перетворювача (ADC). Аналогічно на виході знаходиться цифроаналоговий перетворювач і вихідний диференціальний підсилювач.
ADSP-2100 - засоби розробки
Сімейство ADSP-2100 супроводиться повним набором програмного забезпечення і аппартных засобів для розробки. Система засобів розробки для ADSP-2100 включає утиліти програмного забезпечення для розробки програми і EZ-комплект для відладки апаратних засобів.
Програмне забезпечення включає:
System Builder (системний укладач програми) – визначає структуру апаратної системи. Він описує кількість зовнішньої пам'яті і доступні порти введення/виводу.
Assembler (асемблер) – транслює початковий код і модулі даних і забезпечує синтаксис високого рівня. На додаток до повної діагностики системи Асемблер забезпечує макро обробку: включення файлів і модульну обробку коди.
Linker (компановщик) – зв'язує роздільні модулі програми, отримуючи зв'язаний код, і направляє його до апаратних засобів, описаних за допомогою System Builder.
Simulator (тренажер) – виконує інтерактивне моделювання апаратної конфігурації описаної System Builder. Він відзначає заборонені команди і підтримує повну символічну трансляцію і дизасемблювання.
PROM Splitter – цей модуль по вихідних даним компановщика генерує код сумісний з форматом пам'яті PROM.
C compiler (З транслятор) – читає исходники написаные на З у форматі ANSI і код на мові сімейства ADSP-2100, готовий до асемблювання.
Обчислювальні модулі
Короткий опис
Двійкові рядки
Двійкові рядки - найпростіше представлення чисел в процесорах сімейства ADSP-2100. Цей формат, наприклад, використовують елементарні логічні функції: NOT, OR, AND, XOR і так далі Обчислювальний модуль ALU обробляє ці числа ввиде двійкових послідовностей не привертаючи можливості роботи з плаваючою крапкою і знаковим розрядом.
Беззнакові числа
Під двійковими числами без знаку розуміються позитивні числа. Діапазон їх уявлення в процесорі в два рази більш ніж у чисел із знаком. Числа великої точності обробляються як беззнакові.
Числа із знаком: подвійне доповнення
Расматрівая арифметиці сімейства ADSP-2100 знакові числа можна віднести до чисел з подвійним доповненням. Дольшенства операцій процесора підтримують роботу з подвійним доповненням. Процесори сімейства ADSP-2100 не підтримують роботу із залишками і BCD-форматом.
Дробове уявлення: 1.15
Арифметики ADSP-2100 приспособленна для роботи з числами в дробовому двочном форматі, званому 1.15. У цьому форматі є один знаковий розряд (MSB) і п'ятнадцять дробових бітів.
Далі представленны вагові значення бітів у форматі 1.15:–
20 2 –1 2 –2 2 –3 2 –4 2 –5 2 –6 2 –7 2 –8 2 –9 2 –10 2 –11 2 –12 2 –13 2 –14 2 –15
Числа у форматі 1.15 |
Десятковий еквівалент
0x0001
0x7FFF
0xFFFF
0x8000 |
0.000031
0.999969–
0.000031–
1.000000
Арифметики ALU
Все комманды ALU обробляють операнди, як двійкові 16-розрядні послідовності. Біти стану: AV- переповнювання, AN – знак.
Логіка біта переповнювання заснована на арифметиці подвійного доповнення. Наприклад при складанні двох позитивних чисел виходить позитивний результат, але може спричинити переповнювання. При складанні двох чисел з різними знаками результат може бути як позитивним так і негативним, але переповнювання в цьому випадку неможливе.
Логіка біта перенесення заснована на арифметиці чисел без знаку. Він встановлюється якщо перенесення згенерувало 16-м бітом (MSB).
Арифметики MAC
Операциів модулі MAC проводяться над числами, представленими ввиде двоиных послідовностей і результет видається в тому ж вигляді.
Процесори сімейства ADSP-2100 підтримують два режими коректування формату: дробовий режим – для дробових операндів (формат 1.15) і цілочисельний режим для цілих чисел формату 16.0.
Коли процесор умножає два операнди у форматі 1.15 в результаті виходить число 2.30 (два знакових і 30 дробів розряду). У дробовому режимі МАС автоматично зрушує результат на один біт вліво перед пересилкою його в регістр результату (MR). Цим зрушенням результат наводиться до вигляду 1.31, який може бути округлед до формату 1.15.
У цілочисельному режимі зрушення вліво не відбувається. Напрмер при множенні операндів 16.0 результат представляється ввиде 32.0. Зрушення вліво в цьому випадку не потрібне, оскільки він змінить числове представлення результату.
Резюме
Таблиця 1.1 узагальнює деякі арифметичні характеристики процесорів сімейства ADSP-2100.
Таблиця 1.1
Операції |
Арифметичні формати
Операнди |
Результат
ALU
Складання |
Знакові або без знаку |
Установка прапорів
Віднімання |
Знакові або без знаку |
Установка прапорів
Логічні операції |
Двійкові рядки |
Той же, що і операнди
Ділення |
Явно знаковые/без знаку |
Той же, що і операнди
Переповнювання ALU |
Знакові |
Той же, що і операнди
Біт корекції ALU |
16-розрядні без знаку |
Той же, що і операнди
Насичення ALU |
Знакові |
Той же, що і операнди
MAC (дроб.)
Множення (Р) |
1.15 Явно знаковые/без знаку |
32 розряду (2.30)
Множення (MR) |
1.15 Явно знаковые/без знаку |
2.30 зрушений до 1.31
Множення з накопиченням |
1.15 Явно знаковые/без знаку |
2.30 зрушений до 1.31
Множення з відніманням |
1.15 Явно знаковые/без знаку |
2.30 зрушений до 1.31
Насичення МАС |
Знакові |
Той же, що і операнди
МАС(цілий.)
Множення (Р) |
1.15 Явно знаковые/без знаку |
32 розряду (2.30)
Множення (MR) |
16.0 Явно знаковые/без знаку |
32.0 без зрушення
Множення з накопиченням |
16.0 Явно знаковые/без знаку |
32.0 без зрушення
Множення з відніманням |
16.0 Явно знаковые/без знаку |
32.0 без зрушення
Насичення МАС |
Знакові |
Той же, що і операнди
Shifter
Логічні зрушення |
Баз знака/двоичные рядка |
Той же, що і операнди
Арифметичні зрушення |
Знакові |
Той же, що і операнди
Визначення порядку |
Знакові |
Той же, що і операнди
Арифметико-логічний модуль ALU
Модуль ALU надає набір стандартних арифметичних і логічних функцій. Арифметичні функції: складання, віднімання, заперечення, інкремент, декремент і модуль.Вони дополненны двома примітивами ділення, за допомогою яких можлива реалізація циклу багатократного ділення. Логічні: OR, AND, XOR (що виключає АБО) і NOT.
Блок-схема ALU
На малюнку 2.1 показана структурна схема обчислювального модуля ALU.
ALU – це 16-розрядний пристрій з двома 16-розрядними портами введення даних X і Y, і одним портом виводу - R . ALU генерує шість сигналів стану: нуль (AZ), негатив (AN), перенесення (AC), переповнювання (AV), знак (AS) і quotient (AQ). В кінці кожного циклу ці сигнали зберігаються в регістрі стану процесора (ASTAT).
Порт