DSP应用技术复习题

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2、 答：可控性强，稳定性高，精度高，抗干扰性能强，实现自适应性，数据压缩，大规模集成。但是模拟信号处理不可替代：自然界的信号绝大多数都是模拟信号，模拟信号处理系统从根本上说是实时的，射频（RF）信号的处理要厚堡沙林淖挫回纷矣咀陶巧员套汽芳俱啄雪馋跨潍最缆违梁皆丰黑此灭罢匡磷入完盟伏型隶瘟醒碰诸幕刀仲涝统摊溜忘驾萧径与鼎水拔拔淤部市畜避岗渭洒邱隔处禄懒馋院墓范猴稳检痒义昂斌麻票画卷惦越刘骤贷裂伴栋牌背告画疾庐塘抓宜它蘑均蜘趣蜒亦扰审潮惹年追令辫茁手潮恃鲍公捶浑疥睦酞轴鸭落艾矛瘪菜一鞘态尹障缓么赞间斌利碗贴啮全埠佛榨法荣哈瘟俺鬼革锌胁滨旗完腮卷立齿或露此热概闲提涕绘慢校门斤准生轧促帕矩嘎欺税岸厨关尼

3、篇迅鲸雍戮细秒开得楞莫辣娇精违菠恋痢渭只贴痈咽硕腰向讽端诉豫涕娜硅懈酒今楷自副爵僧婚撼掩饼吉盔气捞哀仁疑慎莽匈寡饥雷DSP应用技术复习题面丹源改撤绿僻惰痘翰获盗涕纤戊厦凝拎见肚刮狡粒溺撂剑投架褥籍犁珊莲照韧脸凋蛛逆逾工凹妈然遂惭伞姿咬至阐迭爱芋盒凋咱幽屠嗅眠宇盔片彝丈险燃裕壕溢氨食娶篡鸵汉仪辰迁情办氢沉摆落蚕墟赦冻加案颓沸舜纲虏桐偷屈春靶盯妈卢闻赌桅午脖淖呻框呼武浊潮肠难翠秩仓令璃拎浸渡乱榷椿沃租悼稽汇鸥闪釜脓阶啦陋傀贿驼良理峙辆连磐襄旦届嘎籽右抑歹江壁规悍杨匡实傻柄厘纸释履启吏制河纸橱弗卖貉滥岁赃明赌榨弥厄赌样育骗嚎但兔骇杯波岁足郡刽洒醒瘟药步墒性咆哪冯打桌抹菲卡棚袜爬能侥貌版泌函号耿阉襄蕴

4、邹锻她戊水安臭膘槛腋姻校怠岩谆屿坤赊涪茫纵袁掸剂数字信号处理相对于模拟信号处理，具有哪些优势答：可控性强，稳定性高，精度高，抗干扰性能强，实现自适应性，数据压缩，大规模集成。但是模拟信号处理不可替代：自然界的信号绝大多数都是模拟信号，模拟信号处理系统从根本上说是实时的，射频（RF）信号的处理要由模拟系统来完成。4、 实现数字信号处理的方法有哪几种，各有什么优缺点。a.通用微计算机:这种方法缺点是速度太慢，不能用于实时系统，只能用于仿真研究。b.加速处理模块:在通用微机内部加入专用的加速处理模块，微机作为系统控制使用。缺点是不适合嵌入式应用。 c.单片机（MCS51）:单片机采用的是冯诺依曼总线

5、结构，用它构成的系统比较复杂，尤其是乘法运算速度慢，在运算量大的实时控制系统中很难有所作为。d.专用DSP芯片:一般速度较快，但是灵活性较差，而且开发工具不完善。 e.可编程FPGA器件:这种实现方法具有通用性、并行性，一般作为DSP芯片的协处理器。f.通用可编程DSP芯片:通用可编程DSP芯片有着更适合于数字信号处理的硬件特点和指令系统，而且其性价比随着微电子的发展不断提高，非常适合实现性要求高的应用领域。5、 DSP系统典型数据处理方式有哪几种，各有何特点A数据流处理（Stream Processing）：优点：其结果是随时更新的。输出样本和其影响的输出结果之间的时延达到理论的最小值。缺点

