《DSP原理及应用(修订版)》邹彦主编课后答案(个人终极修订版).doc

声明： 1、本人知识能力有限，只能按自己认识来判断答案的正误来编写本资料； 2、本资料为DSP原理及应用（修订版）邹彦主编的课后答案，仅作参考作用，不一定代表考试方向。 3、请尊重劳动成果，祝大家考试顺利！第一章1、数字信号处理实现方法一般有几种？答：课本P2（2.数字信号处理实现）2、简要地叙述DSP芯片的发展概况。答：课本P2（1.2.1 DSP芯片的发展概况）3、可编程DSP芯片有哪些特点？答：课本P3（1.2.2 DSP芯片的特点）4、什么是哈佛结构和冯诺依曼结构？他们有什么区别？答：课本P3-P4(1.采用哈佛结构）5、什么是流水线技术？答：课本P5（3.采用流水线技术）6、什么是定点DSP芯片和浮点DSP芯片？它们各有什么优缺点？答：定点DSP芯片按照定点的数据格式进行工作，其数据长度通常为16位、24位、32位。定点DSP的特点：体积小、成本低、功耗小、对存储器的要求不高；但数值表示范围较窄，必须使用定点定标的方法，并要防止结果的溢出。浮点DSP芯片按照浮点的数据格式进行工作，其数据长度通常为32位、40位。由于浮点数的数据表示动态范围宽，运算中不必顾及小数点的位置，因此开发较容易。但它的硬件结构相对复杂、功耗较大，且比定点DSP芯片的价格高。通常，浮点DSP芯片使用在对数据动态范围和精度要求较高的系统中。7、DSP技术发展趋势主要体现在哪些方面？答：课本P9（3.DSP发展技术趋势）8、简述DSP系统的构成和工作过程。答：课本P10（1.3.1DSP系统的构成）9、简述DSP系统的设计步骤。答：课本P12（1.3.3DSP系统的设计过程）10、DSP系统有哪些特点？答：课本P11（1.3.2DSP系统的特点）11、在进行DSP系统设计时，应如何选择合理的DSP芯片？答：课本P13（1.3.4DSP芯片的选择）12、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒？它的运算速度是多少MIPS？解：f=160MHz，所以T=1/160M=6.25ns=0.00000625ms；运算速度=160MIPS第二章1、TMS320C54x芯片的基本结构都包括哪些部分？答：课本P17（各个部分功能如下）2、TMS320C54x芯片的CPU主要由几部分组成？答：课本P18（1.CPU)3、处理器工作方式状态寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM3个状态位对C54x的存储空间结构有何影响？答：课本P34（PMST寄存器各状态位的功能表）4、TMS320C54x芯片的内外设主要包括哪些电路？答：课本P40（C54x的片内外设电路）5、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段？每个操作阶段执行什么任务？完成一条指令都需要哪些操作周期？答：课本P45（1.流水线操作的概念）6、TMS320C54x芯片的流水线冲突是怎样产生的？有哪些方法可以避免流水线冲突？答：由于CPU的资源有限，当多于一个流水线上的指令同时访问同一资源时，可能产生时序冲突。解决的办法： 由CPU通过延时自动解决； 通过程序解决，如重新安排指令或插入空操作指令。7、TMS320C54x芯片的串行口有哪几种类型？答：课本P42（TMS320C54x芯片的串行口）8、TMS320VC5402 共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？NMI和RS属于哪一类中断源？答：课本P56（对VC5402来说，这13个中断的硬件名称为. RS 和NMI属于外部硬件中断。)9、试分析下列程序的流水线冲突，画出流水线操作图。如何解决流水线冲突？（解题时参考课本P52【例2.7.2】）STLM A，AR0 STM #10，AR1LD *AR1，B解：流水线图如下图：123456789预取指取指译码寻址读数执行STLM A,AR0写AR1预取指取指译码寻址读数执行STM #10,AR1(1st Word)写AR2写AR2预取指取指译码寻址读数执行STM #10,AR1(2nd Word)预取指取指译码寻址读数执行LD *AR1,B读AR2解决流水线冲突：最后一条指令（LD *AR1，B）将会产生流水线冲突，在它前面加入一条NOP指令可以解决流水线冲突。10、试根据等待周期表，确定下列程序段需要插入几个NOP指令。(流水线等待周期表P53)LD GAIN, TSTM #input,AR1MPY *AR1+,A解：本段程序不需要插入NOP指令（查等待周期表，对于T字段，后面的存储指令需要加入一个等待周期，由于STM是一条双字指令，隐含1个等待周期，所以不用再插入等待周期）STLM B,AR2STM #input ,AR3MPY *AR2+,*AR3+,A解：本段程序需要在MPY *AR2+,*AR3+,A语句前插入1条NOP指令（在等待周期表，AR2后面的STM指令不用插入等待，但注2表面在后面的STM指令之前，不能有在执行阶段对，ARx的写操作，而前面的STLM指令正是执行阶段写AR2，所以应插入1个等待周期。）