2.1 寄存器文件

图1-1提供了本章论述相关主题的图形指南，显示了数据寄存器文件和计算单元之间的关系。单功能乘法器、ALU和移位器指令能够自由地访问Rn，多功能操作或许有些限制。附加寄存器A0和A1提供了40bit累加器结果，专用于ALU，且主要用于乘累加功能。算术操作的传统模式，如小数和整数是在指令中直接指定的。圆整模式是在算术状态寄存器（ASTAT）中指定的，它也记录了计算操作结果的状态/条件。

2.1.1 寄存器文件

ADSP-BF561处理器的计算单元有3个明确的寄存器组：数据寄存器文件、指针寄存器文件和数据地址产生器（DAG）寄存器。数据寄存器文件为计算单元从数据总线接收操作数并存储计算结果，指针寄存器文件含有寻址操作的指针，DAG寄存器有专用于零开销循环缓冲的寄存器。处理器中字是32位宽，H代表32位寄存器的高16位，L代表32位寄存器的低16位。处理器寄存器文件如图2-1所示。

数据寄存器文件 数据寄存器文件包含8个寄存器Rn（R[7:0]），每个32位宽。每一个寄存器又可看做一对独立的16位寄存器，每个表示低半部分或高半部分，如32位寄存器R0可看做两个独立的寄存器R0.L和R0.H。有3条独立的总线（2条读、1条写）连接寄存器文件和L1数据存储器，每条总线都是32位宽。Rn和存储器之间的传送可以在每个周期内搬移多达4个16位的有效数据。下面指令表示一个32-bit和一个16-bit操作：

        R2=R1 + R2;        /＊ 32-bit addition ＊/
        R2.L=R1.H ＊ R0.L;  /＊ 16-bit multiplication ＊/

累加寄存器 处理器有两个专有的40位的累加寄存器（A0和A1）。A0.W包含了A0的低32位，A0.L包含了A0.W中的低16位，A0.H包含了A0.W中的高16位，A0.X包含了A0的高8位，可用An、An.W、An.L、An.H和An.X来访问，例如：

        A0=A1;          /＊ 40-bit move ＊/
        A1.W=R7;        /＊ 32-bit move ＊/
        A0.H=R5.H;      /＊ 16-bit move ＊/
        R6.H=A0.X;      /＊ read 8-bit value and sign extend to 16 bits ＊/

指针寄存器 通用地址指针寄存器，也称为P寄存器，包括6个P寄存器文件Pn（P[5:0]）、1个帧指针（FP）用于指向当前进程的活动记录、1个堆栈指针（SP）用于指向运行时堆栈中最近一次使用的位置。P寄存器是32位宽的，主要用于地址计算，也可以在一组限定的算术操作集内用于一般的整数算术操作，如用做计数器，但P寄存器的算术运算不会影响ASTAT寄存器的状态标志。

DAG寄存器组 DSP指令中主要使用DAG寄存器组来寻址，包含下列寄存器：I[3:0]包含索引地址、M[3:0]包含修改值、B[3:0]包含基地址、L[3:0]包含长度值。所有的DAG寄存器都是32位宽的，其中I（索引）寄存器和B（基址）寄存器包含存储器8-bit字节的地址，I寄存器含有一个有效地址，M（修改）寄存器含有用于在I寄存器上进行加或减的偏移值。B寄存器和L（长度）寄存器定义循环缓冲，B寄存器存储缓冲的起始地址，L寄存器存储长度，按字节计。每个L和B寄存器对是与对应的I寄存器相关联的，如L0和B0总是和I0相关联；但任意的M寄存器都可和任意的I寄存器关联，如I0可被M3修改。

表2-1列出了寄存器文件指令，表中符号说明如下：

（1）Allreg表示：R[7:0]、P[5:0]、SP、FP、I[3:0]、M[3:0]、B[3:0]、L[3:0]、A0.X、A0.W、A1.X、A1.W、ASTAT、RETS、RETI、RETX、RETN、RETE、LC[1:0]、LT[1:0]、LB[1:0]、USP、SEQSTAT、SYSCFG、CYCLES和CYCLES2。

（2）An表示ALU结果寄存器A0或A1之一。

（3）Dreg表示任意一个Rn。

（4）Sysreg表示系统寄存器ASTAT、SEQSTAT、SYSCFG、RETI、RETX、RETN、RETE或RETS、LC[1:0]、LT[1:0]、LB[1:0]、CYCLES和CYCLES2。

（5）Preg表示任一指针寄存器、FP或SP寄存器。

（6）Dreg_even表示R0、R2、R4或R6。

（7）Dreg_odd表示R1、R3、R5或R7。

（8）DPreg表示任意Rn或任意指针寄存器、FP或SP寄存器。

（9）Dreg_lo表示任意Rn低16位。

（10）Dreg_hi表示任意Rn高16位。

（11）An.L表示累加器An.W的低16位。

（12）An.H表示累加器An.W的高16位。

（13）Dreg_byte表示任意一个数据寄存器的低8位。

（14）Option（X）表示符号扩展。

（15）Option（Z）表示零扩展。

（16）*指示这个标志可以置位或清0、依赖于指令的计算结果。

（17）**指示这个标志清0。

（18）-指示无作用。

2.1.2 使用计算状态

乘法器、ALU、移位器将根据操作结果更新ASTAT寄存器里的溢出和其他状态标志，为了使用计算得到的状态条件，可以在指令执行后使用条件指令测试CC标志（ASTAT寄存器位5），这个方法允许监视每个指令的结果。ASTAT寄存器是32位的，有一些位是保留的，为确保未来兼容性，写该寄存器时对那些保留位应该写回读取到的值。ASTAT寄存器位图描述如图2-2所示。