DSP复习要点汇总

1、使用说明: 1以下内容以老师给的为准 2由于个人能力有限，内容难免有错 3以下内容若令你成绩过低，与文件制作人无关 4仅供参考 DSP复习要点 、基础知识概念题： 1、给出一个典型的 DSP系统的组成框图。 y(t) 2、简述C54X DSP的总线结构? TMS320C54X 的结构是围绕8组16bit总线建立的。 、一组程序总线（PB） 、三组数据总线（CB，DB和EB） 、四组地址总线（PAB，CAB，DAB和EAB） 3 .简述冯 ？诺依曼结构、哈佛结构的特点? 答：冯？诺依曼结构中不独立区分程序和数据空间，且程序和数据空间共用地址和数据线 哈佛结构中程序空间和数据空间是独立的，具有各自

2、独立的地址线和数据线。 4、C54x DSP的CPU包括哪些单元? 答:C54X 芯片的CPU包括: 、 40bit 的算术逻辑单元 、累加器 A 和 B 、桶形移位寄存器 、乘法器 / 加法器单元 5） 、比较选择和存储单元 、指数编码器 7） 、 CPU 状态和控制寄存器 寻址单元。 6、C54x 的三个独立存储器空间分别是什么? 答：（ 1）、 64K 字的程序存储空间（ 2）、 64K 字的数据空间（ 3）、 64K 字的 I/O 空间， 7、简述 TMS320C54xDSP 的流水线分为几个操作阶段 答：分为 6 个阶段 1、预取指2、取 指 3、译 码 4、寻址 5、读数 6、执行

3、 8、简述 C54x 有哪些数据寻址方式? 答： 1、立即寻址 2 、绝对寻址 3、累加器寻址 4 、 直接寻址 5 、 间接寻址 6、存储器映像寄存器寻址 7 、堆栈寻址 10 、 68 页表 3.1.1 缩略语要记住。 缩略语 含义 Smem 单数据存储器操作数 Xmem 双数据存储器操作数，从DB数据总线上读取 Ymem 双数据存储器操作数，从CB数据总线上读取 dmad 数据存储器地址 pmad 程序存储器地址 PA I/O 口地址 src 源累加器 dst 目的累加器 1k 16位长立即数 11、定时器的初始化 STM #0 0 10H,TCR;关闭定时器，TSS =1定时器不工作

4、中断向量地址是由（处理器工作方式状态寄存器）PMST寄存器的IPTR （中断向量指针，9 STM # 4 9 9 9 ,PRD ;定时周期寄存器为4 9 9 9，当TIM减至0时重新装载 STM # 0 6 6 9,TCR ;重新设置定时的工作参数，TRB= 1允许装载, TSS = 0定时器开始工作。Free / Soft = 10,定时器在中断到来后继续工作 STM #0008H ，IFR ;往中断寄存器中写1，实际上为清零，在IFR的第四位为定时器中 断器0即INTO 的标志位 STM #0008H ，IMR ;对中断屏蔽寄存器IMR的第四位写1，开放定时器中断 0，但要 的屏蔽位 RS

5、BX INTM 定时器的初始化后，开放总中断 注意中断方式位INTM=0 ，IMR的第四位为定时中断 0 TCR的位功能 1512 11 10 96 5 4 30 保留 Soft Free PSC TRB TSS TDDR 直接置0 两位结合控制定时器状 预定计数 定时器重 0 时定 分频系数， 态 器一般赋 新加载位， 时器启动 按要求设 值时与 1 时可 工作，1 置。其决定 TDDR 相 加载。一般 停止工作 PSC的值 同 置 1 定时长度计算公式 T=t X(TDDR+1 ) X(PRD+1 ) t 为时钟周期 11、中断向量的地址如何形成。 位）和左移后的中断向量序号（中断向量序号

