DSP芯片的原理与开发技术课后题部分答案
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。
dsp原理课练习题参考答案-应电
《DSP原理与应用》练习题参考答案32学时版本用于应用电子方向注意:红色字体文字为解题注解与说明,万万不可作为答题内容1.Q.15表示是16位数据中第15位为符号位,第14~0位为小数位。
试写出下面问题的答案:⑴分别写出十进制正数0.68和十进制负数-0.245的Q.15表示。
0.68*32768=570AH-0.245*32768=-1F5CH=E0A4H⑵分别写出Q.15表示的A200H和5A00H的十进制数值。
A200H/32768=-5E00H/32768=- 0.7343755A00H/32768=0.703125上面两小题使用教材P7两条公式,公式中Q为数据中的小数位数,digits<->data。
取补码的正规方法是按位取反得到的反码加上1。
16进制下快速算法是找出互补的数,即加上该互补数得10000H。
例如求1F5CH补码,1F5CH+E0A4H=10000H。
故E0A4H为所求。
⑶已知两个Q.15数相乘的乘积存放于累加器A中。
FRCT=0时A为16进制0xFFEA000000,该乘积的十进制数是多少?FRCT=1时A为16进制0x007D000000,该乘积的十进制数又是多少?FRCT=0时累加器A低30位为小数位解法一,取乘积Q.15形式,乘积Q.15形式为D400H=-2C00H/32768=-11264/32768=- 0.34375解法二,运用教材P7公式,EA000000/230=-16000000//230=-11/25=-0.34375解法三,写出小数点后二进制位数值,乘积为-16000000H,小数点后的二进制为01011B,得2-2+2-4+2-5=-11/25=-0.34375FRCT=1时累加器A低31位为小数位解法一,取乘积Q.15形式,乘积Q.15形式为7D00H=32000/32768=0.9765625解法二,运用教材P7公式,7D000000H/231=125/27= 0.9765625解法三,写出小数点后二进制位数值,乘积7D000000H小数点后的二进制为1111101B,得2-1+2-2+2-3+2-4+2-5+2-7=125/27= 0.97656252.在C54x DSP的C语言开发环境中,数据类型与通常的C语言开发环境的数据类型不同,主要数据类型如下表所示:数据类型位长char, unsigned char 16short, unsigned short, signed short 16int, unsigned int, signed int 16long, unsigned long, signed long 32float 32double 32和CCS2.2上的C语言程序如下:const double coef[15] = { 0.00482584, 0.00804504,-0.00885584,-0.04291741,-0.02903702, 0.09725365, 0.28342322, 0.37452503,0.28342322, 0.09725365,-0.02903702,-0.04291741, -0.00885584, 0.00804504, 0.00482584};void fir(int *x, int *y) { int i, j; for (i = 0; i < 1024; i++) { double accumulator = 0.0; for (j = 0; j < 15; j++) { accumulator += x[i - j] * coef[j]; } y[i] = (int)accumulator; } }以上表达式中,x , y 分别是低通滤波输入、输出的16位整型数组变量。
DSP原理及应用(杨风开)部分课后习题解答
1-1程序存储器中保存的是什么?程序的最终表现形式是什么?答:(1)程序存储器中保存的是二进制数据,即物理上的高低电平信号。
(2)程序的最终表现形式是机器码,即用二进制表示的高低电平。
1-2 何为总线?总线的图形表示形式是怎样的?(画图说明)P5 P8答:(1)总线是连接多个设备、供多个设备使用的一系列性质相同的连线。
(2)总线用双线箭头表示。
1-5 计算机系统由哪两部分构成?两大部分间通过什么连接?P5答:(1)由CPU和外设构成;(2)通过总线连接。
1-6 何为单片机?何为DSP?P5 P7答:(1)单片机是将CPU和外设功能集成在一块芯片上的计算机系统;(2)DSP是特殊的单片机,特指数字信号处理器。
1-8 经典的数字信号处理方法有哪些?P7答:(1)时域中的数字滤波(2)时域、频域的快速傅里叶变换(FFT)1-10 区别单片机和DSP的标志是什么?P7答:是加连乘指令。
DSP有加连乘指令而单片机没有。
1-14 DSP有几个移位定标寄存器?作用是什么?P11 P12答:(1)有3个(ACC与a输入数据总线、b输出数据总线、c乘积寄存器之间)(2)作用a使数据在传送过程中按指定方式移位;b按指定方式对数据进行小数处理(定标)数据的移位和定标均在传送过程中自动发生,不需要花费CPU时间。
1-17 在DSP中做乘法运算时,一个乘数必须来自TREG,运算结果保存在PREG。
1-22 DSP有哪3个独立地址空间?每个空间容量是多少?P18答:有程序存储器、数据存储器和I/O。
每个空间容量是64K字。
1-24 DARAM和SARAM有什么区别?P18~20答:(1)DARAM是双访问RAM,SARAM是单访问RAM;(2)DARAM在CPU内部,而SARAM在芯片内部,CPU外部。
