DSP原理及应用课后习题答案

DSP原理及应用课后习题答案
简述DSP芯片的主要特点
哈彿结构•一将程序和数据存储在不同的存赭空河中.即程序存储器和数据存储器足两个相互独立的存赭器.毎个存储器独立编址.独立访问.
多总线结构…保证在一个机器周期内可以多次访问程序存僦空何和数据存储空何.
揣令系统的流水线操作••减少描令执行时仙・增强处理器的处理能力•取址.译码.取操作和执行四个阶段。

少用的礎件乘法器••使乘法累加运畀能在单个周期内完成.
特殊的DSP描令.抉速的描令周期、玦件配18强。

详细描述冯诺依曼结构和哈佛结构，并比较不同？
河诺依曼结构••数据和程序共用总线和存储空间.在某一时刻.只能谀写程序或者饯写数据.将播令.数据、地址存储在同一个存储器统一編址.依鏗折令计数器提供的地址来区分是描令•数据还是地址•取揣令和IR操作数都访问同一存鯨器.数据吞叶率低.
哈佛结构••一将程用和数据存储在不同的存赭空徇中.即程序存储器和数据存储器足两个相互独立的存锚器.每个存储器独立编址.独立访问.改进的还允许在程序存储空何和数据存赭空何之间相互传送数据。

DSP系统的设讣过程？
确定DSP系统设计的性能描标进行览浓优化与模拟：选择DSP芯片和外用芯片：进行皱件电路的设计：进行软件设计: 逬行软硕件综合调试.
请描述TMS320C54X的总线结构？
C54X采用先进的哈佛结沟并具有八组总线•其曲立的程序总线和数据总线允许同时渎取描令和操作数.实现高度的并行操作’ 程序总线PB传送从程序存储器来的指令代码和立即数.
3组数据总线连按各种元器件.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•(1分)
4组地址总线PAB\CAB\DAB\E.AB传送执行抬令所滞的地址。

TMS320C54X片内存储器一般包括哪些种类？如何配置片内存储器？
C54X片内存僦器一般包括两种类型：ROM(只优存锚器).RAM｛随机访何存储器人RAM又町分为双访何DARAM和单访问SARAM .
简述TMS320C54X芯片的CPU外组成部分及其功能。

CPU状态和控制寄存器：用干设賈备种匸作条件和工作方式的状态以及存储器配置状态和拧制信忌。

4()位算术逻辑单元、4()位累加器A和B：两者共同完成班术运算和逻辑运乳。

桶形移位寄存器：使处理器能完成数字定标.位捉取•对累加器进行归一化处理等操作。

乘法器/加法器单元：在单周期内完成一次乘法累加运以，
比较选择和存储单尤：足号门为Viifi并法设计的加法•比较.选择操作的硕件单元.
描数编码器：用于支持单周期折令EXP的文用硕件.
TMS320C54X存储器包括哪几个空间？
64k程序存储空间：程序描令和程序中所需的常数表格
64k数据存储空间：存储需要程序处理的数据或程序处理后的结果
64kVO存储空河:存储与外部存储器映像的外设接口
TMS320C54X有几种状态和控制寄存器？它们的功能？
状念寄存器STO和状态寄存器ST1： 0和1包括了各冲匸作条件和工作方式的状态
处理器方式状态寄存器PMST：包括了存储器配理状态和控制信息
TMS320C54X的片内外设有哪些？以及它们的功能？
通用1/0引脚：扩展外部存储器：
定时器：用于周期性的产生中断和周期输出：
时钟发生器：为C54X提供时钟信号：
主机接口：外部主机或主处理器可以通过HPI按口读写C54X的片内RAM.从而人人捉高数据交換能力：
串行口，这些串口吋提供全双！：•双向的通信功能.对与编解码器.串行AD转换器和其他串行器件轴信.也町以用于微处理器之何的通信。

软件可編程等待状态发生器：它町以将外部总线周期扩展到14个机器周期.以使C54X与低速外部设备接口：
可編程分区转换逻轲：它允许C54X在外部存储器分区之徇切换时不需要外部为存储器插零待状态。

TMS320C54X提供哪几种数据寻址方式？如何寻址的？
立即数寻址：描令中有一个固定的立即数LD #()• ARP
绝对寻址：抬令中有一个固定的地址(16位)：数据存锚器亍址chnad程序存緒器寻址prnad
端口地址M寻址.・(lk)寻址
累加器寻址：按累加藩的内客作为地址玄•访何程序存储器中的一个单尤READA Smcm
宜按寻址：播令綁码中含有的7位地址DP或SP 起合成数据存储器中操作数的实际地址
何接寻址：通过辅助寄存器寻址单操作数7址和双操作数寻址
存锚器映射寄存器MMR :?址：修改存储器映射寄存器的饥而不影响当前数据页面折针DP和勻前堆栈描针SP的就
堆栈寻址：把数据压入或弹出系统堆栈。

在循环寻址方式中.如何确定循环缓冲的起始地址、若缓冲大小32,其起始地址从哪开始？
循坏寻址中•循坏缓冲区人小奇存器用干确定循环缓冲区的人小。

人小为R的循环缓冲区必须从一个N位边界开始・XXXX XXXX XXOO (XXX)开始
双数据存储器操作数间接寻址使用哪几种类型，所用辅助寄存器只能是那几个，英特点是？
-ARx. *ARx-. *ARx+, *ARx+O% 只能使用/\R2. AR3< AR4. AR5・
在一个机器周期内通过两个16位数据总线读時个操作数.或者一次谀一次写。