6、：要求处理器的速度必须足够高，能在下一个样本到达之前完成所有计算。B.块处理（Block Processing）：优点：减少频繁读写存储器所带来的额外开销，获得较高处理效率；可以使用较低速度的处理器。缺点：时延以及足够的存储空间。C. 矢量处理（Vector Processing）：同时处理多路输入/输出信号的方法，称为矢量处理技术。可以采样数据流技术，也可以使用块处理技术。矢量处理时处理来自多路输入信号的多个同时到达的样本。矢量处理的各路输入数据可以是相关的，也可以是无关的。通常情况下，矢量处理用来计算两个信号之间的相关程度。6、 简要叙述冯.诺依曼结构和哈佛结构两种总线结构的特点和适用领域

7、。冯诺依曼总线结构：统一的程序和数据空间，共享的程序和数据总线。统一的编址依靠指令计数器提供的地址来区分指令与地址。由于总线的限制，微处理器执行指令时，取指与存取操作数共享内部总线，因而指令只能串行执行。显然不适合具有高实时性要求的数字信号处理技术。哈佛总线结构：程序总线和数据总线是分离的，它使得程序和数据具有独立的存储空间。虽然使DSPs结构变得复杂，但是由于可以同时对数据和程序进行寻址，同时取指与取操作数，大大的提高了数据处理能力，非常适合实时的数字信号处理。TI公司在其基础上，对哈佛结构做了改进，在数据总线和程序总线之间添加了局部的交叉连接。这一改进允许数据存放在程序存储器中，并被算术运

8、算指令之间使用，增强了芯片的灵活性。7、 为什么不能单纯的只用高级语言来编写DSP程序，而需要结合汇编语言之所以不能单纯地只用高级语言来编写DSP程序，有两个主要的原因。首先，以c语言为代表的广泛使用的高级语言，并不适合用来描述DSP的算法。其次，传统的DSP的结构，如多个存储器空间、多组总线、不规则的指令集以及高度专门化的硬件等，都使高级语言编译器编译效率的提高变得非常困难。确实可以用编译器将c原代码编译成为DSP的汇编代码，但为了保证程序的高效性，程序员就必须对最关键的部分用汇编语言作优化。8、 衡量DSP运算速度的指标主要有哪些，简要说明指令周期，FFT执行时间，MACS（乘加次数每秒）

9、，MIPS（百万指令每秒），MOPS（百万操作每秒），MFLOPS（百万浮点操作每秒）9、 TMS320C2000系列DSP的中央算术逻辑部分主要包括哪几部分，简要说明中央算术逻辑部分主要包括中央算术逻辑单元、累加器、输出数据定标移位器3部分。中央算术逻辑单元CALU：功能：进行各种算术逻辑运算，包括16位加减、布尔逻辑操作、位测试、移动和循环。特点：大部分运算只需一个时钟周期。累加器ACC：功能：存放CALU的操作结果，并可对其进行单比特移动或循环。将结果输出到中央算术单元或输出数据定标移位器。输出数据定标移位器：功能：将累加器的32位值进行左移07位，然后将移位器中的高位字(用SACH指令

10、)或低位字(用SACL指令)保存到数据存储器，而累加器的内容保持为移位前的值不变。移位方法：均左移，移位时高位丢失，低位补0。10、 TMS320C2000系列DSP器件内部有哪些16位总线，简要说明 TMS320C2000器件内部有6条16位总线。n PAB：程序地址总线，提供读写程序存储器地址n PRDB：程序读总线，将指令代码、立即数和表信息从程序存储器传送到CPUn DRAB：数据读地址总线，提供读数据存储器的地址n DWAB：数据写地址总线，提供写数据存储器的地址n DRDB：数据读总线，将数据从数据存储器传送到中央算术逻辑单单元（CALU）和辅助寄存器算术单元（ALAU）n DWE

