Blackfin处理器内核基础知识

  数据类型包含 8 位、16 位或 32 位带符号或无符号整数以及 16 位或 32 位带符号分数

  Blackfin 处理器内核包含一个用于通用运算单元的 8 路×32 位数据寄存器文件。支撑的数据类型包含8 位、16 位或 32 位带符号或无符号整数以及 16 位或 32 位带符号分数。在每个时钟周期中，这种多端口寄存器文件均支撑两个 32 位读出和两个 32 位写入操作。还可将其作为一个 16 路×16 位数据寄存器文件来进行存取。

  除了支撑循环缓冲和栈坚持以外，地址寄存器文件还供给了一种通用型寻址机制。该寄存器文件由 8 个表目组成，并包含一个帧指针和一个栈指针。帧指针可用于子例程参数传输，而栈指针则可用于存储子程序调用的回来地址。

  数据运算器所包含的系统资源大约是AnalogDevices公司以往 16 位架构的两倍。它包含：

  一切的核算资源均可处理来自数据寄存器文件（R0～R7）的 8 位、16 位或 32 位操作数。可将每个寄存器作为一个 32 位寄存器或一个 16 位寄存器的高位部分或低位部分来进行存取。

  在单个时钟周期中，SIMD 架构可以对多达两个 32 位值进行读出和写入操作。但是，由于可以对 R0～R7 寄存器的高位部分和低位部分进行独立寻址（Rx、Rx.H 或Rx.L），因而每个核算部件都可以从两个 32 位输入值和四个 16 位输入值傍边做出合理的挑选，而并未对输入数据加以约束。核算的成果能作为一个 32 位实体或寄存器的高 16 位部分或低 16 位部分而被从头写入寄存器文件。此外，累积的办法有或许由于数据通路的不同而存在必定的差异。例如，A0 或许是一个稳定加法，而 A1 则或许是一个稳定减法。这种才能被称为 “灵敏的 SIMD”。

  两个累加器的长度均为 40 位，然后供给了 8 位扩展精度。与通用型寄存器类似，两个累加器均可以以 16 位、32 位或 40 位的增量进行存取。Blackfin 架构还支撑一种可生成两个 16 位、32 位或 40 位成果或 4 个 16 位成果的组合型加法/减法指令。在期望取得 4 个 16 位成果的场合，高位和低位部分的成果能交换。这是一项很强壮的功用，比方说，它可以显著地改进 FFT 基准程序成果。

  两个数据地址发生器（DAG）供给了用于完成存储器的一起两层操作数取出的地址。这两个 DAG 共用一个包含了 4 组 32 位索引（I）、长度（L）、基数（B）和修正（M）寄存器的寄存器文件。其他的还有 8 个附加 32 位地址寄存器（即 P0～P5、帧指针和栈指针），它们可被用作针对变量和栈方位的通用标引的指针。

  4 组 I、L、B 和 M 寄存器可用于完成循环缓冲。当一道使用时，每组索引、长度和基数寄存器都可以在内部或外部存储器中完成一种共同的循环缓冲器。Blackfin 架构还支撑各种寻址形式，包含直接型、主动增量和减量型、索引型和位反转型。最终，一切的地址寄存器的长度均为 32 位，然后可支撑 Blackfin 处理器架构的全4Gbyte地址规模。

  程序定序器担任控制指令履行的流程，并支撑条件搬运和子例程调用以及嵌套式零开支循环。一个多级全互锁型流水线可保证代码依照预期的办法来履行，并将一切的数据毛病与编程设备阻隔开来。此类流水线经过在必要时停转的办法保证了成果的准确度，以取得正确成果。这极大地简化了编程使命，由于软件工程师无须完全了解流水线推迟问题。片上互锁硬件可保证操作数数据在一个特别指令的履行过程中处于有用状况。

  除了有限的多种 64 位指令程序包之外，Blackfin 架构还支撑 16 位和 32 位指令长度。这经过把最常用的控制指令编码为紧致 16 位字、并将愈加扎手的数学运算编码为 32 位双字的办法保证了最大的代码密度。