Олег Вальпа - Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++

Положительные значения кода управления указывают на сдвиг данных влево, а отрицательные на сдвиг вправо. Код управления может быть взят из регистра экспоненты SE или непосредственно из инструкции команды. Сигнал ссылки HI/LO определяет начальную точку сдвига. В состоянии HI все сдвиги производятся относительно регистра SR1 (старшей половины выходных данных), а в состоянии LO все сдвиги производятся относительно регистра SR0 (младшей половины выходных данных). В табл. 16.2 показаны все возможные комбинации сдвигов данных для сигналов ссылки LO и HI.

Таблица 16.2 Возможные комбинации сдвигов данных для сигналов ссылки L0 и HI

Массив сдвига и связанная с ним логика OR/PASS находятся в окружении набора регистров. Входной регистр SI (Shifter Input) содержит данные для массива сдвига и детектора порядка. Разрядность регистра SI составляет 16 бит.

Этот регистр записывается с DMD-шины. В качестве входных регистров для массива сдвига и детектора порядка могут служить регистры AR, SR или MR, подключенные через R-шину. Выходной 32-разрядный регистр SR (Shifter Result) разделен на два 16- разрядных регистра SR0 и SR1. Загрузка данных в эти регистры может производиться с DMD-шины, а результат выводится на R-шину или DMD-шину. Регистр SR подключен к блоку OR/PASS логики для проведения сдвигов двойной точности.

Регистр SE (Shifter Exponent) состоит из 8 разрядов и содержит порядок во время нормализации и денормализации данных. Он доступен через 8 младших разрядов DMD-шины. Его формат 8.0 в дополнительном коде.

Регистр SB (Shifter Block) используется в блочных операциях для чисел с плавающей точкой. Его значение определяет сдвиг для нормализации чисел в блоке данных, т.е. значение, на которое должен произойти сдвиг для нормализации самого большого числа в блоке данных. Разрядность регистра SB составляет 5 бит. Он доступен через 5 младших разрядов DMD-шины. Его формат 5.0 в дополнительном коде.

При чтении регистров SE и SB на DMD-шину числа автоматически дополняются знаковыми битами до 16-разрядного значения. Любой из регистров SI, SE, SR может быть прочитан или записан в одном и том же цикле.

Shifter также имеет банк теневых регистров SI, SE, SR и SB. Выбор банка регистров производится установкой нулевого бита регистра режима MSTAT процессора.

Устройство сдвига заполняет все биты 32-разрядного результата правее сдвига нулями, а левее сдвига битом расширения. Бит расширения может принимать значение знакового бита, бита флага АС из регистра ASTAT или нулевое значение, в зависимости от выполняемой инструкции.

Логика OR/PASS позволяет правильно комбинировать сдвинутые секции числа с двойной точностью. При выборе инструкции PASS результат массива сдвигов загружается в регистр SR без изменения. При выборе инструкции OR результат массива сдвигов подвергается операции «ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ» с предыдущим значением регистра SR и после этого вновь помещается в SR.

Детектор порядка вычисляет степень из входного операнда устройства сдвига. Входное значение для него интерпретируется в зависимости от одного из трех режимов, в котором он работает.

В режиме HI входной операнд воспринимается как число с одинарной точностью или как старшая половина числа с двойной точностью. Детектор степени определяет количество знаковых разрядов и формирует код, который будет служить для сдвига данных влево так, чтобы оставить в данных только один знаковый разряд.

В режиме HIX входной операнд воспринимается как результат сложения или вычитания, выполненного в ALU, когда могло произойти переполнение. Поэтому детектор степени берет в учет значение флага AV регистра ASTAT. Если он установлен, формируется дополнительный бит для нормирования данных. Если флаг сброшен, отличий между режимами HI и HIX нет. В режимах HI и HIX детектор степени формирует бит знака SS (Shifter Sing), который помещается в регистр ASTAT устройства ALU. Он соответствует старшему разряду входного операнда, за исключением тех случаев, когда установлен флаг AV в режиме HIX. В этом случае формируется отрицание старшего разряда входного операнда, для сохранения знака переполненного значения.