DSP芯片原理與應用第11講C55x匯編語言的DSP芯片軟件開發(fā)（二）——匯編程序設計1引言1C55x匯編語言程序目錄2C55x匯編代碼的優(yōu)化CONTENTS3匯編和C混合編程1、C55x匯編語言程序一種源程序后綴名：.asm利用編譯器可以得到目標代碼.o由C/C++源程序也可以經(jīng)過匯編得到相應的匯編語言程序1、C55x匯編語言程序**第1步：分配塊??????利用助記符指令撰寫、也可以用代數(shù)指令撰寫.defx,y,init.usect"vars",4.usect"vars",1.sect"table"xy;;;為變量x保留4個未初始化的16位內(nèi)存空間為變量y保留4個未初始化的16位內(nèi)存空間創(chuàng)建一個名為“table”的初始化數(shù)據(jù)塊1,2,3,4;定義一個數(shù)組init，包含4個整形數(shù).text.defstart;;;創(chuàng)建一個代碼塊（默認是.text）定義代碼的起始標號（起始地址）標號start*第2步：初始化處理器模式*??????BCLRC54CMBCLRAR0LCBCLRAR6LC;;;設置處理器為C55x本地模式設置寄存器AR0處于線性尋址狀態(tài)設置寄存器AR0處于線性尋址狀態(tài)匯編程序示例1、C55x匯編語言程序匯編語言程序???由源語句構(gòu)成的代碼，通常放在.text塊中，也可以自定義塊名預先規(guī)定的數(shù)據(jù)塊，通常放在.data,.bss等塊中各段代碼可以構(gòu)成調(diào)用關(guān)系??CALL，調(diào)用RET，返回1、C55x匯編語言程序匯編語言程序

保護當前正在使用的數(shù)據(jù)

確定調(diào)用函數(shù)的入口地址

函數(shù)調(diào)用中參數(shù)值的傳遞函數(shù)調(diào)用CALL2000h返回堆棧指針SP減1，PC＋2保存在堆棧中，PC值改為2000h，開始從地址2000h執(zhí)行1、C55x匯編語言程序匯編語言程序

保護當前正在使用的數(shù)據(jù)

確定調(diào)用函數(shù)的入口地址

函數(shù)調(diào)用中參數(shù)值的傳遞函數(shù)調(diào)用返回與調(diào)用配套，放在函數(shù)結(jié)尾處堆棧頂端保存的返回地址送入PC中，SP加11、C55x匯編語言程序匯編語言程序函數(shù)的參數(shù)傳遞

函數(shù)調(diào)用前，第一個參數(shù)通過累加器AC0傳遞，其他傳遞參數(shù)按照逆序保存在堆棧中

函數(shù)中，先將累加器AC0中的值賦予第一個參數(shù)，隨后按順序?qū)⒍褩Ｖ械闹蒂x予其他參數(shù)

返回數(shù)據(jù)保存在累加器AC0中傳遞start;標號*??????MOVCALLcont……#16,AC0;將16賦值為AC0;調(diào)用cont，16是參數(shù)cont;標號*??????SUBRET#1,AC0;;將A減1返回1、C55x匯編語言程序匯編語言程序函數(shù)的參數(shù)傳遞

函數(shù)調(diào)用時必須確定有用數(shù)據(jù)都已被保存

函數(shù)調(diào)用不影響狀態(tài)寄存器，因此在編寫函數(shù)時，必須確定該函數(shù)中各狀態(tài)寄存器的設置是否與主調(diào)函數(shù)中的一致

若不一致，在被調(diào)函數(shù)的開始階段修改，在被調(diào)函數(shù)返回前必須修改回來在涉及代數(shù)運算的函數(shù)中，由于影響計算結(jié)果的功能比特很多，匯編語言程序撰寫比較麻煩start;標號*??????MOVCALLcont……#16,AC0;將16賦值為AC0;調(diào)用cont，16是參數(shù)cont;標號*??????SUBRET#1,AC0;;將A減1返回1、C55x匯編語言程序匯編語言程序的執(zhí)行過程C語言程序從main開始，匯編語言程序呢？匯編語言程序由源語句構(gòu)成源語句的核心是各條指令默認的執(zhí)行過程是從上至下按照源語句的順序執(zhí)行利用程序控制的指令可以控制程序的執(zhí)行過程

RESET

跳轉(zhuǎn)