MAC x, BSTLM B,ST0ADD table, A, B解：本段程序需要在ADD table, A, B语句前插入2条NOP指令第三章1、已知（1030H）=0050H，AR2=1040H，AR3=1060H，AR4=1080H。MVKD 1030H，*AR2（将地址单元1030H中的数据复制到AR2寄存器所指向的数据存储单元中去，因为（1030H）=0050H，AR2=1040H，执行结果（1040H）=0050H，*AR2=0050H）MVDD *AR2，*AR3（在AR2和AR3数据存储器内部传送数据，即AR2指向的存储单元数据=AR3指向的存储单元数据，即：AR2=1040H，AR3=1060H，所以执行结果（1040H）=（1060H）=0050H，*AR3=0050H）MVDM 1060H，AR4（地址1060H数据向AR4寄存器传送数据。执行结果：（1060H）=AR4=0050H；）运行以上程序后，（1030H）、（1040H)、*AR3和*AR4的值分别等于多少？解：运行的结果：(1030H)=0050H,(1040H)=0050H,*AR3=0050H,AR4=0050H2、已知（1080H）=0020H，（1081H）=0030H。STM #1080H，AR0（AR0=#1080H）STM #1081H，AR1（AR1=#1081H）LD *AR0,16，B（把寄存器AR0指向的地址单元中数据左移16位装入累加器B，这时（B） =2000H）ADD *AR1，B（把寄存器AR1指向地址单元的数据与累加器B中数据相加传送给B，这时（B）=200030H解：运行以上程序后，（B）=200030H3、阅读以下程序，分别写出运行结果。.bss x,4.data table:.word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*AR1+解：数据表table中的常量4传送到以变量x 的地址为地址的存储单元中；数据表table中的常量8传送到以变量x+1 的地址为地址的存储单元中；数据表table中的常量16传送到以变量x+2 的地址为地址的存储单元中；.bss x,4.datatable: .word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*+AR2解：数据表table中的常量4传送到以变量x+1 的地址为地址的存储单元中；数据表table中的常量8传送到以变量x+2 的地址为地址的存储单元中；数据表table中的常量16传送到以变量x+3 的地址为地址的存储单元中；4、NOP指令不执行任何操作，它起什么作用？答：延时作用，在指令中加入NOP指令可以避免流水线冲突。延时几个周期，避免流水线冲突；需要精确延时程序时，也会用到NOP指令。5、TMS320C54x的数据寻址方式各有什么特点？应该应用在什么场合？答：课本P89（本章小结）第四章1、软件开发环境有哪几种?在非集成开发环境中,软件开发常采用哪些部分?答：可以在两种开发环境中进行C54X的开发：非集成的开发环境和集成的开发环境。在非集成开发环境中，软件开发常采用：编辑、汇编、链接、调试等部分。2、什么是COFF格式？它有什么特点？答：课本P94（4.3COFF的一般概念）3、试说明.text段、.data段和.bbs段分别包含什么内容？答：课本P94（4.3.1COFF的一般概念）4、程序员如何定义自己的程序段？5、链接器对段是如何处理的？答：课本P98(4.3.3链接器对段的处理）6、什么是程序的重新定位？答：课本P99（4.3.4链接器对程序的重新定位）7、宏定义、宏调用和宏展开分别指的是什么？答：课本P112（4.4.4宏定义和宏调用）8、链接器能完成什么工作?链接器命令文件中,MEMORY命令和SECTIONS命令的任务是什么？答：课本P114（4.5链接器的使用，4.5.4MOMERY命令，4.5.5SECTIONS命令）第五章1、能用伪指令（如data）或运算符（如ADD）作为标号吗？为什么？（参考课本P126标号区的格式要求）2、标号和注释有什么差别？它们在程序运行中作用一样吗？答（参考课本P129 1.标号；注释是程序的人选项。注释可以由ASCII码和空格组成。注释在汇编源清单中显示，但不影响汇编。注释在程序中的作用是说明语句的含义，以便对软件进行维护。）3、两个数相乘，如果结果溢出，DSP系统会报警吗？答：不会。当发生溢出时，自动将结果设置为最大或最小值。4、伪指令起什么作用？它占用存储空间吗？答：伪指令给程序提供数据和控制汇编过程。答：它多用于代码编译的，硬件并不认识汇编语言，它们只认机器语言，程序的运行涉及由高级语言汇编成汇编语言，再由汇编语言编译成机器语言，最后由硬件执行机器语言。编译过程中，伪指令起作用，但是伪指令不产生目标代码，仅仅是帮助编译器准确的把其他指令编译出来。