DSP原理及应用课程重点知识讲解

1、1、简述DSP系统的构成和工作过程。答：DSP系统的构成：一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。DSP系统的工作过程： 将输入信号x(t)经过抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠。 经过采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)。 数字信号处理器对 x(n)进行处理，得数字信号 y(n)。 经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号； 经低通滤波器，滤除高频分量，得到平滑的模拟信号y(t)。2、简述DSP系统的设计步骤。答：明确设计任务，确定设计目标。 算法模拟，确定性能指令。 选择DSP

2、芯片和外围芯片。 设计实时的DSP芯片系统。 硬件和软件调试。 系统集成和测试3、TMS320C54X芯片的基本结构都包括哪些部分？答：中央处理器 内部总线结构 特殊功能寄存器 数据存储器RAM 程序存储器ROM I/O 口 串行口 主机接口 HPI 定时器 中断系统4、TMS320C54X芯片的CPU主要由哪几部分组成？答：40位的算术运算逻辑单元(ALU )。 2个40位的累加器(ACCA、ACCB)。 1个运行-16至31位的桶形移位寄存器。 17 X 17位的乘法器和40位加法器构成的乘法器-加法器单元(MAC )。 比较、选择、存储单元(CSSU )。 指令编码器。 CPU状态和控制

3、寄存器。0、TMS320VC5402共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？RS和NMI属于哪一类中断源?答：TMS320VC5402有13个可屏蔽中断， RS和NMI属于外部硬件中断1. (参数指令周期：即执行一条指令所需的时间，通常以ns (纳秒)为单位.MAC时间：即完成一次乘法-累加运算所需要的时间。FFT执行时间：即运行一个 N点FFT程序所需的时间MIPS:即每秒执行百万条指令；MOPS:即每秒执行百万次操作；MFLOPS即每秒执行百万次浮点操作；BOPS 即每秒执行十亿次操作。2. 什么是冯诺依曼结构和哈佛结构？它们有什么区别？冯诺依曼结构也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数

4、据存储器合并在一起的存储器结构。 哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。区别是地址空间和数据空间分开与否冯诺依曼结构数据空间和地址空间不分开 哈佛结构数据空间和地址空间是分开的3. 什么是流水线技术？ 每条指令的通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数的执行等多个步骤，实现多条指令的并行执行，从而在不提高 系统时钟频率的条件下减少每条指令的执行时间。4. TMS320C54xCPl的特点：先进的多总线结构；40位算术逻辑运算单元（ALU）,包括一个40位桶形移位寄存器和两个独立的40位累加器；17 X 17的并行乘法器与40位专用加法器相连；比较、选择、存储单元（ CSSU

5、）；指数编码器；双地址生成器包括 8个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术运算单元（ARAU）。5. TMS320C54X的总线结构：程序总线（PB）传送从程序存储器来的指令代码和立即数；3组数据总线（CB DB和EB）连接各种元器件，CB和DB总线传送从数据存储器读出的操作数，EB总线传送写入到存储器中的数据；4组地址总线（PAB CAB DAB和EAB）传送执行指令所需的地址。6. 寻址方式立即寻址：指令中有一个固定的立即数；绝对地址寻址：指令中有一个固定的地址（16位）；累加器寻址：按累加器的内容作为地址去访问程序存储器中的一个单元； 直接寻址：指令编码中含有的7位地址与DP或 SL起合成数据

6、存储器中操作数的实际地址；间接寻址：通过辅助寄存器寻址；存储器映射寄存器寻址：修改存储器映射寄存器中的值，而不影响当前数据页面指针DP和当前堆栈指针SP的值；堆栈寻址：把数据压入或弹出系统堆栈。7. 段定义伪指令.bss在该段中保留若干字.data汇编入已初始化的数据段.sect “ section name匚编入已命名的段.text 汇编入可执行的代码段.float初始化一个32-bit的浮点常数int初始化一个或多个16-bit的无符号整数.string 初始化一个或多个字符串word初始化一个或多个16-bit的带符号整数.list 开始源文件列表.nolist 停止源文件列表.leng

7、th 设置源文件列表的页长度.title 在列表文件每一页打印文件名.copy /.include 包含其他文件的源语句.global 确认一个或多个全局 （外部 ）符号.mlib定义宏库.if/.else/.endif 条件匚编代码块.loop/.endloop 循环匚编代码块.break终止循环匚编代码块.equ/.set 使一个符号等于一个值.end结束程序8.举例1）定点加法temp3=temp1+temp2Id temp1,a ;变量tempi装入累加器 Aadd temp2,a ;变量temp2与累加器A相加，结果放入 A中stl a,temp3 ；结果（低 16位）存入变量 te

8、mp3 中。2）定点减法stm #temp1,ar3 ;变量tempi的地址装入ar3寄存器stm #temp2,ar2 ;变量temp2的地址装入ar2寄存器sub *ar2, *ar3,b ;变量temp2和tempi都左移16位，然后相减，结果放入累加器B中（高16位）sth b,temp3 ；相减的结果（累加器 B的高16位）存入变量temp3。3）定点整数乘法rsbx FRCT ;清FRC标志，准备整数乘Id temp1,T ;变量tempi装入T寄存器mpy temp2,a ; temp2*temp1 ，结果放入累加器 A（ 32位）sth a,temp3 ;结果的高 16位存入

