定点和浮点DSP的流水线操作解析

需要说明的是，所有的TMS320C6x指令都是条件执行的，在E1节拍完成执行条件的判断，如果执行条件不满足，则指令在E1节拍终止。表2-8给出了定点流水线的节拍和相应的操作。

表2-8　定点流水线的节拍和相应的操作

以基于TMS320C64x的定点流水线为例说明指令执行过程，其时钟周期如图2-14所示。

图2-14　时钟周期

定点流水线指令执行过程程序如下。

定点DSP指令的流水线操作可分为7种指令类型，类型1～类型5见表2-9。

表2-9　定点DSP指令的流水线操作（类型1～类型5）

类型6为跳转指令，只在E1节拍跳转，延迟为5；类型7为NOP指令，没有任何操作，延迟为0。

所有类型的功能单元等待时间均为1；若表2-9中执行条件不成立，则指令不会产生计算结果，和跳转指令相似，在E1节拍后无操作。

浮点DSP的流水线操作可分为14种指令类型，这14种不同指令的流水线操作描述如下。(www.xing528.com)

·单周期指令：和定点DSP指令一样，参考表2-9；功能单元等待时间为1。

·16×16位乘法指令：和定点DSP指令一样，参考表2-9；功能单元等待时间为1。

·STORE指令：和定点DSP指令一样，参考表2-9；功能单元等待时间为1。

·LOAD指令：和定点DSP指令一样，参考表2-9；功能单元等待时间为1。

·跳转指令：和定点DSP指令一样；功能单元等待时间为1。

·NOP指令：和定点DSP指令一样；功能单元等待时间为1。

·双周期DP指令：E1节拍计算低位结果并写入寄存器；E2节拍计算高位结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为1；功能单元等待时间为1。

·4周期指令：E1节拍读源操作数并开始计算；E2节拍继续计算；E3节拍继续计算；E4节拍计算结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为3；功能单元等待时间为1。

·INTDP指令：E1节拍读源操作数并开始计算；E2节拍继续计算；E3节拍继续计算；E4节拍计算低位结果并写入寄存器；E5节拍计算高位结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为4；功能单元等待时间为1。

·DP比较指令：E1节拍读低位源操作数并开始计算；E2节拍读高位源操作数并开始计算，得到计算结果，并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为1；功能单元等待时间为2。

·ADDDP/SUBDP指令：E1节拍读低位源操作数并开始计算；E2节拍读高位源操作数并开始计算，E3～E5节拍继续计算；E6节拍计算低位结果并写入寄存器；E7节拍计算高位结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为6；功能单元等待时间为2。

·MPYID指令：E1～E4节拍读源操作数并开始计算；E5～E8节拍继续计算；E9节拍计算结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为8；功能单元等待时间为4。

·MPYID指令：E1～E4节拍读源操作数并开始计算；E5～E8节拍继续计算；E9节拍计算低位结果并写入寄存器；E10节拍计算高位结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为9；功能单元等待时间为4。

·MPYDP指令：E1节拍读低位源操作数并开始计算；E2节拍读源操作数SRC1的低位和SRC2的高位并继续计算；E3节拍读源操作数SRC1的高位和SRC2的低位并继续计算；E4节拍读高位源操作数并继续计算；E5～E8节拍继续计算；E9节拍计算低位结果并写入寄存器；E10节拍计算高位结果并写入寄存器；其他节拍无操作；延迟为9；功能单元等待时间为4。