因此，伪指令在代码编译过程中所起的功能，在程序运行时伪指令已经不存在了，因为代码是编译好后才执行的。伪指令不占用存储空间。5、在堆栈操作中，PC当前地址为4020H，SP当前地址为0013H，运行PSHM AR7后，PC和SP的值分别是多少？（PSHM AR7是压栈操作（完成后PC指针+1，堆栈指针SP-1）答：PC=4021H ，SP=0012H6、试编写0.25(-0.1)的程序代码。参考程序如下：.title FracAmp.asm.mmregs .global _c_int00.bss x,1.bss y,1.bss z,1.dataAmpCoef:.word 25*32768/100.word -1*32768/10.text_c_int00:ssbx FRCTstm #x,ar1rpt #0x1mvpd #AmpCoef,*ar1+stm #x,ar2stm #y,ar3mpy *ar2,*ar3,Asth A,*ar1Wait:b Wait.end7、将定点数0.00125用浮点数表示。解：A=28H；T=19H8、试写出以下两条指令的运行结果：EXP AA=FFFD876624 T=0000则以上指令执行后，A、T的值各是多少？解: A=0xFFFD876624；T=5NORM BB=420D0D0D0D, T=FFF9则以上指令执行后，B、T的值各是多少？解:B=0x841A1A1A, T=FFF99、阅读以下程序，写出运行结果。 .bss y, 5 table .word 1,2,3,4,5 STM #y, AR2 RPT #5 MVPD table,*AR2+ LD #0,B LD #81h, AR5 （有误，应改为STM #81H，AR5）STM #0,A STM #4, BRC STM #y, AR5 RPTB sub-1 ADD *ARM5,B,A STL A,*AR5+ sub: LD #0,B 运行以上程序后，（81H），（82H），（83H），（84H）和（85H）的值分别是多少？答：（81H）=0001H，（82H）=0002H，（83H）=0003H，（84H）=0004H，（85H）=0005H。10、CALL指令调用子程序与循环语句有什么不同？答：CALL指令调用子程序：课本P135（子程序调用指令表）；循环语句：课本P137（5.3.2循环操作程序）11、多次循环嵌套时，能够从最内一层循环直接跳到最外一层循环吗？若能，则采用什么方式呢？12、在不含循环的程序中，RPTZ#3语句和其前一句、后一句以及后第二句各运行多少次？答：RPTZ#3语句和其前一句运行1次，后一句运行3次，后第二句运行1次。第六章1、FIR和IIR数字滤波器都有哪些设计方法？每种设计方法的步骤是什么？（参考课本P179P181）2、与FIR滤波器比较，IIR滤波器有哪些优缺点？（参考课本P167 6.2 IIR滤波器的DSP实现）3、二阶IIR滤波器，又称为二阶基本节，其结构图可以分为几种类型？各有什么特点？（参考课本P168 1.二阶IIR滤波器）4、略5、FIR滤波器的算法为y(n)= a0x(n)+a1x(n-1)+a2x(n-2)+a3x(n-3)+a4x(n-4)，试用线性缓冲区和直接寻址的方法实现。（参考课本P161P162，只是对课本一些参数稍作修改便是答案）解： .title “FIR1.ASM” .mmregs .def start x .usect “x”，5 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data COEF：.word 1*32768/10 ；定义a4= 0.1 .word -3*32768/10 ；定义a3= -0.3 .word 5*32768/10 ；定义a2=-0.5 .word -3*32768/10 ；定义a1= -0.3 .word 1*32768/10 ；定义a0=-0.1.textstart: SSBX FRCT STM #x+5,AR2 STM #4,AR0 LD #x+1,DP PORTR PA1,x+1FIR1: RPTZ A,#4 MACD *AR2-,COEF,A STH A,*AR2 PORTW *AR2+,PA0 BD FIR1 PORTR PA1,*AR2+0 .end 6、试用线性缓冲区和间接寻址方法实现题6.5算法的FIR滤波器。（参考课本P162P163，只是对课本一些参数稍作修改便是答案）解： .title “FIR2.ASM” .mmregs .def start .bss y,1xn .usect “xn”,5b0 .usect “a0”,5PA0 .set 0PA1 .set 1 .datatable: .word 1*32768/10 ；定义a4= 0.1 .word -3*32768/10 ；定义a3= -0.3 .word 5*32768/10 ；定义a2= 0.5 .word -3*32768/10 ；定义a1= -0.3 .word 1*32768/10 ；定义a0= 0.1 .text start: SSBX FRCT STM #b0,AR1 RPT #4 MVPD table,*AR1+ STM #xn+4,AR2 STM #b0+4,AR3 STM #5,BK STM #-1,AR0 LD #xn,DP PORTR PA1,xnFIR2: RPTZ A,#4 MAC *AR2+0%,*AR3+0%,A STH A,y PORTW y,PA0 BD FIR2 PORTR PA1,*AR2+0% .end 7、12、略第七章1、试列举主机与PHI通信的连接单元？