单片机与DSP结合的dsPIC芯片

能够执行数据（或程序数据）存储器读操作、工作寄存器（数据）读操作、数据存储器写操作以及程序（指令）存储器读操作。因此，它可以支持3操作数的指令，比如，在一个周期内可以完成A+B=C的操作。而PIC16F87X系列单片机每条指令长14位（其它系列指令字长也12位或16位的），整个指令系统共分成三类——字节操作类、位操作类以及立刻数操作和控制操作类，支持立即数寻址、寄存器间接寻址、直接寻址和位寻址四种寻址方式，但由于这样寻址种类的划分依据是操作数的来源，因此并非每条指令都可以支持这四种寻址方式，例如，位操作类的指令就只能采用位寻址方式。对PIC16F87X系列单片机，其指令的操作个数最多只能是两个，另外，再加上这种系列单片机不提供对DSP的支持，那么在数字信号处理速度方面，同dsPIC30F相比显然要慢很多。

dsPIC30F芯片的数据空间被一分为二，分别以X和Y数据存储器进行引用，可以作为32K字（word）或64KB（byte）进行寻址。每个存储器块都有自己独立的地址产生单元（AGU）。单片机类的指令仅单独通过X存储器的AGU单元进行操作，把整个存储器作为一个线性的数据空间进行寻址。而DSP类指令的乘法累加器（MAC）是通过X和Y的AGU共同操作的，这样就将数据地址空间分成相对独立的两部分。不过，这样的X和Y的数据空间边界是任意的，且是由芯片自身特性决定的。数据空间存储器高位的32KB，通过定义8位程序空间可见页面寄存器PSVPAG（Program Space Visibility Page），任意的16位程序字边界中随意地被映射到的程序空间低位（用户空间），这样就使得任何指令能够像访问数据空间一样访问程序空间。不过，采用这种方式访问的执行时间比一般的访问方式要多一个周期。而且，只有每条指令字的低16位才可以使用这种方法访问。PIC16F87X系列单片机的数据存储器分成多个存储区。每个存储区由通用寄存器和专用寄存器两部分组成。存储区之间的选择是通过定义状态寄存器STATUS的RP0和RP1位进行的，每个存储体最多只能达到128字节。

dsPIC芯片不支持多级指令流水线，而采用单级指令预取机制，就是在可利用的最大执行时间前的一个周期访问指令。因此，dsPIC芯片大多数指令是单周期的。此外，dsPIC30F芯片还有一个特征，就是含有由61个区分优先级的向量组成的矢量异常处理结构，这些异常情况包括复位（RESET）、6个捕捉以及54个中断。

结语

dsPIC器件的开发有助于缓解16位单片机和低端数字信号处理器（DSP之间的性能差，是传统16位单片机应用的理想解决方案。与此同时，随着控制技术日趋复杂化，越来越多的工业系统要使用DSP精确控制实时响应，以及现有产品要求增加更多功能，以增强I/O易用性和安全接入，dsPIC必将在高性能数字信号控制器市场占据重要一席之地。同时，随着多种dsPIC产品系列的不断迅速开发，以及愈加完善的开发工具、应用系统库、现场应用工程技术和综合技术等的产品，dsPIC一定会得到广大用户的青睐。

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