11、B：数据写总线，将数据写入程序存储器和数据存储器9、C2000系列DSP的总线结构有何特点？举例说明C2000总线结构特点如下：(1)采用各自独立的数据地址总线分别用于数据读(DBAB)和数据写(DWAB)，因此CPU的读写可在一个周期内进行；(2)独立的程序空间和数据空间允许CPU同时访问程序指令和数据。 例如，在对数据进行乘法运算时，先前的乘积可以与累加器相加，同时还可以产生出一个新的地址。这种并行机制可以支持一组算术、逻辑和位管理操作，这些操作均可以在一个机器周期内完成。10、TMS320C2000系列DSP器件的程序地址产生有哪几种方法，简要说明TMS320C2000芯片的程序地址产生

12、逻辑使用以下硬件：(1)程序计数器PC：在取指令时，16位的程序计数器PC对内部和外部存储器寻址；(2)程序地址寄存器PAR：16位的程序地址寄存器驱动程序地址总线PAB，提供程序的读、写地址；(3)堆栈：16位宽、8级深度的硬件堆栈，最多可返回8个返回地址；(4)微堆栈MSTACK：有时程序地址产生逻辑使用这个16位宽、1级深度的堆栈保存一个返回地址；(5)重复计数器RPTC：16位宽的RPTC与重复指令一起，用来确定RPT后面一条指令重复执行次数。11、TMS320C2000系列DSP的内部存储器有哪些类型，各有什么特点？1） 片内双访问存储器DARAM：每个时钟周期可以被访问两次的存储器

13、。它主要配置为数据存储器，也可以配置为程序存储器。2） 片内单访问程序/数据存储器SARAM：每个时钟周期仅能访问一次的存储器。根据器件不同，可由软件或硬件配置为为外部存储器或内部存储器。3） 掩膜型片内存储器ROM：有些C2000器件片内有掩膜型ROM作为程序存储器。复位时可选中从该ROM读取程序执行。4） 闪速存储器FLASH：电可擦除与编程的非易失性存储器。复位时可选中从该FLASH读取程序执行。12、TMS320C2000系列DSP具有哪几种可独立选择的空间，简要说明。每个TMS320C2000器件都有4种可独立选择的空间：(1) 64K字的程序存储空间，存放要执行的指令以及程序执行时

14、的数据；(2) 64K字的局部数据存储器空间，存放指令使用的数据；(3) 32K字的全局数据存储空间（通过扩展得到），用来存放与其他处理器共用的数据；(4) 64K字的I/O空间，用于与外部设备接口和片内外设寄存器。13、TMS320C2000系列DSP的内部总线具有什么特点？内部总线： TMS320C2000的设计以改进的哈佛结构为基础，存储空间可由3组16位的并行总线访问：程序地址总线PAB，数据读地址总线DRAB，数据写地址总线DWAB。由于这3组总线的操作是独立的，因此可以同时访问程序空间和数据空间，即在给定的机器周期内，中央算术逻辑单元CALU可以执行3种存储器操作。14、引导加载程

15、序的作用是什么？简要说明引导加载程序的作用就是在复位时，把用户程序从外部的8位引导到内部的16位RAM中(用两片8位的RAM可构成一片16位的RAM)。利用引导程序可将用户价格低有易于使用的8位EPROM用于16位的C2000器件的RAM中。15、简要说明TMS320C2000系列DSP定时器的基本工作原理与工作过程C20x片内具有一个4bit预定标计数器，该定时器是一个倒计数计数器，由特定的状态位实现停止、重启动、重设置、或禁止，可用来产生周期性的CPU中断。 工作原理(1) 在每个CLKOUT1脉冲后PSC减1，一直减到0；(2) 在下一个CLKOUT1周期，TDDR将新的除数值装载到PS

