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第十一讲 流水线操作技术;一、流水线操作： 1）C54x采用6级流水线，可同时处理6条指令的6个不同阶段2）一条k级流水线能在k+(n-1)个机器周期内处理n条指令，非流水线处理n条指令需kn个机器周期。;扮玩压婿豆帝伤枫衅啡歹凤瞬味堡屁临汽拼听峙昨土哉漓疗狡将契草米椰11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件;指令字、单字指令、双字指令、多字指令：;1）一般在一条指令中操作码占8位，其余为操作数位 2）若操作数不超过8位则为单字指令，否则为双字指令或多字指令 3）立即数寻址为单字（立即数为3、5、8位），双字（9、16位） 4）绝对地址寻址为双字指令 5）累加器寻址为单字（*ARx)或双字(#lk)指令 6）直接寻址为单字指令 7）间接寻址为单字指令 9）存储器映象寄存器寻址为单字指令 10）堆栈寻址为单字指令;1个机器周期;基于流水线???存储器访问：;慌晾反虎形澡锰羡摄驭重平跟坤砒搅似裔讳抿系债淡座扭死憾锯旬捶泄敏11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件;二、延迟分支转移的流水线图：;知道要转移;执行转移只需2个周期;1）被冲洗掉的两个单周期指令并不占用转移后指令的执行阶段，它们刚好是在各级错开的。 2）在6级流水线中执行双字分支转移转移指令必须要4个机器（即4个指令周期）周期才能完成，在满流水线中执行相当于只占用2个指令周期（机器周期），另外2个周期可用于完成两条单周期指令或一条双周期指令的执行。 3）采用延迟分支转移指令可利用转移指令后的两个周期，即在延迟分支转移指令后安排两条单周期或一条双周期指令，该指令不能是分支或重复指令。 4）具有延迟操作功能的指令有： BD FBD BACCD FBACCD BANZD CALLD CALLD FCALLD FCALLD RETD FRETD RETED FRETED RETFD FRETD CCD RCD;例3-9 在完成R=（x+y)*z操作后转移至next r的程序段有两种编写方式：;利用普通分支转移指令B LD @ x , A ADD @ y , A STL A , @ s LD @ s , T MPY @ z , A STL A , @ R B next 共8个指令字，10个指令周期;LD @ x , A;三、条件招待指令的流水线图：;1）条件执行指令是一条单字单周期指令，比条件跳转指令快。 2）条件在XC指令进入执行阶段的前两个周期已经求解出来，如果在这之后到执行前改变条件（如发生中断），将会造成无法预期的结果，所以要尽国避免在XC指令执行前两个周期改变所规定的条件。;四、双寻址存储器的流水线冲突： 1。C54x片内的双寻址存储器（DARAM）分成若干独立的存储器块，允许CPU在单个周期内对其进行两次访问，包括三种情况： 1）在单周期内允许同时访问DARAM的不同块，不会带来时序上的冲突； 2）当流水线中的一条指令访问某一存储器块时，允许流水线中处于同一级的另一条指令访问另一存储器块，不会带来时序上的冲突； 3）允许处于流水线不同级上的两条指令同时访问同一个存储器块，不会带来时序上的冲突。;2。CPU能够在单周期内对DARAM进行两次访问，是利用一次访问中对前、后半个周期分时进行的缘故，具体为： 对PAB/PB取指 利用前半周期 对DAB/DB读取第一个数据 利用前半周期 对CAB/CB读取每二个数据 利用后半周期 对EAB/EB将数据写存储器 利用后半周期 3）如果CPU同时访问DARAM的同存储器块时就会发生时序上的冲突： 1）同时从同一存储器块取指和取操作数（都有在前半个周期） 2）同时对同存储器块进行写操作和读第二个操作数（都在后半个周期） 上述两种冲突CPU将通过自动插入一个空闲周期或将写操作延迟一个周期的办法解决。;Dual-Access Memory and the Pipeline;Half-Cycle Accesses to Dual-Access Memory;椰胎锋弓劳契越领展叹敏船屠窜温筒固惊弃熙祟阮杰撬尊晚熏慢柏拣荣茎11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件11DSP技术第十一讲流水线操作技术课件;读*AR2;五、流水线的冲突问题： 1