MAXQ揭密

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子译码3、4和5用作IP寄存器的代理。将递增后的指令指针压栈之后，子译码3加载指令指针，从而实现一个传统的CALL指令。子译码4和5将指定的循环计数器递减后重新加载到循环计数器，并且如果预先递减的循环计数器不为零，则将源操作数也加载到指令指针中。载入目的子译码的源可以是任意形式，例如，指令DJNZ LC[0], A[1]完全有效，该指令会递减LC[0]，当递减结果不为零时跳转至A[1]存储的地址位置。

模块14—GR、BP和DPC

模块14包含DPC寄存器、GR寄存器和全部与基址指针和偏移寄存器相关的寄存器(表7)。

表7. 模块14子译码

Sub	Function	S/D	Description
0	@BP[offs]	S/D	Reads or writes the data memory location pointed to by BP+offs
1	@BP[offs++]	S/D	If source, reads the data memory location pointed to by BP+offs and then increments offs. If destination, increments offs and then stores the source data at BP+offs.
2	@BP[offs--]	S/D	If source, reads the data memory location pointed to by BP+offs and then decrements offs. If destination, decrements offs and then stores the source data at BP+offs.
3	offs	S/D	The 8-bit offset register
4	DPC	S/D	The data pointer control register defines which data pointer is the current source pointer and the word/byte status of each data pointer.
5	GR	S/D	The 16-bit general register
6	GRL	S/D	The low-order byte of the 16-bit general register
7	BP	S/D	The 16-bit base memory pointer
8	GRS	SO	The byte-swapped version of the GR
9	GRH	S/D	The high-order byte of the 16-bit general register
10	GRXL	SO	The sign-extended low byte of the GR
11	BP[offs]	SO	The sum of the base pointer and the offset

数据指针控制寄存器(DPC)说明了数据指针是如何发挥作用的。特别地，它为每一个数据指针提供了一个位，用来定义该指针是工作于字模式还是字节模式。它同样包含了一个字段，用于定义哪个指针是当前的源指针。这一点非常必要，因为当源指针被加载后，访问源时只有一条用于操作数的数据总线。

当需要按字节来访问16位数据时，使用GR寄存器就会很方便。只要GR装入了16位数据，就可以分别通过GRL和GRH寄存器提取低字节与高字节。GRS寄存器中包含GR数据字节交换后的结果；GRXL寄存器与GRL寄存器相同，区别仅在于它的高字节是低字节的符号扩展。

基址指针寄存器(BP)是MAXQ架构中三个数据存储器指针寄存器之一，并且只有它支持偏移量寄存器。BP通常指向数据结构的基址，8位无符号偏移寄存器指向该结构的某一个数据单元。注意，该寄存器的递增或递减操作仅仅会修改偏移寄存器，绝不会修改基址寄存器的内容。

模块15—数据指针

模块15包含了MAXQ架构中三个数据指针中的两个。根据子译码的不同，访问这个模块将执行一个直接或间接加载，或者存储操作，并可能在间接访问后递增或递减数据指针。这些寄存器子译码既可以用作源寄存器又可以用作目的寄存器(表8)。

表8. 模块15子译码

Sub	Function	Description
0	@DP[0]	Reads or writes the data memory location pointed to by DP[0].
1	@DP[0]++	If source, reads the data memory location pointed to by DP[0] and then increments DP[0]. If destination, increments DP[0] and then stores the source data at DP[0].
2	@DP[0]--	If source, reads the data memory location pointed to by DP[0] and then decrements DP[0]. If destination, decrements DP[0] and then stores the source data at DP[0].
3	DP[0]	Data pointer 0
4	@DP[1]	Reads or writes the data memory location pointed to by DP[1]
5	@DP[1]++	If source, reads the data memory location pointed to by DP[1] and then increments DP[1]. If destination, increments DP[1] and then stores the source data at DP[1].
6	@DP[1]--	If source, reads the data memory location pointed to by DP[1] and then decrements DP[1]. If destination, decrements DP[1]. and then stores the source data at DP[1].
7	DP[1]	Data pointer 1

模块7—布尔变量操作

借助布尔变量操作(BVM)模块(模块7)，允许对典型MAXQ处理器中的许多寄存器进行按位提取和置位/清零(图7)操作。需要注意，并不是所有模块均与BVM模块连接。通常情况下，只有外设模块会与BVM相连；系统寄存器则不会。因此，在BVM与系统寄存器之间传送数据可能产生不可预料的结果。

图7. 模块7的子译码指定了要提取或者替换的位，如果作为源标识符，则表示要加载的立即数位值。

作为目的标识符，BVM代理进位功能。源的一位数据被提取并复制到进位中。如果BVM是源标识符，子译码第3位(整个源标识符的第7位)的值将被复制到目的寄存器的指定位中。

需注意，BVM仅仅作用于外设寄存器的第0位至第7位。由于大多数外设寄存器(尤其是I/O端口)仅为8位长度，所以这种工作模式是可以接受的。但如果访问16位外设寄存器，只有低8位是可用的。

模块11—前缀

前缀模块是MAXQ架构独有的特性，它解决了所有16位微控制器共同面临的局限性。由于采用16位寄存器，立即数载入指令需要一个16位的操作数，这意味着一个有效的立即数载入指令需要多于16位的代码。

有几种解决方案来处理这种局限性，比如采用可变长度的指令和寄存器，并允许独立访问低字节和高字节(MAXQ中的GR寄存器就是这样一个例子)。但这些方案都不尽完美，因为它们使得译码逻辑变得非常复杂，或者需要引入新的寄存器(图8)。