6、为 0 31，左移2位后变为7位）所组成, 指向存储器的某一地址。 注意：定时器中断 0的序号为：16 , IPTR复位后全为1，即IPTR=1FF H 。 12、给出时钟由倍频模式切换到分频模式的设置代码。 按题目为倍频模式到分频模式，可直接进行切换，只需检测到模式已经变换 假设DSP芯片工作在10MHz （ 1倍频），变为5MHz （ 2分频）。程序如下 STM #0,CLKMD ；设置为2分频 DIV: LDM CLKMD,A AND #0001H,A BC DIV,ANEQ ；检测PLLSTATUS位，为0 时证明已经切换为分频模式。 若涉及倍频数的切换 揍式切换思路：倍频 一 谕一倍

7、频匸 题目为 5MHZ到50MHZ，即由1倍频变为10倍频, STM #0,CLKMD;设置为2分频 DIV: LDM CLKMD,A AND #0001H,A BC DIV,ANEQ STM #90E7H,CLKMD PLL10 : LDM CLKMD,A AND #0001H,A BC PLL10,AEQ检测PLLSTATUS位，为 1 时证明已经切换为倍频模式。 CLKMD 的位功能表 PLLNDIV 与 PLLMUL 与 PLLDIV 决定 PLL 乘系数 13、定点数与十进制数的转换。（Q15转换为十进制数） Q15为纯小数，Q越大，可以表示的数的范围越小，但精度越高。 小数在存储器

8、中以补码的形式存放。所以要将 Q15转换为十进制小数，要转换为原码。注 1变补码。得到原码后，安 意，正负的转换不一样。正数，原码补码一样，负数，反码加 不同位的权值计算。 14、状态寄存器STO、ST1、PMST中的常用状态位要掌握。 必须掌握的状态位 ST0 11 C （进位位标志） 80 加法有进位，则c=1 减法有借位，则c=0 除了带16位移位的 加法或减法外, 加法无进位，c=0 减法无借位，c=1 DP （数据存储器页指针） 与CPL结合可以为直接 寻址，CPL=0时 ST1 14 11 CPL （直接寻址编辑 INTM （中断方式位） SXM （符号位扩展方 FRCT （小数方

9、式位） 式位） 方式位） 0 ,选用数据页指 0 ，开放所有可屏 0，禁止扩展 有小数运算的程序 针寻址；1，选用 蔽中断；1 ,关闭 1，允许扩展 中，该位要置为1 堆栈指针寻址 所有可屏蔽中断 具体扩展方式见 用的指令: 置位指令 P26书本 SSBX FRCT SSBX 贝U INTM=1 RSBX 贝U INTM=0 PMST 157 6 IPTR （中断向量指针） MP/MC （ MC上有） 决定中断程序的地址，注意 0 微计算机方式 不要定义在第一页，因为第 1微处理器方式 一页映像寄存器部分。复位 后全置1 。 15、数字频率与模拟频率的关系 （数字频率=模拟频率*采样周期） 数

10、字频率=模拟频率*采样周期 数字频率的范围为0 n 理解见最后 16、低通、带通、高通、带阻滤波器的作用要理解。 17、滤波器的指标要理解。 滤波器的阶数，滤波器的截止频率 二、指令题 Example 1STH 扎 10 Before Instruction ipol Data Memory DlOOh Afterlntrjction 0。 将*AR3指向的内容左移14位后与累加器 A相加，AR3的值加1。无进位位，则 C为0。由 于0100h的内容不是负数，符号位扩展后仍为 0000 0000 0000 0101 0100 0000 0000 0000 0000 0000B 0001 010

11、1 0000 0000B 左移 14 位 与A相加则变为 00 0540 1200H Example 2 Before Instruction After Instruction A中，SXM=1，则扩展符号位.0200H中为负数，扩展 把*AR1指向的内容的值装载到累加器 的符号位全为1，即变为 FF FFFF FEDC Before Instruction After Instruction 由于DP值为0 0 4,贝U STH为将A中的高位（3116 ）存放到 地址。0 2 0 A H的数变为8 7 6 5 DP 与 dmad组成的 Example 2 STH -fl. *ART- Be

