1 / 60

Programowanie Procesorów Sygnałowych

Krzysztof Bikonis binio@eti.pg.gda.pl p. 738 tel. 347 1326. Programowanie Procesorów Sygnałowych. Tematyka zajęć. Procesory stałoprzecinkowe rodziny ADSP-21xx Procesory zmiennoprzecinkowe rodziny ADSP-21k Środowisko programistyczne (symulacja, kompilacja, uruchamianie)

pakuna
Download Presentation

Programowanie Procesorów Sygnałowych

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Krzysztof Bikonis binio@eti.pg.gda.pl p. 738 tel. 347 1326 Programowanie Procesorów Sygnałowych

  2. Tematyka zajęć • Procesory stałoprzecinkowe rodziny ADSP-21xx • Procesory zmiennoprzecinkowe rodziny ADSP-21k • Środowisko programistyczne (symulacja, kompilacja, uruchamianie) • Praca w grupach z zestawami - ADSP-2181 EZ-LAB x5

  3. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  4. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Jednostka arytmetyczno-logiczna • wykonywane operacje: dodawanie, dodawanie z przeniesieniem, odejmowanie, odejmowanie z „pożyczką”, zmiana znaku, operacje logiczne AND, OR, XOR, NOT • 16-bitowe rejestry AX0 i AX1 – pierwszy argument operacji, AY0 i AY1 – drugi argument operacji, AR i AF – wynik operacji (AR -> DMD BUS, AF -> drugi argument operacji) • R BUS -> wyjścia innych układów jako drugi argument operacji • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu) • argumenty stałoprzecinkowymi liczbami ułamkowymi w formacie 1.15

  5. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Jednostka arytmetyczno-logiczna • wykonywane operacje: dodawanie, dodawanie z przeniesieniem, odejmowanie, odejmowanie z „pożyczką”, zmiana znaku, operacje logiczne AND, OR, XOR, NOT • 16-bitowe rejestry AX0 i AX1 – pierwszy argument operacji, AY0 i AY1 – drugi argument operacji, AR i AF – wynik operacji (AR -> DMD BUS, AF -> drugi argument operacji) • R BUS -> wyjścia innych układów jako drugi argument operacji • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu) • argumenty stałoprzecinkowymi liczbami ułamkowymi w formacie 1.15 10000000000000000B = -1 11000000000000000B = -0.5 00000000000000000B = 0 00111111111111111B = 0.5 01111111111111111B = 1

  6. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Jednostka arytmetyczno-logiczna • wykonywane operacje: dodawanie, dodawanie z przeniesieniem, odejmowanie, odejmowanie z „pożyczką”, zmiana znaku, operacje logiczne AND, OR, XOR, NOT • 16-bitowe rejestry AX0 i AX1 – pierwszy argument operacji, AY0 i AY1 – drugi argument operacji, AR i AF – wynik operacji (AR -> DMD BUS, AF -> drugi argument operacji) • R BUS -> wyjścia innych układów jako drugi argument operacji • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu) • argumenty stałoprzecinkowymi liczbami ułamkowymi w formacie 1.15 Znaczenie bitów rejestru stanu ASTAT • AZ – oznacza AR=0 • AN – oznacza AR ujemne • AC – oznacza przeniesienie z najbardziej znaczącej pozycji wyniku dodawania • AV – oznacza przepełnienie AR • AS – znak argumentu pierwszego (X) dla ALU • AQ – bit wyniku generowany podczas dzielenia Znaczenie bitów rejestru trybu MSTAT • 3 – ALU przechodzi do pracy z „nasyceniem” (gdy wystąpi przepełnienie -> AR największa/najmniejsza możliwa liczba dla tego rej.) • 2 – zatrzaskiwanie stanu przepełnienia • 0 – wybór zbioru rejestrów ALU 0 = pierwszy 1 = drugi 10000000000000000B = -1 11000000000000000B = -0.5 11111111111111111B = 0 00111111111111111B = 0.5 01111111111111111B = 1