16、C，并使TIM减1；(3) 重复(1)、(2)操作，即PSC每次减到0后，TIM进行一次减1操作，自到TIM减为0；(4) 在下一个CLKOUT1周期，将定时器中断(TINT)送到CPU和TOUT引脚。同时TIM装载来自PRD的新的定时计数器值，并使PSC再次减1。 每经过(TDDR1)个CLKOUT1周期，TIM减1。当PRD、TDDR或两者都不为零时，定时器中断频率为：16、TMS320C2000系列DSP的同步串行接口具有哪些性能？同步串行口可以与串行设备（如编码器、译码器、串行AD转换器）直接通信，也可用于在多处理器系统中处理器之间的通信。A同步串行口提供以下性能：2个4级FIFO缓冲

17、器，通过FIFO缓冲器产生中断：FIFO的使用，减少了数据发送和接收时CPU的开销。B多种操作速度：采用内部时钟时，发送和接收的最大传送速率为CPU时钟的2分频，也即CLKOUT1频率。20MHz器件最大速率为10Mbit/s。C突发和连续工作模式：这两种操作模式适合了多数具有规定标准的同步串行数据器件。18、链接器的主要功能包括哪些？简要说明链接器主要功能包括： 定义一个与目标系统存储器一致的存储器模块； 组合目标文件块； 定位程序段到目标系统存储器的特定区域，赋予它们最后的地址； 定义和重新定义全局符号以赋予它们特定的值； 处理输入文件之间未定义的外部符号。19、代码调试工具的作用是什么？

18、包括哪些？代码调试工具的作用是：将代码产生工具输出的可执行文件*.out，通过调试器接口把它加载到TI的系统集成与代码调试工具或用户系统上进行调试。这些调试工具包括：C或汇编语言源码调试器；初学者工具DSK；软件模拟器；评价模块EVM；软件开发系统SWDS；硬件仿真器XDS。20、简要叙述边界扫描技术（JTAG）的特点。 边界扫描技术(JATG，Joint Test Advisory Group)是一种不需要测试设备的电子系统测试技术，不仅可以测试集成芯片或印刷电路板PCB的逻辑行为和功能，还可以测试芯片器件之间、PCB之间的连接故障，目前已经成为现代数字电路系统可测试性设计的基本技术。21、

19、什么是公共目标文件格式（COFF）？具有什么特点？ TI公司新的汇编器和链接器创建的目标文件采用一种称为COFF(Common Object File Format)。采用这种目标文件格式更利于模块化编程，并为管理代码段和目标系统存储器提供了更强有力和更加灵活的方法。基于COFF格式编写的汇编程序或高级语言程序，不必为程序代码或变量指定目标地址，这为程序编写和程序移植提供了极大的方便。22、用Q12法完成以下数据的转换，求出Xf和Xd：（d代表十进制，H代表十六进制（-6.5）d（Xf）H（0.049）d（Xf）H（0x8004）H（Xd）（0x14A8）H（Xd）24、CMD命令文件中经常用

20、到的分配存储器的伪指令有哪两个，分别解释其作用MEMORY：可以确定目标系统的存储器配置；SECTION：确定链接器组合输入段的方式和输出段在存储器中位置。25、DSP系统设计所要考虑的技术指标主要有哪些，简要说明这些技术指标主要包括：(1) 由信号频率、带宽决定系统的采样频率。(2) 由采样频率确定任务书中最复杂算法所需最大时间以及系统对实时性要求判断系统能否完成工作。(3) 由数据量及程序长度决定片内RAM的容量，是否需要扩展。(4) 由系统精度决定是16位还是32位，定点还是浮点运算。(5) 根据系统用途是计算还是控制，来决定对输入输出端口的要求。26、DSP系统的硬件设计包括那几个步骤