12、fore InsMtion After Irtstnictiofi B的值右移8位后，将高位放进 *AR 7所指向的内容，AR7的值加1 存储累加器BCC值和装入累加器ACC并行执行 ST B *AR2- B的内容右移 20 （ASM-16=-4-16=-20）位，存储到*AR2指向的内容，AR2的 值减一，所以0仆Fh为F842.注意ASM是以2的补码存储的。 同样，LD *AR4+, A *AR2指向的内容左移16（16与 ASM无关）位，加载到A中，AR2 的值加一，所以 A为FF 8 0 0 10 0 0 0 . 三、程序设计相关题 1、DSP的存储器配置图如下图，写出其对应的链接器命

13、令程序文件。 0000P 已 EG 1 Page 0 I -bss I I呂TA C监 02EOH E 数据存储器 MEMORY PAGE 0: EP ROM : org=0E000H len=200H PAGE 1: SPRAM : org=0060H len=20H DARAM : org=0080H, len=200H SECTIONS .text .data :EPROM :EPROM .bss :SPRAM STACK :DARAM P AGE 0 PAGE 0 P AGE 1 P AGE 1 2、计算 y =a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4 。 (a1=1,a2=2,

14、a3=3,a4=4,x1=8,x2=6,x3=4,x4=2 答：程序如下: .title example.asm” ；设置文件标题 stack .usect STACK10h;定义堆栈长度 .bss a,4 ;定义变量a,占四个字长, 未初始化 .bss x,4 ；定义变量X，占四个字长， 未初始化 .bss y,1 ;定义变量y，占一个字长， 未初始化 .def start ;识别定义在当前模块使用的“ start ” .data ； 已初始化的数据 table: .word 1,2,3,4 ;该数据的首地址为“ table .word 8,6,4,2 .mmregs 符号, ;为存储器映像

15、寄存器定义符号名 .text start: end: SUM: STM STM RPT MVPD CALL B STM STM #stack+10h,SP ；设置堆栈指针 #a,AR1 #7 table,*AR1+ SUM end #a, AR3 #x, AR4 ；将 a 的地址值赋给 AR1 ；下面的一条指令重复 8 次 ；数据搬移 ；调用子程序 ；设置死循环，防止程序跑飞 ；a 的值已经确定，因为上面的数据搬移 ;x也确定，因为x的地址与a相邻，数据移动八次，x 能被赋值 RPTZ MAC STL RET A, #3 ；首先对累加器 A 清零，并对下面的指令重复执行 4 次 *AR3+,*

16、AR4+,A ; *AR3与*AR4指向的内容相乘再加到累加器A中 A, y ;存储累加器A中的低位（150位）到变量y中 ；子程序返回 .end ;程序结束 3、除法程序 100除以 6 求商 说明：由于硬件除法器的成本很高, 所以 在一般的 DSP 芯片中都没有硬件除法器 , 也没有专门的 除法指令 洞样在TMS320C54X DSPs芯片中也没有一条单 周期的 16 位除法指令。所以一般用减法做除法 具体想理解，除法原理在该文档最后的附录 2， .title chufa.asm .mmregs .def start STACK: .usect stack,10H .bss num,1 .

17、bss den,1 .bss quot,1 .data table: .word 100 .word 6 .text start: STM #STACK+10H,SP STM #num,AR1 RPT #1 MVPD table,*AR1+ 否则只能背下来 end: LD den,16,A MPYA num ABS A STH A,den LD num,A ABS A RPT #15 SUBC den,A XC 1,BLT NEG A STL A,quot B end .end Delay: STM #999,AR1 LOOP1: STM #4999, AR2 LOOP2: BANZ LOOP

18、2,*AR2- BANZ LOOP1,*AR1- 注意这种延时方法并不精确， 需要精确定时必须用定时器。 按此法延时的近似公式 为： 4X (AR2+1)X (AR1+1)X时钟周期 4、延时子程序要掌握 ； 循环次数 1000 ； 循环次数 5000 ;如果AR2不等于0, AR2减1，再判断 ;如果 AR1不等于0, AR1减1,跳转到LOOP1 RET .end 800ms,频率 1.25Hz 5、常用伪指令 .bss .data .usect .text .sect .word .def .ref 未初始化，通常定位在 RAM 中 如数据表，常数等，通常定位在ROM 中 当 DSP工作