  7. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Układ mnożąco-akumulujący • wykonywane operacje: mnożenie liczb stałoprzecinkowych oraz mnożenie i akumulacja (dodawanie lub odejmowanie) • 16-bitowe rejestry MX0 i MX1 – pierwszy argument operacji, MY0 i MY1 – drugi argument operacji, 40-bitowy rejestr MR (MR2 8 bitów, MR1 i MR0 16 bitów) – rejestr wyjściowy • rejestr MR ma własność „nasycenia”, czyli jeśli zostanie wykryte przepełnienie to do MR zostanie zapisana największa/najmniejsza 32-bitowa liczba (Czy rejestr MR zostanie „nasycony”, czy nie, jest częścią kodu instrukcji) • możliwość zaokrąglania 40-bitowego wyniku obliczeń do 16 bitów, wynik zaokrąglenia do rejestru MF, lub MR1 (znak powielony w rejestrze MR2) • 16-bitowy rejestr MF – rejestr pośredniczący, można go wykorzystać w następnym rozkazie mnożenia przez podanie na wejście Y układu mnożącego • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu)

  8. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Układ mnożąco-akumulujący • wykonywane operacje: mnożenie liczb stałoprzecinkowych oraz mnożenie i akumulacja (dodawanie lub odejmowanie) • 16-bitowe rejestry MX0 i MX1 – pierwszy argument operacji, MY0 i MY1 – drugi argument operacji, 40-bitowy rejestr MR (MR2 8 bitów, MR1 i MR0 16 bitów) – rejestr wyjściowy • rejestr MR ma własność „nasycenia”, czyli jeśli zostanie wykryte przepełnienie to do MR zostanie zapisana największa/najmniejsza 32-bitowa liczba (Czy rejestr MR zostanie „nasycony”, czy nie, jest częścią kodu instrukcji) • możliwość zaokrąglania 40 bitowego wyniku obliczeń do 16 bitów, wynik zaokrąglenia do rejestru MF, lub MR1 (znak powielony w rejestrze MR2) • 16-bitowy rejestr MF – rejestr pośredniczący, można go wykorzystać w następnym rozkazie mnożenia przez podanie na wejście Y układu mnożącego • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu) Znaczenie bitów rejestru stanu ASTAT • MV – oznacza przepełnienie MR Jeśli wynik operacji mnożenia i akumulacji nie mieści się w parze rejestrów MR1, MR0, to najbardziej znaczący bity wyniku znajdują się w rejestrze MR2 i ustawiana jest flaga MV przepełnienia akumulatora MR Znaczenie bitów rejestru trybu MSTAT • 0 – wybór zbioru rejestrów 0 = pierwszy 1 = drugi • 4 – tryb pracy 0 = liczby ułamkowe (1.15) 1 = liczby całkowite (16.0) Dla liczb 1.15 32-bitowy wynik mnożenia jest rozszerzany do 40 bitów poprzez powielenie bitu znaku, przesuwany w lewo o jeden bit i podawany na wejście układu sumatora Dla liczb 16.0 rozszerzony do 40 bitów wynik jest bezpośrednio podawany na wejście układu sumatora

  9. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Przesuwnik • pozwala jednym rozkazem umieścić 16-bitowy argument w dowolnym miejscu 32-bitowego rejestru wyjściowego, łącznie z sytuacją gdy argument pozostaje poza rejestrem wyjściowym (49 położeń w rejestrze wyjściowym) • 16-bitowy rejestr wejściowy SI – przesuwana liczba, 8-bitowy rejestr SE – liczba pozycji binarnych do przesunięcia (SE dodatnie – w lewo, SE ujemne – w prawo), 8-bitowy rejestr SB – argument w przypadku normalizacji lub denormalizacji bloku liczb, 32-bitowy rejestr SR (SR1 i SR0 po 16 bitów) – wynik operacji • rejestry mogą być odczytywane i zapisywane w jednym cyklu rozkazowym (odczyt na początku, zapis na końcu cyklu), są zdublowane (wybór poprzez bit 0 rejestru MSTAT)