函數(shù)調(diào)用

塊重復

軟、硬件中斷1引言1C55x匯編語言程序目錄2C55x匯編代碼的優(yōu)化CONTENTS3C55x匯編和C混合編程2、C55x匯編語言的優(yōu)化有效使用雙MAC硬件C55x芯片中包含兩個硬件的MAC單元，使用好這兩個單元，將會有效提高執(zhí)行效率。?雙MAC/MAS操作只能使用三個操作數(shù)，即MAC/MAS操作要共用其中的一個操作數(shù)；共用操作數(shù)必須使用XCDP（系數(shù)指針）尋址，并保存在內(nèi)部存儲器中；共用操作數(shù)應與其他兩個操作數(shù)存放在不同的存儲塊中。??2、C55x匯編語言的優(yōu)化充分使用并行執(zhí)行的特性C55x結(jié)構(gòu)允許在一個指令周期并行執(zhí)行兩條指令，以減少執(zhí)行時間。C55x支持并行方式可分為三類：???單指令內(nèi)建并行：自動的用戶自定義并行：用戶可選擇來實現(xiàn)的內(nèi)建和用戶自定義混合并行：2、C55x匯編語言的優(yōu)化實現(xiàn)高效循環(huán)C55匯編語言中實現(xiàn)循環(huán)的方法單循環(huán)：repeat（CSR/k8/k16）,[CSR+=TA/k4]；局部塊循環(huán)：localrepeat{}；塊循環(huán)：blockrepeat{}；當輔助寄存器非零時跳轉(zhuǎn)：這是代數(shù)指令形式無開銷循環(huán)if（ARn_mod!=0）goto#loop_start。與C程序流程的條件判斷－跳轉(zhuǎn)方式一樣，需要進行判斷、跳轉(zhuǎn)才能執(zhí)行核心的循環(huán)操作2、C55x匯編語言的優(yōu)化實現(xiàn)高效循環(huán)C55匯編語言中實現(xiàn)無開銷循環(huán)的方法單循環(huán)：這是匯編指令形式RPT（CSR/k8/k16）//緊接的源語句執(zhí)行CSR/k8///k16+1次

使用單循環(huán)指令后，可以充分利用流水線的優(yōu)勢，將后續(xù)指令的連續(xù)執(zhí)行時間減到最少

執(zhí)行完單循環(huán)指令后，才執(zhí)行中斷2、C55x匯編語言的優(yōu)化實現(xiàn)高效循環(huán)C55匯編語言中實現(xiàn)無開銷循環(huán)的方法局部塊循環(huán)：RPTBLOCALpmad//重復執(zhí)行從緊接的源語句到pmad//處的一段指令，次數(shù)=(BRC0/1)//+1次。僅限于IRQ中的指令塊循環(huán)RPTBpmad//重復執(zhí)行從緊接的源語句到pmad//處的一段指令，次數(shù)=(BRC0/1)//+1次。2、C55x匯編語言的優(yōu)化實現(xiàn)高效循環(huán)C55匯編語言中實現(xiàn)無開銷循環(huán)的方法局部塊循環(huán)：RPTBLOCALpmad//塊循環(huán)RPTBpmad//

循環(huán)的塊首地址放在RSA中，結(jié)束地址放在REA中

RPTB執(zhí)行時，ST1中的BRAF為1，當BRC減為0時，ST1中的BRAF為0，禁止塊重復操作

可以通過將ST1中的BRAF設為0來中止塊重復操作2、C55x匯編語言的優(yōu)化實現(xiàn)高效循環(huán)C55匯編語言中實現(xiàn)無開銷循環(huán)的方法