19、在 50MHz时钟周期 20ns),AR1=999, AR2=4999寸 延时约为400ms,贝U LED闪烁的周期为 保留存储空间,可用来定义变量, 定义数据段,为已初始化的数据, 与.bss相同，但.usect可进行以段的形式进行定义，未初始化 文本段的定义, .text 后的内容一般为代码指令,通常定位在 ROM 中,已初始化 行以段的形式进行定义，已初始化 初始化一个或多个 16为整数 识别定义在当前模块中，但可以被其他模块使用的符号 识别在当前模块中使用的但在其他模块中定义的符号，如在中断向量标表使用 .mmregs 为存储器映像寄存器定义符号名 .end 程序结束标志 程序的使用，

20、自己查表 6、编程时用到的指令 STM RPT MVPD RPTB LD LDM ADD SUB AND B BC STL STH SSBX RSBX CALL RPTZ MAC RET 考试题型： 选择题（20分10个） 分析题（35分7个） 简答题（20分4个） 程序填空题（10分2题10个空） 编程题（15分2个） 附录1 在数字信号处理的学习中，很多刚入门朋友常常为模拟频率、数字频率及其相互 之间的关系所迷惑，甚至是一些已经对数字信号处理有所了解的朋友也为这个问 题所困惑。 我们通常所说的频率，在没有特别指明的情况下，指的是模拟频率，其 单位为赫兹(Hz)，或者为1/秒(1/s)，数学

21、符号用f来表示。这是因为现实世界中 的信号大多为模拟信号，频率是其重要的物理特性。以赫兹表示的模拟频率表示 的是每秒时间内信号变化的周期数。如果用单位圆表示的话，如图1所示，旋转 一圈表示信号变化一个周期，则模拟频率则指的是每秒时间内信号旋转的圈数。 图1数字频率与模拟频率 模拟频率中还有一个概念是模拟角频率，数学符号常用Q来表示，其单 位为弧度/秒(rad/s)。从单位圆的角度看，模拟频率是每秒时间内信号旋转的圈 数，每一圈的角度变化数为2pi。很显然，旋转f圈对应着2pi*f的弧度。即： Q =2p i*f(rad/s)(1) 数字信号大多是从模拟信号采样而得，采样频率通常用 fs表示。数

22、字频 率更准确的叫法应该是归一化数字角频率，其单位为弧度(rad)，数学符号常用3 表示。即： 3=2 pi *f/fs(rad) 1所示。 其物理意义是相邻两个采样点之间所变化的弧度数，如图 有了公式和(2),我们就可以在模拟频率与数字频率之间随意切换。假 定有一个正弦信号xn,其频率f=100Hz，幅度为A，初始相位为0，则这个信 号用公式可以表示为： x(t) =A*si n(2* pi*100*t) 用采样频率fs=500Hz对其进行采样，得到的数字信号 xn为: x n =A*si n(2* pi*100* n/fs)= A*sin(0.4* pi*n) 很明显，这个数字信号的频率为0.4pi。 由上述讨论可知，对应两个数字频率完全相同的信号，其模拟频率未必 相同，因为这里还要考虑采样频率。 这种归一化为处理带来了方便，带也给理解 带来了困惑。在数字信号中，虽然经常不显式地出现采样频率， 但它却是架起模 拟信号与数字信号的桥梁，对信号处理的过程有举足轻重的影响。 附录2 在通用DSP芯片中没有硬件除法器，一般不提供单 周期的除法指令，要完成除法运算一般有两种方法：一是 用乘法实现，即要除以某个数，就可以转化为乘以该数的 倒数，该方法因计算繁琐而在程序设计中很少采用；二是 把二进制除法看作是乘法的逆运算，乘法包括一系列的