  10. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Generatory adresowe • I – rejestry indeksowe, M – rejestry modyfikacji, L – rejestry długości • wykorzystując rejestr długości L można zorganizować w pamięci bufor kołowy, wtedy rejestr indeksowy I jest używany jako wskaźnik, natomiast rejestr L przechowuje długość bufora, a kiedy wskaźnik I przekroczy górną granicę bufora, to do rejestru I zostanie załadowany adres bazowy bufora

  11. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Sterowanie procesorem • instrukcje są pobierane z kolejnych komórek pamięci programu wskazywanych przez licznik programu PC • każda instrukcja jest wykonywana w jednym cyklu zegarowym • zmiana kolejności realizacji instrukcji dokonuje się w wyniku wykonania instrukcji skoku, instrukcji skoku ze śladem (wywołanie podprogramu) lub instrukcji organizującej pętlę DO UNTIL (możliwość zagnieżdżania do czterech poziomów) • przerwania w sposób sztywny mają przypisany priorytet, mogą być maskowane (IMASK) • STATUS STACK stos sprzętowy, w trakcie obsługi przerwania są tam przechowywane rejestry ASTAT,MSTAT, IMASK • PC STACK stos sprzętowy, w trakcie obsługi przerwania przechowuje licznik rozkazów • tablica wektorów przerwań zaczyna się od adresu 0x0000, a program obsługi przerwania nie może przekraczać czterech instrukcji • powrót z obsługi przerwania za pomocą instrukcji RTI • ICNTL rejestr konfiguracji trybu pracy systemu przerwań, w ten sposób można uzyskać przerwania zewnętrzne czułe na wartość poziomu sygnału lub na jego zbocze lub zagnieżdżania przerwań • IFC rejestr za pomocą którego można programowo wymusić przerwanie sprzętowe lub wyzerować zamaskowane przerwanie oczekujące na obsługę

  12. Architektura procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  13. Rodzina stałoprzecinkowych procesorów sygnałowych ADSP21xx

  14. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  15. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  16. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  17. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  18. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  19. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  20. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  21. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  22. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  23. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  24. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Początek modułu .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; Koniec programu

  25. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Definicja stałej start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  26. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Definicja zmiennych start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  27. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Inicjalizacja zmiennych start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  28. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Powiązanie portu ze zmienną start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  29. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; Tablica wektorów przerwań

  30. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Inicjalizacja rejestrów indeksowych start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  31. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Inicjalizacja rejestrów długości start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  32. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; Inicjalizacja rejestrów modyfikacji start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD;

  33. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; Inicjalizacja rejestru licznika

  34. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; Wykorzystanie możliwościwykonywania kilku operacjijednocześnie

  35. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; KonstrukcjaDO etykieta UNTIL warunek

  36. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .MODULE vector_add; .CONST n=10; .VAR/DM/RAM x_input[n]; .VAR/PM/RAM/ABS=100 y_input[n]; .INIT x_input: <xin.dat>; .INIT y_input: <yin.dat>; .PORT z_out; JUMP start; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; RTI; NOP; NOP; NOP; start: I2=^x_input; L2=0; I6=^y_input; L6=0; M0=1; L0=0; M5=1; L5=0; CNTR=n-1; AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); DO add_loop UNTIL CE; AR=AX0+AY0, AX0=DM(I2,M0), AY0=PM(I6,M5); add_loop: DM(z_out)=AR; AR=AX0+AY0; DM(z_out)=AR; IDLE; .ENDMOD; Wprowadzenie procesoraw stan bezczynności

  37. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx X_INPUT 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 000A Y_INPUT 000B 000C 000D 000E 000F 0010 0011 0012 0013 0014 Z_OUT 000C 000E 0010 0012 0014 0016 0018 001A 001C 001E

