16位数值，则将寄存器TRN左移1位，最低位补1，将TC置1。

2）SACCD、SRCCD、STRCD指令如果满足指定的条件，分别为将src内容左移（ASM-16）位之后的值、块循环计数器BRC的值、T寄存器的值存入Xmem指定的存储单元，如果不满足条件，指令读入Xmem的值后不做改变，再写回Xmem中。

【例4-37】 条件存储指令示例。

4．并行加载和存储指令

并行操作指令包括并行加载和存储指令、并行加载和乘法指令、并行存储和加/减法指令、并行存储和乘法指令。并行操作指令的数据传输与各种运算同时进行，充分利用了TMS320C54x的流水线特性，代码和时间效率高。但这类指令的前后指令应注意流水线冲突问题。所有并行操作指令都是单字单周期指令，且都工作在累加器的高位，同时某些并行操作与ASM有关，在并行操作指令中只能采用间接寻址方式寻址Xmem或Ymem。

并行加载和存储指令共有两条，见表4-35。

表4-35 并行加载和存储指令

TMS320C54x提供的并行加载和存储指令ST||LD用于存储累加器内容，并行执行加载操作，该并行指令将src左移（ASM-16）位后存储到Ymem中，同时把16位的双数据存储器操作数Xmem值加载到dst或T寄存器中。如果src和dst为同一个累加器，则存储到Ymem中的值是指令执行前src的值，该指令受状态位OVM和ASM的影响，执行结果影响状态位C。(www.xing528.com)

【例4-38】 并行加载和存储指令示例。

5．并行加载和乘法指令

并行加载和乘法指令共有4条，见表4-36。

表4-36 并行加载和乘法指令

TMS320C54x提供的并行加载和乘法指令分别为LD||MAC[R]和LD||MAS[R]，其中：

1）LD||MAC[R]指令用于加载累加器，同时并行地执行累加器的乘法（舍入操作可选），一方面将16位双数据存储器操作数Xmem左移16位后放入dst的第31~16位；同时另一个双数据存储器操作数Ymem与T寄存器内容相乘，乘积与dst_内容相加后存入dst_。如果使用了扩展名R，还需要对乘法累加结果进行凑整操作，方法是与2¹⁵相加，将结果的第15~0位清0，存储到dst_。

2）LD||MAS[R]指令用于加载累加器，同时并行地执行乘减指令（舍入操作可选），一方面将16位双数据存储器操作数Xmem左移16位后放入dst的第31~16位；同时另一个双数据存储器操作数Ymem与T寄存器内容相乘，从dst_中减去该乘积后再存入dst_。如果使用了扩展名R，还需要对减法结果进行凑整操作，方法是与2¹⁵相加，将结果的第15~0位清0，存储到dst_。

上述指令受状态位SXM、FRCT和OVM的影响，执行结果影响状态位OVdst_。

【例4-39】 并行加载和乘法指令示例。

6．并行存储和加/减法指令

并行存储和加/减法指令共有两条，见表4-37。

表4-37 并行存储和加/减法指令

TMS320C54x提供的并行存储和加/减法指令分别为ST||ADD和ST||SUB，其中：

1）ST||ADD指令用于保存累加器内容，并行执行加法运算。该指令将src左移（ASM-16）位后存储到Ymem中；同时将dst_的内容与左移16位后的Xmem相加，加法结果存储到dst中。如果src和dst为同一个累加器，则存储到Ymem中的值是指令执行前src的值。

2）ST||SUB指令用于保存累加器内容，并行执行减法运算。该指令将src左移（ASM-16）位后存储到Ymem中；同时并行地Xmem的内容左移16位后减去dst_的内容，结果存入dst中。如果src和dst为同一个累加器，则存储到Ymem中的值是指令执行前src的值。

上述指令受状态位OVM、SXM和ASM的影响，执行结果影响状态位C和OVdst。

【例4-40】 并行存储和加/减法指令示例

7．并行存储和乘法指令

并行存储和乘法指令共有5条，见表4-38。

表4-38 并行存储和乘法指令

（续）

TMS320C54x提供的并行存储和乘法指令分别为ST||MAC[R]、ST||MAS[R]和ST||MPY，其中：

1）ST||MAC[R]指令用于存储累加器内容，并行执行乘法累加运算（舍入操作可选），该指令将src左移（ASM-16）位之后存储到Ymem；同时并行地将T寄存器内容与Xmem存储单元内容相乘，乘积与dst内容相加后存入dst。如果使用了扩展名R，还需要对乘法累加结果进行凑整操作，方法是与2¹⁵相加，将结果的第15~0位清0，存储到dst。

2）ST||MAS[R]指令用于存储累加器内容，并行执行乘减运算（舍入操作可选），该指令将src左移（ASM-16）位之后存储到Ymem；同时并行地将T寄存器内容与Xmem存储单元内容相乘，用dst减去该乘积后再存入dst。如果使用了扩展名R，还需要对减法结果进行凑整操作，方法是与2¹⁵相加，将结果的第15~0位清0，存储到dst。

3）ST||MPY指令用于存储累加器内容，并行执行乘法运算，该指令将src左移（ASM-16）位之后存储到Ymem；同时并行地将T寄存器内容与Xmem存储单元内容相乘，乘积存入dst。

上述指令中如果src与dst为同一个累加器，则存储到Ymem中的值是指令执行前src的值。指令受状态位OVM、SXM、FRCT和ASM的影响，执行结果影响状态位C和OVdst。

【例4-41】 并行存储和乘法指令示例。

8．其他加载和存储指令

除了上述加载和存储指令外，还有一些其他的加载和存储指令，它们可以实现两个数据存储单元间数据的交换，两个存储映射寄存器间数据的交换等。其他加载和存储指令共有12条，见表4-39。

表4-39 其他加载和存储指令

TMS320C54x提供的其他加载和存储指令在4.1节寻址方式中已经进行了说明，在此不再做详细赘述。

【例4-42】 其他加载和存储指令示例。