dsp应用技术教程 部分习题答案

TMS320C54x DSP 应用技术教程 部分习题答案 注意：未提供的参考答案习题（因考试为开卷形式，部分在课堂讲 过，部分需要自行思考归纳总结或编程） ，请参考 PPT 和书上示例， 自行解答。 第 1 章 绪论 1. 简述 Digital Signal Processing 和 Digital Signal Processor 之间的区别与联系。 答： 前者指数字信号处理的理论和方法，后者则指用于数字信号处理的可编程微处理器， 简称数字信号处理器。数字信号处理器不仅具有可编程性，而且其数字运算的速度远远超 过通用微处理器，是一种适合于数字信号处理的高性能微处理器。数字信号处理器已成为 数字信号处理技术和实际应用之间的桥梁，并进一步促进了数字信号处理技术的发展，也 极大地拓展了数字信号处理技术的应用领域。 2. 什么是 DSP 技术？ 答： DSP技术是指使用通用DSP处理器或基于DSP核的专用器件，来实现数字信号处理的 方法和技术，完成有关的任务。 5. 数字信号处理的实现方法有哪些？ 答：参见P3-4 1.1.3节。 6. DSP 的结构特点有哪些？ 答： 哈佛结构和改进的哈佛结构、多总线结构、流水线技术、多处理单元、特殊的DSP指 令、指令周期短、运算精度高、硬件配置强。 7. 什么是哈佛结构和冯洛伊曼结构？它们有什么区别？ 答：参见P5-6 1.2.2节。 8. 什么是哈佛结构和冯.诺依曼结构？它们有什么区别？ 答： DSP处理器将程序代码和数据的存储空间分开，各空间有自己独立的地址总线和数据 总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，这就是哈佛结构。以奔腾 为代表的通用微处理器，其程序代码和数据共用一个公共的存储空间和单一的地址和数据 总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行的，这样的结构称为冯诺伊曼结构。 采用哈佛结构，可同时取指令和取操作数，并行地进行指令和数据的处理，从而可以 大大地提高运算的速度，非常适合于实时的数字信号处理。而冯诺伊曼结构当进行高速运 算时，取指令和取操作数是分时操作的，这样很容易造成数据传输通道的瓶颈现象，其工 作速度较慢。 9. 什么是流水线操作？在DSP中为什么要采用流水线技术？ 答：参见P6-7 流水线技术部分。 10.DSP 可以按几种方式进行分类？ 答： 1）按照 DSP 处理器工作时的数据格式划分，可以将 DSP 处理器分为定点 DSP 和浮 点 DSP。 2）按照 DSP 处理器的用途划分，可以将 DSP 处理器分为通用型 DSP 和专用型 DSP。 3）按照 DSP 处理器的工作时钟和指令类型划分，可以将 DSP 处理器分为静态 DSP 处 理器和一致性 DSP 处理器。 4）按照不同生产厂家的产品系列划分，可以将 DSP 处理器分为 TI 公司的 TMS320 系 列、AD 公司的 ADSP21 系列、 AT (2)用汇编器由 asm 文件生成 obj 文件, 或者用 C 编译器把 C 文件翻译成 asm 文件， 再生成 obj 文件； (3)用链接器根据链接命令文件(cmd 文件) 将多个 obj 文件及库文件链接起来,并分配各 程序段、数据段的地址，生成的 out 文件可供模拟/仿真； (4)用模拟器/仿真器对 out 文件进行分析验证； (5)用代码格式转换工具将 out 文件转化成可写入 EPROM 的数据文件。 2. 简述汇编器、链接器的功能。 答： 汇编器（Assembler ）用于把汇编语言源文件翻译成机器语言目标文件，机器语言格式 为公用目标格式（COFF） 。链接器（Linker ）用于把多个目标文件组合成单个可执行 目标模块。它一边创建可执行模块，一边完成重定位以及决定外部参考。链接器的输 入是可重定位的目标文件和目标库文件。 3.简述 COFF 文件中段的结构。 答：参考 P183 5.5.1 节 COFF 文件中的段。 4.链接器对段是如何处理的？ 答： 链接器是开发 TMS320C54x 器件必不可少的开发工具之一，它对段处理时有 2 个主要 任务：一个是将一个或多个 COFF 目标文件中的各种段作为链接器的输入段，经链接后在 一个执行的 COFF 输出模块中建立各个输出段；另一个是在程序装入时对其重新定位，为 各个输出段选定存储器地址。 