注意：

受寄存器資源的限制，塊重復不允許嵌套使用

RPT指令和RPTB指令使用的寄存器資源不同，RPT指令可以在塊重復中使用2、C55x匯編語言的優(yōu)化最小化流水線和IBQ延遲C55x芯片中的流水線指令3指令2指令1取指流水線指令3指令2指令1執(zhí)行流水線在受保護情況下，如果同時執(zhí)行的指令在數(shù)據(jù)訪問發(fā)生沖突時，會自動對其中的某條指令插入額外的周期以防止發(fā)生錯誤，但也會增加處理延時。優(yōu)化方法：指令重排、使用CPU寄存器、使用局部循環(huán)、重新安排變量和數(shù)組在內(nèi)存中的位置……1引言1C55x匯編語言程序目錄2C55x匯編代碼的優(yōu)化CONTENTS3C55x匯編和C混合編程3、C55x匯編和C混合編程典型方法（1）獨立的C和匯編接口分別編寫C和匯編程序，分開編譯或匯編，形成各自的目標代碼模塊，然后用鏈接器將C模塊和匯編模塊鏈接起來。舉例：信號分析的程序FFT程序一般采用匯編語言編寫C程序中調(diào)用FFT程序3、C55x匯編和C混合編程典型方法（1）獨立的C和匯編接口。?不論何種語言實現(xiàn)的函數(shù)，都必須遵循C語言環(huán)境中的寄存器使用規(guī)則。?必須保護函數(shù)要用到的幾個特定寄存器。在C55x中，這些特定的寄存器包括：T2、T3、AR5～7和SP。其中，若SP是被正常使用，則不必明確加以保護，其他寄存器則可以自由使用。?從匯編程序調(diào)用C函數(shù)時，參數(shù)傳遞必須要滿足C語言運行環(huán)境的要求。函數(shù)返回值要滿足C語言運行環(huán)境要求。3、C55x匯編和C混合編程典型方法（1）獨立的C和匯編接口。?特殊函數(shù)的處理。?C語言編寫的程序無法通過IMR寄存器對中斷進行允許或屏蔽。此時，實現(xiàn)中斷管理的方法就是采用在C語言中嵌入?yún)R編指令的方法來進行。中斷程序必須保護所有用到的寄存器。調(diào)用一個用C54x匯編語言編寫的函數(shù)，必須要用pragma預處理選項：C54X_CALL或者C54X_FAR_CALL。???長整數(shù)和浮點數(shù)存儲在存儲器中的方法是最高有效字在低位地址。3、C55x匯編和C混合編程典型方法（1）獨立的C和匯編接口。?匯編語言程序調(diào)用C語言程序?C編譯器假定堆棧初始化在偶地址上，如果匯編代碼調(diào)用C代碼函數(shù)，必須將SP保證SP指針為偶數(shù)。如果SP指針為奇數(shù)，可以通過減1來將其變?yōu)榕紨?shù)。例如：_func:AADD#?1,SP;使SP為偶數(shù)...AADD#1,SP;釋放堆?？臻gRET;函數(shù)體;函數(shù)返回?編寫匯編語言程序時，必須在C程序可以訪問的所有對象前加“_”。例如，在C程序中定義了變量x，如果在匯編程序中要使用，即為_x。3、C55x匯編和C混合編程典型方法（1）獨立的C和匯編接口。?C語言程序調(diào)用匯編語言程序?匯編模塊不能改變由C產(chǎn)生的.cinit塊，如果改變其內(nèi)容則會引起不可預測的后果。任何在匯編中定義的對象或函數(shù)，如果需在C中訪問或調(diào)用，則必須用匯編指令.global定義。如果在C中定義的對象或函數(shù)，需在匯編中訪問或調(diào)用，在匯編中也必須用.global指令定義C語言編寫的程序在編譯匯編后，將CPL置為1，因此調(diào)用的匯編函數(shù)中若需訪問直接地址對象，唯一方法就是使用間接立即數(shù)尋址模式。若匯編函數(shù)中CPL設置為0，則在返回C語言程序前須將CPL置為1。???3、C55x匯編和C混合編程典型方法（2）從C程序中訪問匯編程序變量變量定義步驟????采用.bss命令或.usect命令定義變量用.global命令定義為外部變量在變量名前加一下劃線“_”在C程序中將變量說明為外部變量3、C55x匯編和C混合編程典型方法（2）從C程序中訪問匯編程序變量變量在.bss塊中定義匯編程序：.bss.global_var_var,1;定義變量;說明為外部變量C程序：externvar=1;intvar;/*外部變量*//*訪問變量*/3、C55x匯編和C混合編程典型方法（2）從C程序中訪問匯編程序變量常數(shù)匯編程序：_table_size.global.set10000;常數(shù)定義;定義為全局_table_sizeC程序：table_size;#defineTABLE_SIZE（（int）（&table_size））for（i=0;i<TABLE_SIZE;++i）…3、C55x匯編和C混合編程典型方法（4）在C程序中直接嵌入?yún)R編語句asm（"匯編語句"）;優(yōu)點?在C程序中實現(xiàn)用C語言無法實現(xiàn)的一些硬件控制功能，如修改中斷控制寄存器、中斷使能或無效、讀取狀態(tài)寄存器和中斷標志寄存器等?在C程序中的關(guān)鍵部分用匯編語句代替C語句以優(yōu)化程序缺點?比較容易破壞C環(huán)境3、C55x匯編和C混合編程典型方法（4）在C程序中直接嵌入?yún)R編語句asm（"匯編語句"）;與獨立編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)混合編程相比：?程序的入口和出口由C自動管理，不必手工編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)。保留了C程序的結(jié)構(gòu)，如變量的定義等，程序結(jié)構(gòu)清晰，可讀性強。C程序中的變量全部由C來定義，程序調(diào)試方便，用C源碼調(diào)試器可以方便地觀察C變量。??3、C55x匯編和C混合編程典型示例C主程序：/*cmain.c，將local的值加到global上*/externvoidasmfunc(int*);intglo