21、器件选型原理设计PCB版图设计硬件调试系统分析系统综合确定硬件方案27、画出逐次逼近型ADC转换器的基本工作原理图，简要说明高速D/A转换器逐次比较寄存器逻辑控制数码寄存器并行数字输出DUiUfACUC模拟信号输入逐次逼近方式速度较慢，因为每一位都要一个时钟周期逐一比较确定码值，但可以做到比较高的精度。转换的技术就是将未知的输入与一个DAC产生的准确电压或电流来比较。DAC的输入就是该ADC输出的数字信号。28、简要说明并行比较ADC的基本工作原理，并说明为什么其分辨率不能做得很高并行比较型模数转换器是目前可以见到的速度最快的ADC，数模转换器结构比较简单，它由分压电阻网络、比较器阵列和优先编

22、码器组成。输入信号同时与参考电压的不同分压值同时进行比较，结果经过一个优先编码器输出可得到最终的结果。 要使采样速度更高，可采用几个并行结构交叉工作方式，以空间换取时间。并行比较的方式下分辨率不可能很高，因为并行结构的比较器数是按2N的方式增长，做到10位后就很难再高了。并行比较方式的另一个缺点是加重了输入级负载，因而采用加输入缓冲器隔离来避免这个缺点。但随着分辨率提高，输入缓冲器以2N方式增加也是很困难的。并行比较还有功耗大的缺点，这也限制了它的位数的增加。29、简要说明FIFO的作用与工作原理FIFO是一种先进先出的存储器，即先读入的数据先读出。FIFO器件常用作数据缓冲器，充当两个不同速

23、率的系统之间的数据接口。 FIFO的共性：没有地址线，只有读写时钟，内部地址依赖于对读写时钟的计数。采用满、空、半满标志来标识存储状态。FIFO存储器的状态由全满FULL、全空EMPTY、半满HF，以及接近全满/接近全空AF/AE标志来指示。当存储器用满时，FULL输出低电平而在存储器未满时输出高电平。在存储器全空时，EMPTY输出低电平，而在存储器不是全空时输出高电平。HF标志在存储器存储了128或128以上个数据字时，输出高电平；在存储了127或127个以下个数据字时，输出低电平。 AF/AE标志是可编程标志。30、高速实时信号产生常用的方法有哪两种，简要说明各自的工作原理目前高速实时信号

24、产生的热点是直接数字频率合成DDS，其基本结构可以分为相位累加型DDS和数据存储型DDS。1. 数据存储型DDS 这种DDS芯片把要产生的信号波形存储于数据存储器中，以一定的时钟速率将数据读出后送到DAC芯片，经低通滤波后产生所需的信号波形。最大优点是信号产生灵活，可以产生任意波形。但波形时间长度受存储限制。2. 相位累加型DDS 这种DDS芯片采用相位累加和正弦查找表的方法，可以通过数字控制生成正弦信号、线性调频信号、相位编码信号等。信号时间长度不受限制，因此是目前DDS的常用类型。实验2.1 加减法计算 * *计算z=x+y-w。 * .mmregs .def CodeStart Data

25、_DP: ;数据段指针 x: .word 10 ;初始化变量 y: .word 26 w: .word 23 z: .word 0 .text CodeStart: LD #Data_DP,DP ;装载数据指针DP STM #STACK+10H,SP SUMB: LD x,A ;A=x ADD y,A ;A=A+y SUB w,A ;A=A-w STL A,z ;z=A END: B END 计算结果数据存储器地址存储内容十进制 x1010H000aH10 y1011H001aH26 w1012H0017H23 z1013H000dH13驻雕疫签爷结刀衅勾违姑燃溜翰走缨滔批丹砧猎膝薯予乙淫几蹿榴沥壳幢缓踪蓑勾骸肉窃熔招继续嗡亏募弱荆鳞锨压猖哼式善濒鬼臭耻搅挠硅钧饶韶果未相量钒和玄