链接器通过链接命令文件来控制对段的处理，命令文件为 ASC文件，可包含以下内 容： 控制链接的输入文件名、指定目标文件、存档库或其他命令。 链接器选项，它们在命令文件中的使用方法与在命令行中相同。 MEMORY 和 SECTIONS 链接伪指令，用来指定目标存储器结构和地址分配。 5. 链接命令文件有什么作用？在产生 DSP 代码过程中何时发挥作用？ 答：链接命令文件(cmd 文件)指定存储器的结构和段的定位，有 MEMORY 和 SECTIONS 两条指令。 MEMORY 伪指令用来定义目标系统的存储器配置空间，包括对存储器各部分命名， 以及规定它们的起始地址和长度。 SECTIONS 伪指令 用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器 中的位置，也可用于指定子段。 链接命令文件将多个目标文件（.obj）中的各个部分组合，将其配置到指定存储器中，形 成可执行的目标模块(.out)，还可以产生映射文件（ .map） 。 6,7,8,9 题：自行思考编程实现。 10.请解释链接命令“lnk500 file1.obj file2.obj -o link.out -m lm.map”完成的功 能。 答： 该命令是将两个目标文件 file1.obj 和 file2.obj 进行链接，生成一个可执行的输出文件 link.out 和一个映射文件 lm.map。 11，12 题（重点）：参考书中类似例题。自行思考编程实现。 第 6 章 CCS 集成开发环境及其使用 1. CCS 集成开发环境由哪几部分构成？它都有哪些功能？与原先的 DSP 开发软件相比有 哪些优势？ 答： CCS 由以下 5 部分组件构成： (1) 代码生成工具。它是 CCS 所提供的开发环境的基础，用来对 C 语言、汇编语言或 混合语言编程的 DSP 源程序进行编译汇编，并链接成为可执行的 DSP 程序。主要包括汇 编器、链接器、C/C+ 编译器和建库工具等。 (2) CCS 集成开发环境。 CCS 集成开发环境集编辑、编译、链接、软件模拟、硬件在 线仿真调试和实时跟踪等功能于一体，包括编辑工具、工程管理工具和调试工具等。 (3) DSP/BIOS 实时内核插件及其应用程序接口 API。它们主要为实时信号处理应用而 设计，包括 DSP/BIOS 的配置工具、实时分析工具等。 (4) 实时数据交换的 RTDX 插件和相应的程序接口 API。它们可对目标系统数据进行 实时监视，实现 DSP 与其他应用程序的数据交换。 (5) 由 TI 公司以外的第三方提供的应用模块插件。 早期的 DSP 开发工具没有集成化，需要在 DOS 环境下键入比较复杂的命令，使用起 来不方便，调试、开发的效率也不高。 Code Composer Studio（简称 CCS）是 TI 公司推 出的用于开发 DSP 的集成开发环境，它采用 Windows 风格界面，集编辑、编译、链接、 软件模拟、硬件仿真调试以及实时跟踪等功能于一体，支持汇编语言与 C 语言及二者的混 合编程，极大地方便了 DSP 的开发与设计。 3. CCS 的 Simulator 和 Emulator 有何区别，在哪些情况下适合使用 Simulator 调试程 序，哪些情况下必须使用 Emulator 调试程序？ 答： Simulator 软件模拟器模式，即脱离 DSP 处理器，在 PC 机上模拟 DSP 的指令集和工 作机制，主要用于前期算法实现和调试；Emulator 硬件在线编程模式，即实时运行在 DSP 处理器上，与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。 8.链接配置文件（*.cmd）的作用是什么？在开发工程中可以不用该文件吗？ 答： cmd 文件是链接命令文件,包括两条命令 : MEMORY 命令,用来定义目标系统的存储器配置图,包括对存储器各部分命名 ,以及规定它 们的起始地址和长度; SECTIONS 命令 ,此命令告诉链接器如何将输入段组合成输出段,以及将输出段