9、temp3stI a,temp4 ;结果的低 16位存入 temp44）定点小数乘法ssbx FRCT ; FRCT=1准备小数乘法Id temp1,16,a ; tempi 装入 A的高 16位mpya temp2 ; temp2乘A的高16位，结果在 B中，同时将temp2装入T寄存器sth b,temp3 ;将乘积的高16位存temp3CPU 状态和控制寄存器 ：C54X有三个状态和控制寄存器，分别为状态寄存器STO、状态寄存器ST1和处理器方式状态寄存器PMST。ST0 和 ST1 包括各种工作条件和工作方式的状态， PMST 包括存储器配置状态和控制信息。TMS320C54x 的存储

10、器：64K 字程序存储器、 64K 字数据存储器以及 64K 字 I/O 空间。程序存储器空间包括程序指令和程序中所需的常数表格； 数据存储器空间用于存储需要程序处理的数据或程序处理后的结果； I/O 空间用于与外部存储器映象的外设接口。程序存储器可以扩展。所有TMS320C54x 芯片都包括随机访问存储器（RAM ）和只读存储器（ ROM）。 RAM 可分为两种：双访问 RAM （DARAM ）和单访问 RAM （SARAM ）。FRCT 位位于状态寄存器 ST1 的第几位？第 6 位。FRCT 表示？小数方式位。当 FRCT=1 时，表示做的是？乘法器输出左移一位，以消去多余的符号位。语句

11、标号由字母、数字、 _、 $组成，最多不超过 32 个字符，对大小写敏感，第一个字符不能是数字。后跟：，但分号不是语句标号的组成部分。汇编程序语法 所有的语句必须由语句标号、空格、*号或 ；号开头。语句标号不是必须的，如果用，就必须在第一列。 语句中的各部分之间，由一个或多个空格分开。 注释不是必须的。注释可以从第一列的 * 号或 ；号开头；如果不是从第一列开始，就必须用 ；号开头。助记符助记符不允许从第一列开始，否则被认为是语句标号。助记符可以是汇编指令（如 ABS ， MPYU ， SPH 等）、伪指令（如 .data, .Iist, .set 等）、宏指令（如 .macro, .var,

12、 .mexit 等）和 宏调用操作数 操作数可以是常数、符号或表达式。当操作数多于一个时，用逗号分开。 汇编器允许指定常数、符号或表达式作为地址、立即数或间接地址。操作数前缀规定如下： #前缀：表示操作数为立即数。如：LabeI：ADD #123， B ；表示将操作数 123 （十进制）和累加器 B 中的内容相加*前缀：操作数为间接地址。使用操作数的内容作为地址。如：LabeI：LD *AR4， A ；操作数 *AR4 为间接地址，将 AR4 中的内容作为地址，然后将该地址的内容装入到指定的累 加器 A9.编程举例例1使用C54X匚编语言编程计算z1=x1+y1;z2=x1-y1;z3=x1*

13、y1;z4=x2*y2。其中，x仁20,y仁54,x2=0.5,y2=-0.5837编写汇编源程序如下：.title “ suanshu.asm.mmregs.bss x1,1 .bss x2,1.bss y1,1.bss y2,1.bss z1,1.bss z2,1 .bss z3_h,1.bss z3_l,1.bss z4,1v1.set 014h; v1 =20v2.set 036h; v2=54v3.set 04000h; v3=0.5v4.set 0b548h; v4=-0.5837start:LD #x1,DPST #v1,x1ST #v2,y1LD x1,AADD y1,ASTL

14、 A,z1 ;LD x1,ASUB y1,ASTL A,z2; x1A; A+Y1A保存 ALz1RSBX FRCT ；准备整数乘法， FRCT=0LD X1,TMPY Y1,A ； x1*y1 ASTH A,z3_h ；乘法结果高 16位在 z3_h 单元STL A,z3_l;乘法结果低16位在z3_l单元ST #v3,x2ST #v4,y2SSBX FRCT;准备小数乘法， FRCT=1LD x2,16,A;将x2加载到 AHMPYA y2; x2*y2 B,and y2 TSTH B,z4;结果放到z4单元例2：对数组 x8=0,1,2,3,4,5,6,7 进行初始化 .bss x,8.

15、dataTable: .word 0,1,2,3,4,5,6,7.textStart:STM #x,AR5RPT #7MVPD table,*AR5+ID“ .例3:计算y =.bss x,10STM #x,AR1STM #9,AR2LD #0,ALOOP: ADD *AR1 + ,ABANZ LOOP,*AR2-例4:对数据x8中的每个元素加1.bss x,8Begi n:LD #1,16,BSTM #7,BRCSTM #x,AR4RPTB next-1ADD *AR4,16,B,ASTH A,*AR4+next:LD #0,B例5:求解.其中数据均为小数，且 a1=0.3a2=0.2.bssa,4.bssx,4.datatable:.word3*32768/10.wor