数字信号处理技术第五章汇编语言程序设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章 汇编语言程序设计举例：,5.1,数据块传送,例,1,：将数组,X5=1,，,2,，,3,，,4,，,5,初始化,.data,TAL: .word 1,2,3,4,5,.sect “.vectors”,B START,.bss x,5,.text,START: STM #x,AR5,RPT #4,MVPD TAB,*AR5+,第5章 汇编语言程序设计举例：,例,2,：编写一段程序将数据存储器中的数组,X20,复制到,数组,Y20,中。,.bss x,20,.bss y,20,STM #x,AR2,STM #y,AR3,RPT #19,MVDD AR2+,AR3+,例2：编写一段程序将数据存储器中的数组X20复制到,5.2,加减法和乘法运算,例,3,：编写完成,Z=X+Y-W,的功能,LD x,，,A;,直接寻址,ADD y,，,A,SUB w,，,A; A=A-w,STL A,，,z,例,4,：编程实现,y=mx+b,的功能,LD m,，,T,MPY x,，,A,ADD b,，,A,STL A,，,y,5.2 加减法和乘法运算,例,5,：编写实现,y=x1,a1+x2,a2,的功能,LD x1,，,T,MPY a1,，,B,LD x2,，,T,MAC a2,，,B,STL B,，,y,STH B,，,y+1,例5：编写实现 y=x1a1+x2 a2的功能,例,6,：找出,y=,ai,xi(i=1,2,3,4),中乘机项,ai,xi,的最大值，,并存入累加器,A,中。,STM #a,，,AR1,STM #x,，,AR2,STM #2,，,AR3,LD *AR1+,，,T,MPY *AR2+,，,A,Loop1,：,LD *AR1+,，,T,MPY *AR2+,，,B,MAX A,BANZ loop1,，,*AR3-,例6：找出y=aixi(i=1,2,3,4)中乘机项ai,5.3,重复操作,例,7,：对一个数组初始化：,X5=0,，,0,，,0,，,0,，,0,.bss x,，,5,STM #x,AR1,LD #0,A,RPT #4,STL A,*AR1+,或采用如下方法：,.bss x,，,5,STM #x,AR1,RPTZ A,，,#4,STL A,*AR1+,注意：执行重复操作时不响应任何中断,5.3 重复操作,例,8,：对数组,X5,中的每个元素加,1,.bss x,5,Begin: LD #1,16,B,STM #4,BRC,STM #X,AR4,RPTB next-1,ADD *AR4,16,B,A,STH A,*AR4+,Next: LD #0,B,例8：对数组X5中的每个元素加1,5.4,程序的控制与转移,例,9,：,RC TC,CC sub,，,BNEQ,BC new,，,AGT,，,AOV,例,10,：计算,y=,xi,（,i=15,）,.bss x,5,.bss y,1,STM #x,AR1,STM #4,AR2,LD #0,A,Loop:ADD *AR1+,A,BANZ loop,*AR2-,STL A,y,5.4 程序的控制与转移,例,11,：,STM #5,，,AR1,STM #10,，,AR0,Loop,：,*AR1+,CMPR LT,AR1,；若（,AR1,）（,AR0,），则,TC=1,BC loop,TC,；若,TC=1,，则转,LOOP,例11： STM #5，AR1,5.5,堆栈的使用方法,在数据,RAM,空间开辟一个堆栈区,设置如下,:,Size .set100,Stack .usect”STK”,size,STM #stack+size,SP,5.5 堆栈的使用方法,例,12,：编写实现方程,y=mx+b,的程序,单操作数法：,LD m,，,T,MPY x,，,A,ADD b,，,A,STL A,，,y,双操作数法：,MPY *AR2,，,*AR3,，,A,ADD b,，,A,STL A,，,y,5.6,双操作数乘法,例12：编写实现方程y=mx+b的程序 单操作数法：,例,13,：编写完成,y=,aixi,（,i=120,）,采用单操作数方法：,LD #0,，,B,STM,，,#a,，,AR2,STM #x,，,AR3,STM #19,，,BRC,RPTB done-1, LD *AR2+,T,3T MPY *AR3+,A, ADD A,B,Done:STH B, y,STL B, y+1,采用双操作数的方法：,LD #0,，,B,STM,，,#a,，,AR2,STM #x,，,AR3,STM #19,，,BRC,RPTB done-1,2T MPY *AR2+,AR3+,，,A, ADD A,B,Done:STH B, y,STL B, y+1,例13：编写完成 y=aixi（i=120）采用单操作数,例,14,：进一步优化例,13,的程序：,STM #x,，,AR2,STM #a,，,AR3,RPTZ A,，,#19,MAC *AR2+,，,*AR3+,，,A,STH A,，,y,STL A,，,y+1,例14：进一步优化例13的程序：,例,15,计算,Z,32,=X,32,+Y,32,标准运算,LD xhi, 16,A,ADDS xho,A,ADD yhi,16,A,ADDS yho,A,STH A,zhi,STL A,zho,（,6,个字，,6,个,T),长字运算,DLD xhi,A,DADD yhi ,A,DSTA,zhi,(3,个字，,3,个,T),除,DST,指令（存储,32,位数要用,E,总线,2,次，需,2,个机器周期）外，,都是单周期指令，也是在单个周期内同时利用,C,总线和,D,总线，,得到,32,位操作数。