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dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04 和 dsPIC33FJ128MCX02/X04注 :DS70291B_CN 第 18 页初稿 © 2008 Microchip Technology Inc.
dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04 和 dsPIC33FJ128MCX02/X042.0 CPU注 : 本数据手册总结了 dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04 和dsPIC33FJ128MCX02/X04 系列器件的特性。但是不应把本手册当作无所不包的参考手册来使用。如需了解本数据手册的补充信息 , 请参考 “dsPIC33F FamilyReference Manual” 的 “Section 2. CPU”(DS70204), 该文档可从 Microchip 网站(www.microchip.com) 下载。2.1 概述dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04和 dsPIC33FJ128MCX02/X04 的 CPU 模块采用 16 位( 数据 ) 的改进型哈佛架构 , 具有增强指令集 , 包括对DSP 的强大支持。CPU 具有 24 位指令字 , 指令字带有长度可变的操作码字段。程序计数器 (ProgramCounter, PC) 为 23 位宽 , 可寻址最大 4M x 24 位的用户程序存储空间。实际实现的程序存储容量因器件而异。单周期指令预取机制可帮助维持吞吐量并提供指令的预测执行功能。除了改变程序流的指令、双字传送(MOV.D) 指令和表指令以外 , 所有指令都在单个周期内执行。使用 DO 和 REPEAT 指令支持无开销的程序循环结构 , 这两条指令在任何时间都可以被中断。dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04和 dsPIC33FJ128MCX02/X04 器件的编程模型中有 16个 16 位工作寄存器。每个工作寄存器都可以充当数据、地址或地址偏移量寄存器。第 16 个工作寄存器 (W15)作为软件堆栈指针 (Stack Pointer,SP), 用于中断和调用。dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04和 dsPIC33FJ128MCX02/X04 器件具有两类指令 :MCU类指令和 DSP 类指令。这两类指令无缝地集成到单个CPU 中。指令集包括很多寻址模式 , 指令的设计可使 C编译器的效率达到最优。对于大多数指令 ,dsPIC33FJ32MC302/304、 dsPIC33FJ64MCX02/X04和 dsPIC33FJ128MCX02/X04 能够在每个指令周期内执行一次数据 ( 或程序数据 ) 存储器读取、一次工作寄存器 ( 数据 ) 读取、一次数据存储器写入以及一次程序( 指令 ) 存储器读取操作。因此 , 支持三操作数指令 ,允许在单个周期内执行 A + B = C 这样的操作。CPU 的框图如图 2-1 所示 ,dsPIC33FJ32MC302/304、dsPIC33FJ64MCX02/X04 和 dsPIC33FJ128MCX02/X04 的编程模型如图 2-2 所示。2.2 数据寻址概述数据空间可以作为 32K 字或 64 KB 寻址 , 并被分成两块 , 称为 X 和 Y 数据存储区。每个存储区有各自独立的地址发生单元 (Address Generation Unit, AGU) 。MCU 类指令只通过 X 存储空间 AGU 进行操作 , 可将整个存储器映射作为一个线性数据空间访问。某些 DSP 指令通过 X 和 Y 的 AGU 进行操作以支持双操作数读操作 ,这样会将数据地址空间分成两个部分。X 和 Y 数据空间的边界视具体器件而定。X 和 Y 地址空间都支持无开销循环缓冲区 ( 模寻址模式 )。模寻址省去了 DSP 算法的软件边界检查开销。此外 ,X AGU 的循环寻址可以用于任何 MCU 类指令。XAGU 还支持位反转寻址 , 大幅简化了基为 2 的 FFT 算法对输入或输出数据的重新排序。可以选择将数据存储空间的高 32 KB 映射到由 8 位程序空间可视性页 (Program Space Visibility Page,PSVPAG) 寄存器定义的任何 16K 程序字边界内的程序空间内。程序空间到数据空间的映射功能让任何指令都能像访问数据空间一样访问程序空间。2.3 DSP 引擎概述DSP 引擎具有一个高速 17 位 x 17 位乘法器、一个 40位 ALU、两个 40 位饱和累加器和一个 40 位双向桶形移位寄存器。该桶形移位寄存器能在单个周期内将一个 40位的值右移或左移最多 16 位。DSP 指令可以无缝地与所有其他指令一起操作 , 且设计为能获得最佳实时性能。MAC 指令和其他相关指令可以在同一个周期内 , 同时完成从存储器中取两个数据操作数 , 将两个 W 寄存器相乘并累加 , 且可选择使结果饱和。这要求 RAM 数据空间对于这些指令拆分为两块 , 但对于所有其他指令保持线性。数据空间分块是通过将某些工作寄存器专用于每个地址空间 , 以透明和灵活的方式实现的。© 2008 Microchip Technology Inc. 初稿 DS70291B_CN 第 19 页
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