  38. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  39. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} Definicja bufora kołowego gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  40. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} Inicjalizacja rejestrówindeksowego (I), modyfikacji (M) i długości (L) gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  41. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} Generowanie sinusa gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  42. 64k 0 – 0000H, pi – 7FFFH, 2pi – FFFFH 0100 0001 1000 1001B = 4189H 2-1 2-7 2-8 2-12 2-15 0.5 + 0.0078 + 0.0039 + 0.00024414 + 0.000030518 = 0.512 Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx sin(t) 440Hz ≈ 2.27ms t 8kHz 125μs

  43. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Arithmetic shift 00000001 10111000 00000000 00000000 00001101 11000000 00000000 00000000 .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} SR1 SR0 gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  44. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  45. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Dwa przykłady zaokrąglania. Pierwszy to typowa operacja zaokrąglania (x=0 lub1). Przykład 1 MR2 MR1 MR0Przed: xxxxxxxx xxxxxxxx00100101 1xxxxxxxxxxxxxxxBit 15 = 1. Dodajemy 1 do bitu 15 1Po: xxxxxxxx xxxxxxxx00100110 0xxxxxxxxxxxxxxx Drugi, gdy 15 najmłodszych bitów to zera. Przykład 2 MR2 MR1 MR0 Przed: xxxxxxxx xxxxxxxx00100110 1000000000000000 Bit 15 = 1, bity 0-14 = 0. Dodajemy 1 do bitu 15 1 xxxxxxxx xxxxxxxx00100111 0000000000000000 Bit 16 = 1, wymuszone na tym bicie 0 Po: xxxxxxxx xxxxxxxx00100110 0000000000000000

  46. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx Arithmetic shift dddddddd dddddddd 00000000 00000000 dddddddd dddddddd d0000000 00000000 .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=sr1; wait: idle; jump wait; {-------------------------------} SR1 SR0 gen_sin: si=440; { freq stored as Hz } sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; { mult Hz by .512 * 2 } mr=sr1*my0(rnd); { i.e. mult by 1.024 } sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  47. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  48. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .var/dm theta; .var/dm/ram/circ buf[N]; .init theta: 0; jump start; start: i0=^buf;m0=1;l0=%buf; cntr=%buf; do gen until ce; call gen_sin; gen: dm(i0,m0)=ar; wait: idle; jump wait; gen_sin: si=100; sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; mr=sr1*my0(rnd); sr=ashift mr1 by 1 (hi); ay0=dm(theta); ar=sr1+ay0; dm(theta)=ar; ax0=ar; call boot_sin; ar=abs ar; rts; #include "sin.dsp" .endmod;

  49. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx

  50. Symulator procesorów stałoprzecinkowych z rodziny 21xx .module/RAM/ABS=0 ex; .const N=0x100; .const freq1=440; .const freq2=220; .var/dm theta1; .var/dm theta2; .var/dm dtheta1; .var/dm dtheta2; .var/dm/ram/circ buf1[N]; .var/dm/ram/circ buf2[N]; .var/dm/ram/circ buf3[N]; .init theta1: 0; .init theta2: 0; jump start; start: si=freq1; sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; mr=sr1*my0(rnd); sr=ashift mr1 by 1 (hi); dm(dtheta1)=sr1; si=freq2; sr=ashift si by 3 (hi); my0=h#4189; mr=sr1*my0(rnd); sr=ashift mr1 by 1 (hi); dm(dtheta2)=sr1; i0=^buf1;m0=1;l0=%buf1; i1=^buf2;m1=1;l1=%buf2; i2=^buf3;m2=1;l2=%buf3; m3=0; cntr=%buf1; do gen until ce; call gen_sin; gen: nop; wait: idle; jump wait; gen_sin: ax0=dm(dtheta1); ay0=dm(theta1); ar=ax0+ay0; dm(theta1)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); dm(i0,m3)=sr1; ax0=dm(dtheta2); ay0=dm(theta2); ar=ax0+ay0; dm(theta2)=ar; ax0=ar; call boot_sin; sr=ashift ar by -1 (hi); dm(i1,m3)=sr1; ax0=dm(i0,m0); ay0=dm(i1,m1); ar=ax0+ay0; dm(i2,m2)=ar; rts; #include "sin.dsp" .endmod;

More Related