,5.7,长字运算和并行运算,例15 计算Z32=X32+Y32 标准运算长字运算除D,并行运算指令有,4,种：并行加载和乘法指令，并行加载和存,储指令，并行存储和乘法指令，并行存储和加,/,减法指令。,例,16,：编写计算和的程序段,.bss x,3,.bss d,3,STM #x,AR5,STM #d,AR2,LD #0,ASM,ADD *AR5+,16,A,ST *AR5+,16,A,|LD *AR2+,B,ADD *AR2+,16,B,STH B,*AR2,x,y,z,e,d,f,AR5,AR2,并行运算指令有4种：并行加载和乘法指令，并行加载和存例16：,例编写计算,Z,64,=W,64,+X,64,-Y,64,的程序段,W,、,X,、,Y,和结果,Z,都是,64,位，它们都由两个,32,位的长字组成。利用长字指令完成位数的加减法,W3 w2 w1 w0,（,W,64,）,x3 x2 C x1 x0,（,X,64,）,y3 y2 C y1 y0,（,Y,64,）,z3 z2 z1 z0,（,Z,64,）,低,32,位相加产生进位,C,低,32,位相减产生借位,C,例编写计算Z64=W64+X64-Y64 的程序段,程序段：,DLD w1,A ; A=w1w2,DADD x1,A ; A=w1w0+x1x0,产生进位,C,DLD w3,B ; B=w3w2,ADDC x2,B ; B=,w3w2+x2+C,ADD x3,16,B ; B=w3w2+x3x2+C,DSUB y1,A ; A=w1w0+x1x0-y1y0,产生借位,C,DST A,z1 ; z1z0=w1w0+x1x0-y1y0,SUBBy2,B ; B=w3w2+x3x2+C-y2-C,SUB y3,16,B ; B=w3w2+x3x2+C-y3y2-C,DST B,z3 ;z3z2=w3w2+x3x2+C-y3y2-C,程序段：,32,位乘法运算,乘法算式如下：,x1 x0 S U,y1 y0 S U,x0y0 UU,y1x0 SU,x1y0 SU,Y1x1 SS,w3 w2 w1 w0 S U U U,其中，,S-,带符号数，,U-,无符号数,32位乘法运算,例,18,：编写计算,W,64,=X,32,*Y,32,的程序段,STM #x0,，,AR2,STM #y0,，,AR3,LD *AR2,，,T,；,T=x0,MPYU AR3+,，,A,；,A=uy0*ux0,STL A w0,；,w0=ux0*uy0,LD A,-16,A ;A=A16,MACSU *AR2+,*AR3-,A ;A+=y1*ux0,MACSU *AR3+,*AR2,A ;A+=x1*uy0,STL A,w1 ;w1=A,LD A,-16,A ;A=A16,MAC *AR2,*AR3,A ;A+=x1*y1,STL A,w2 ;w2=A,的低,16,位,STL A,w3 ;w3=A,的高,16,位,例18 ：编写计算W64=X32*Y32 的程序段,5.8,小数运算,1.,小数的表示方法,C54X,采用,2,的补码小数，其最高位为符号位数值范围从,-11,，一个,16,位,2,的补码小数的每一位权值为：,一个十进制小数乘以,32768,之后，将十进制整数部分转换成十六进制数，就得到了这个十进制小数的,2,的补码表示了。,注意：汇编语言程序中，不能直接写入十进制小数。要定义 一个系数,0.707,，可以写成：,word 32768707/1000,不能写成,327680.707,.,-1 1/2 1/4 1/8 ,2,-15,5.8 小数运算1. 小数的表示方法-1 1/2,2.,小数乘法与冗余符号位,出现冗余符号位是两个带符号数相乘，得到的乘积带,2,个符号位，造成错误的结果。,解决冗余符号位的方法：在程序中设定状态寄存器,ST1,中的,FRAT,（小数方式）位为,1,，在乘法器将结果送至累加器时就能自动的左移一位，自动地消去了两个带符号数相乘时产生的冗余符号位。,注意：,小数乘法编程时，应事先设置,FRCT,位：,SSBX FRCT,MPY AR2, *AR3,A,STH A, Z,2. 