并分别说明它们的功能。（参考课本P200 7.1C54x的主机接口）2、已知 TMS320C54X 的 CLKOUT 频率为 4MHz。在 SAM 工作方式下，主机的时钟频率是多少？解：在 SAM 工作方式下，主机频率可达 3.2MHz 或 2.4MHz。在 HOM 工作方式下，主机的时钟频率与 TMS320C54X 的时钟频率有关吗？答：在 HOM 工作方式下，主机的时钟频率与 TMS320C54X 的时钟频率无关。3、试分别说明下列有关定时器初始化和开放定时中断语句的功能。STM #0040H，IFR（课本有误，此处应为STM #0080H，IFR）解：清除外部中断 2 标志位。STM #0080H，IMR解：允许定时器 T1 或 DMAC1 中断（使用哪一种中断由 DMA 通道优先级和使能控制寄存器 DMPREC 控制。在复位以后，中断被配置为定时器 T1 中断）。RSBX INTM解：使能所有可屏蔽中断。STM #0279H，TCR 解： 设置定标计数器的值 PSC 为 9； 定时器分频系数为 9； 以 PRD 中的值加载 TIM， 以 TDDR中的值加载 PSC；定时器停止工作。4、假设时钟频率是40Mhz，试编写在XF端输出一个周期为2ms的方波程序段。（参考课本P207程序，只要将课本程序中STM #1599，TIM0和STM #1599，PRD0改为STM #3999，TIM0和STM #3999，PRD0即可。注意计算到的Tt=1ms（高电平和低电平各1ms，故周期为2ms）。定时器基本计算公式在课本P206）解：（定时半周期=CLKOUT*(TDDR+1)*(PRD+1)； 1/2T=（1/40M）*（9+1）*（3999+1）=1ms）；abc1.asm ；定时器0寄存器地址 TIM0 set 0024H PRD0 set 0025H TCR0 set 0026H ；K_TCR0：设置定时器控制寄存器的内容 K_TCR0_SOFT .set 0b ；Soft=0 K_TCR0_FREE .set 1b ；Free=1 K_TCR0_PSC .set 1001b ；PSC=9H K_TCR0_TRB .set 1b ；TRB=1 K_TCR0_TSS .set 0b ；TSS=0 K_TCR0_TDDR .set 1001b ；TDDR=9 K_TCR0 .set K_TCR0_SOFT| K_TCR0_FREE| K_TCR0_PSC| K_TCR0_TRB| K_TCR0_TSS| K_TCR0_TDDR ；初始化定时器0 ；Tt=25*(9+1)*(3999+1)=1000000(ns)=1(ms)STM #0010H,TCR0 STM #3999，TIM0 STM #3999，PRD0 STM #K_TCR0，TCR0 STM #0080H,IFRSTM #0080H,IMRRSBX INTM RET ；定时器0的中断服务子程序：通过引脚XF给出 t0_flag .usect “vars”，1 ；若t0_flag=1则XF=1，若t0_flag=0则XF=0time0_rev： PSHM TRN PSHM T PSHM ST0 PSHM ST1 BITF t0_flag，#1 BC xf_out，NTC SSBX XF ST #0，t0_flag B next xf_out： RSBX XF ST #1，t0_flag next： POPM ST1 POPM ST0 POPM T POPM TRN RETE 5、TMS320C54x的串口有哪几种类型？答：课本P213（7.3 C54x的串行口）6、试叙述标准串行接口数据的发送程序。7、试分别说明下列语句的功能。 STM #SPCR10，SPSA0 STM #0001H，BSP0解：对串口控制寄存器 SPCR10 赋值。不使用数字循环返回模式，接收数据 DRR1，2采用右对齐方式， 连续时钟方式， DX 使能判断， 接收中断由 RRDY 产生， 接收移位寄存器未超载，串口接收器准备好，使能串口接收器。STM #SPCR20，SPSA0STM #0081H，BSP0解： 对串口控制寄存器 SPCR20 赋值。 串口使用软件模式， 帧同步逻辑、 采样率发生器复位，由发送准备好 XRDY 驱动发送中断；发送移位寄存器为空，发送器未准备好，使能串口发送器。STM #SPCR20，SPSA0ORM #01000001B，BSP0解： 修改串口控制寄存器 SPCR20 的值。 由采