汇编器和链接器如何对段进行管理？
汇編器通过段位播令自动识别各个段.井将段名相同的语句汇編在一起。

链接器：对汇編器产生的CO阿目标文件中的各段作为输入做当有多个文件进行链接时•将输入段组合起来•在M执行的COFF 输岀模板中建立各个输出端：链接器为输出段选择存鯨器地址。

汇编程序中的伪指令有什么作用？英中段泄义伪指令有哪些？初始化段和末始化段有何区别？对汇编孤链接器有車要的指示作用.包播段宦义、条件汇编、文件引用.宏定义
•ICXI-存放程用代码.data-存放初始化了的数据.局・-存放未初始化的变fit .sect '名称• •-定义一个有爼段. 放初始化了的数据或程序代码.
耒初始化段主耍用來在存锚器中保留空徇.没有实际内容.已初始化段包含对执行代码或已初始化数据.放在目标文件中.加拔程序再放到C54x存锚器中&
链接命令文件有什么作用？MEMORY和SECTIONS伪指令的作用？
链接命令文件用来为链接器捉供链按信思•町将链接操作所需的信总畝在一个文件中.在多次使用相同的链接信思.方便调用. 链接器要确定输出端应分配到存储器的位SL肖先緡耍一个目标存储器的模里・MEMORY播令就是播定目标存储器的模舉. SECTIONS伪描令的作用：说明如何将输入段组合成输出段：在町执行文件中定义输出段：措定输出段在存储器中存放的位?I：
允许对输出段直新命名。

TMS320C54X CPU接收到可屏蔽的硬件中断时，满足哪些条件才能响应中断？
优先级城高中斯.当同时有几个硕件请求中断时.C54x根据优先级进行响应：
状态奇存器ST1中的1NTM位足0・表示允许对屏蔽中断：
中断屏蔽寄存器IMR中相应的位足k
TMS320C54X的中断向量表是如何重左义的？
DSP复位时.中断向扯茨的起始地址固定为0FF80H,契位后,中断向ft nJ®新菽映像到程序存储器的任何一个128子页的地方(除保
留区域外).中斯向fit地址由PMST中的中断向議播针IPTR(9位)和中断向扯号(0-31)左移两位后组成。

简述非延迟分支转移与延迟分支转移的不同。

非延迟分支转移：在折令流水线中先淸除分支描令后面已读入的一个双字描令或两个单字描令.然后再进行分支转移：
延迟分支转移：跟在分支描令后的一个双字指令或两个单字播令先执行•然后进行分支转移。

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简述TMS320C54X定时器组成及功能，并介绍初始化定时器步骤？
宦时器由三个存储器映仪奇存器组成:TIM・PRD. TCR
TIM是定时器奇存器.毎计数一次自动减1： PRD足定时器周期奇存器.当T1M减为0后.CPU自动将PRD的值装入TIM：TCR是宦时器控制奇存器.包含定时器的控制和状态位.
册始化定时器的步•曝有：将TCR中的TSS位JS1.停止定时器工作:装入PRD的值&車新装入TCR•以勿始化TDDR和启动定时眛使TSS淸0以接通CLKOUT信号.使TRB览位以使T1M减到（）后从新装入定时器时间常数.
简述TMS320C54X时钟发生器的组成及功能。

C54X的时钟发生器包括一个内部振荡器和一个锁相坏电路’功能是为C54x握供时钟信号。

C54X支持软件堆栈，简述堆栈的定义及初始化步骤。

a）丙明具有适出长度的未初始化段：b）将堆栈描针描向栈底：c）在链接命令文件中将堆栈段放入内部数据存储区。

简述TMS320C54X使能定时器中断步骤。

a）对IFR中的TINT位置1 •淸除以前的定时器中断：b）对1MR中的TINT位置1 •开放定时中断：
c）使ST】中的INTM位淸0・开放所有的中断。

TMS320C54X芯片的流水线共有多少个操作阶段？每个阶段执行什么任务？完
成一条指令都需要哪些操作周期？下述6个周期
预llztt P：在T1机器周期内.将PC中的内客加我程序地址总线BMJ
取折F：在T2机器周期内.从选中的程用存储器单元中.取岀播令字井加菽到程序总线PB上
译码I）：在T3机器周期内.将PB的内客装进捋令奇存器.将折令字译成貝体操作
那址A：在T4机器周期内,寻址操作数•数据］谀地址加载数据地址总线DAB •数据2滾地址加载数据地址总线CAB.并更新辅助寄存器㈣按寻址方式和堆栈抬针.
谀数R：在•巧周期内.数据1加我到数据总线DB.数据2加拔到数据总线CB・若篙要.数据3写地址加载数据地址总线EAB. 执行X：在T6机器周期内• CPU按操作码要求执行折令.并将数据3加我到EB.写入描定存縮单元.结束本条描令。

线'性缓"卩法：对干长度为N的卜1R濾波器.在数据存储器中开辟一个N单元的缓冲区。

存放饋新的N个样本：滤波时从彊老的样本开始.没读一个样本后.将此样本向卜移位：读完最后一个样本后.输入绘新样本至缓冲区的顶部.
循环缓冲法：对于N级卜1R濾波器•在数据存縮中开辟一个称为滑窗的具有N个单元的循环缓冲区.淆窗中存放彊新的N
个输入样本值・每次输入新的样本时.新的样本将改为淆窗中直老的数据•其他数据則不需要移动
系数对称F1R沌波器的C54x的实现步骤：I.在数据存储器中开牌两个循环缓冲区：2
并行运以：同时利用D总线和E总线.D总线用来执行加我或并术运以.E总线用来存放先前的结果，在不引起皱件资源冲突的情况卜•• C54x允许某些捋令并行执行.以提高执行速度.
并行加截••一・.存储描定（乘法折令〉•“并行存储——乘法折令（加/减描令）。