Cortex-M4信号处理指令小结

bluelucky

尸位素餐了这么久，惭愧不以，总算以后有机会重返这片天地。端午节期间去了岳父母家的小村庄，一直大雨滂沱，在家里闲下来就整理了一下Cortex-M4的信号处理指令。发现数量上还挺吓人，但是分门别类后就好理解多了，相信有信号处理基础的读者理解得更快
下面给出一个提纲，完整的内容在文档中。
  (在下文中列出了指令，指令助记符中特意添加了空格）

饱和算术、SIMD，以及其它位宽变换指令（59条）
        打包指令（2条）
                PK H B T
                PK H T B
        普通饱和算术指令（4条）
                Q ADD
                Q SUB
                Q D ADD
                Q D SUB
        SIMD普通加减法指令（16条）
                S ADD 8
                S ADD 16
                U ADD 8
                U ADD 16
                Q ADD 8
                Q ADD 16
                U Q ADD 8
                U Q ADD 16
                S SUB 8
                S SUB 16
                U SUB 8
                U SUB 16
                Q SUB 8
                Q SUB 16
                U Q SUB 8
                U Q SUB 16
        SIMD求平均数加减法指令（8条）
                S H ADD 8
                U H ADD 8
                S H ADD 16
                U H ADD 16
                S H SUB 8
                U H SUB 8
                S H SUB 16
                U H SUB 16
        SIMD半字交叉加减指令（8条）
                S ASX
                U ASX
                Q ASX
                U Q ASX
                S SAX
                U SAX
                Q SAX
                U Q SAX
        SIMD求平均数半字交叉加减指令（4条）
                S H ASX
                U H ASX
                S H SAX
                U H SAX
        字节与半字位宽扩展指令（6条）
                SXT B
                UXT B
                SXT H
                UXT H
                SXT B 16
                UXT B 16
        带加法的字节与半字位宽扩展指令（6条）
                SXT A B
                UXT A B
                SXT A H
                UXT A H
                SXT A B 16
                UXT A B 16
        杂项SIMD指令（5条）
                SEL
                S SAT 16
                U SAT 16
                S SAD 8
                U SAD A 8
MAC指令集（7+35=42条）
        Cortex-M3的基本MAC指令(7条)
                MUL
                MLA
                MLS
                S MUL L
                U MUL L
                S MLA L
                U MLA L
        计算单次16位积的MAC指令（8条）'
                S MUL B B
                S MUL B T
                S MUL T B
                S MUL T T
                S MLA B B
                S MLA B T
                S MLA T B
                S MLA T T               
        计算两次16位积之和差的MAC指令（8条）
                S MU AD
                S MU AD X
                S MU SD
                S MU SD X
                S MLA D
                S MLA D X
                S MLS D
                S MLS D X
        64位和差的MAC指令（8条）
                S MLA L D
                S MLS L D
                S MLA L D X
                S MLS L D X
                S MLA L B B
                S MLA L B T
                S MLA L T B
                S MLA L T T
        用于加减某数带权值的MAC指令（10条）
                S MUL W B
                S MUL W T
                S MLA W B
                S MLA W T
                S M MUL
                S M MUL R
                S M MLA
                S M MLA R
                S M MLS
                S M MLS R
        其它MAC指令（1条）
                U MAA L


点击此处下载 ourdev_649235YOJF4G.pdf(文件大小:327K) (原文件名:M4信号处理指令小结.pdf)

sdwy

顶，楼主辛苦

cheungman

kinetis?

tyqhaha

还在搞M3，哎

tyou

arm出了dsplib，大部分足够了
大牛们fft的优化不是盖的

HYLG

这就是汇编吗?

hydgq

请楼主介绍下Cortex-M4相关芯片情况.

bluelucky

ARM为常见的DSP算法编写了相应的库，但具体应用中总有一些算法是有些个性化的，常见于电力，机电，音频编解码，医疗信号处理等。如果我们对处理器所提供的信号处理指令有全局的了解，就能对项目的开发更加胸有成竹。
目前，NXP和Freescale都推出了基于M4核的MCU。
NXP的M4核MCU系列是LPC4300，严格地说它是一个“双核”的MCU，里面还配了一个M0核，这两个核都可以运行到150MHz。不过这个M0核是以"小秘"的身份出现的，M4和M0通过互相中断对方以及共享内存来沟通。4300的片上外设非常多，驱动这些外设的工作成了非常繁琐的“杂活”，LPC4300设计的初衷就是让M0去给M4打下手，完成这些具体的琐事，而让M4全力以赴来完成复杂的运算。
Freescale的M4核MCU是Kinetis系列，是传统的单核MCU。FSL没有M3核的产品线，因此M4核涵盖了Kineis全系列低中高档次的产品，可以说FSL是以M4的阳春白雪效应把带它到高层次，以弥补在M3上没有任何动作的软当。

bluelucky

补充一下，TI的LM3s系列ms也将要推出M4内核的新产品，目前TI还有一个OMAP4系列也配有M4核，但关键是它还配了1GHz以上的双核Cortex-A9，这个产品是用于做高端的平板电脑或智能手机的，它的M4核是A9核的小秘，不大可能当成单片机来用

aboluo

cortexM3、M4的不足之处在于总线，居然出了3组AHB-LITE BUS，系统构建倒是容易了，但是AHB-LITE的性能不容乐观，读一次32bit数据居然要两个cycle，做一次32*32乘法虽然只需要花1个cycle，但是load数据要花4个cycle。MIPSM4k虽然32*32bit乘法是调用32*16bit模块，要花费两个cycle才能完成，但是加载32bit数据只要1个cycle。

liwang0806

坐等LZ，M4大作！！

Swordman

楼主能否将CORTEX-M4和AVR32的DSP指令集比较一下..

zhanglongbao

顶，谢谢分享