小数乘法与冗余符号位,例,19,编写计算,y=ai*xi( i=14),的程序,其中数据均为小数：,a1=0.1 a2=0.2 a3=-0.3 a4=0.4,x1=0.8 x2=0.6 a3=-0.4 x4=-0.2,.bss x , 4,.bss a , 4,.bss y , 1,.data,Table: .word 1*32768/10,.word 2*32768/10,.word -3*32768/10,.word 4*32768/10,.word 8*32768/10,.word 6*32768/10,.word -4*32768/10,.word -2*32768/10,.text,例19 编写计算 y=ai*xi( i=14) 的,Start: SSBX FRCT,STM #x , AR1,RPT #7,MVPD table , *AR1,STM #x ,AR2,STM #a , AR3,RPTZ A , #3,MAC AR2+, AR3 , A,STH A, y,Done: B done,Start: SSBX FRCT,5.9,除法运算,C54X,中没有单周期的,16,位除法指令，利用一条条减法指令（,SUBC,），加上重复指令,RPT #15,就可实现两个无符号的除法运算。,SUBC Smem ,src ;(src)-(Smem)15ALU,输出端,；如果,ALU,输出端,0,，,则（,ALU,输出 端）,1+1src,；否则（,src,）,1src,除法运算有两种情况：,5.9 除法运算C54X中没有单周期的16位除法指令，,1. |,被除数,|,|,除数,|,，商为小数,例,20,： 编写,0.4,（,0.8,）的程序段,.bss num , 1,.bss den , 1,.bss quot , 1,.data,Table : .word 4*32768/10 ;0.4,.word -8*32768/10 ;-0.8,.text,Start : STM #num ,AR1,RPT #1,MVPD table ,*AR1,；,传送,2,个数据至分子、分母单元,LD den ,16,A,；,将分母移到累加器,A,（,3116,）,MPYA num,；,（,num,）,*,（,A,（,3216,）,B,，,获取商的符号（在累加器,B,中）,ABS A,；,分母取绝对值,1. |被除数|除数|，商为小数,STH A,，,den ;,分母绝对值存放原处,LD num ,16 ,A,；分子,A,（,3216,）,ABS A,；分子取绝对值,RPT #14,；,15,次减法循环，完成除法,SUBC den , A,；如果,B,0,（商是负数），则需要变号,XC 1, BLT,NEG A,STL A,quot,；保存商,注意,：,SUBC,指令仅对无符号数进行操作，因此事先必须对除数和被除数取绝对值。利用乘法操作，获得商的符号，最后通过条件执行指令给商加上适当的符号。,2. |,被除数,|,|,除数,|,，商为整数,与例,20,，除输入数据外，仅有下列改动,LD num ,16 ,A,改成,LD num ,A,RPT #14,改成,RPT #15,STH A，den,5.10,浮点运算,为了扩大数据的范围和精度，往往需要采用浮点运算。,C54X,虽然是个定点,DSP,器件，但它支持浮点运算。,1.,浮点数的表示方法,浮点数用 尾数和指数组成，定点数,=,尾数,2,-,指数,浮点数的尾数和指数可正可负，均用补码表示。指数范围,-831,。,2.,定点数,浮点数,通过,3,条指令实现 （假设定点数已在累加器,A,中）,1,）,EXP A,例,22 EXP A,执行前 执行后,A=FF FFFF FFCB A=FF FFFF FFCB,T= 0000 T= 0019,（,25,）,5.10 浮点运算 为了扩大数据的范围和精度，往往,例,23 EXP B,执行前 执行后,A=07 8543 2105 A=FF 8543 0000,T= 0007 T= FFFC,（,-4,）,2,）,ST T,，,EXPONENT,这条紧接在,XEP,后的指令是将保存在,T,寄存器中的指数存放到数据寄存器的指数单元。,3,）,NORM A,例,24,：,NORM A,执行前 执行后,A=FF FFFF F001 A=FF 8008 0000,T= 0013 T= 0013,（,19,）,例23 EXP B,例,25,：,NORM B,，,A,执行前 执行后,A=FF FFFF F001 A=FF 4214 1414,B=21 0A0A 0A0A B=FF 4214 1414,T= FFF9 T= FFF9,（,-7,）,注意：,NORM,指令不能紧跟在,EXP,指令的后面。,3.,浮点数,定点数,将浮点数转化为定点数时，只要按指数值将其右移（指数为负数时左移）就行了。,4.,浮点数乘法举例,见书,P229,页例,26,例25 ： NORM B ， A,【例,5.26,】编写浮点乘法程序，完成,x1x2,0.3,（,0.8,）运算程序中保留,10,个数据存储单元：,【例5.26】编写浮点乘法程序，完成x1x20.3（,数字信号处理技术第五章汇编语言程序设计课件,数字信号处理技术第五章汇编语言程序设计课件,数字信号处理技术第五章汇编语言程序设计课件,数字信号处理技术第五章汇编语言程序设计课件,