1-27 LF25407型DSP片内有多大容量FLASH程序存储器?FLASH程序存储器属于那一部分电路?P22答:有32K容量FLASH程序存储器。
dsp原理及应用课后习题答案
dsp原理及应用课后习题答案DSP原理及应用课后习题答案一、选择题1. DSP是指数字信号处理的缩写。
它是一种通过对数字信号进行算法处理来实现信号的分析、处理和合成的技术。
2. DSP系统的基本组成包括:输入设备、数字信号处理器、存储器、输出设备。
3. DSP系统的主要应用领域包括:通信、音频处理、图像处理、雷达信号处理等。
4. 在DSP系统中,信号经过A/D转换器转换为数字信号,然后经过数字信号处理器进行算法处理,再通过D/A转换器转换为模拟信号输出。
5. DSP系统的优势包括:灵活性高、可编程性强、抗干扰能力强、体积小、功耗低等。
二、判断题1. DSP系统只能处理数字信号,不能处理模拟信号。
- 错误2. DSP系统的输入设备可以是模拟信号,也可以是数字信号。
- 正确3. DSP系统的存储器主要用于存储算法和数据。
- 正确4. DSP系统的输出设备只能输出数字信号,不能输出模拟信号。
- 错误5. DSP系统的应用领域主要集中在通信和音频处理领域。
- 错误三、简答题1. 请简要介绍DSP系统的工作原理。
DSP系统的工作原理是将输入信号经过A/D转换器转换为数字信号,然后通过数字信号处理器进行算法处理,最后通过D/A转换器将数字信号转换为模拟信号输出。
整个过程中,数字信号处理器根据预设的算法对数字信号进行运算和处理,实现信号的分析、处理和合成。
2. DSP系统相比于传统的模拟信号处理系统有哪些优势?DSP系统相比于传统的模拟信号处理系统具有以下优势:- 灵活性高:DSP系统可以通过改变算法和参数来适应不同的信号处理任务,具有较高的灵活性。
- 可编程性强:DSP系统的处理算法可以通过软件编程来实现,方便修改和升级。
- 抗干扰能力强:DSP系统采用数字信号处理的方式,对于干扰信号具有较强的抑制和抗干扰能力。
- 体积小:DSP系统采用数字集成电路实现,体积相对较小,适合于集成和嵌入式应用。
- 功耗低:DSP系统的功耗相对较低,适合于移动设备和电池供电的应用。
DSP芯片的原理与开发技术课后题部分答案
DSP课后习题答案总结第一章:概述1.2 简述DSP应用系统的典型结构和特点答:DSP系统的典型结构和工作过程:①对输入信号进行带限滤波和抽样;②进行A/D变换,将信号变换成数字比特流;③根据系统要求,DSP芯片对输入信号按照特定算法进行处理;④D/A转换,将处理后的数字样值转换为模拟信号;⑤平滑滤波,得到连续的模拟信号波形。
DSP系统的特点:接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等。
1.3 简述DSP应用系统的一般设计过程。
答:1.定义系统性能指标2.采用高级语言进行性能模拟3.设计实时DSP应用系统4.借助开发工具进行软硬件调试5.系统集成与独立系统运行1.8 设计DSP应用系统时,如何选择合适的DSP芯片。
答:根据实际应用系统的需要选择,以达到系统的最优化设计。
一般来说,需要考虑:DSP芯片的运算速度:DSP芯片的运算速度衡量指标:①指令周期;②MAC时间;③FFT执行时间;④MIPS;⑤MOPS;⑥MFLOPS;⑦BOPSDSP芯片的价格:DSP芯片的硬件资源DSP芯片的运算精度:一般字长为16bits,浮点芯片一般为32bitsDSP芯片的开发工具DSP芯片的功耗其他因素:例如,DSP芯片的封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等。
1.11 中英文全称对照:DSP:Digital Signal ProcessingTI:Texa InstrumentsMAC:Multillier and AccumulatorMIPS:Million Istructions Per SecondMOPS: Million Operations Per SecondMFLOPS: Million Floating-point Operations Per SecondBOPS:Billion Operations Per secondDIP:Dual In-line PackagePGA:Pin Grid ArryPLCC:Plastic Leaded Chip CarrierPQFP:Plastic Quad Flat PackPWM:Pulse Width Modulation第二章:DSP芯片的基本结构和特性2.2 ALU和累加器的区别。
《DSP原理与开发实例》思考题答案
第一章绪论思考题解答1、思考并讨论Digital Signal Processing和Digital Signal Processor之间的联系和区别。
答:Digital Signal Processing指数字信号处理技术,它是理论和计算方法上的技术;Digital Signal Processor指数字信号处理器,它是实现数字信号处理技术的通用或专用可编程微处理器芯片。
两者互为基础、不可分割。
一方面,数字信号处理技术为充分利用数字信号处理器奠定理论和技术基础;另一方面,数字信号处理器为实现数字信号处理技术提供物理支撑和实现平台。
2、简述DSP的发展历程。
答:DSP芯片的发展历程大致可分为以下三个阶段。
第一阶段,DSP的雏形阶段。
快速傅里叶变换为数字信号的实时处理奠定了算法基础,集成电路技术的发展为DSP的出现提供了技术保障。
这个时期,DSP芯片的运算速度大约为单指令周期200~250ns,应用仅局限于军事或航空航天领域。
第二阶段,DSP的成熟阶段。
DSP器件在硬件结构上出现了硬件乘法器、硬件FFT变换和单指令滤波处理。
其单指令周期为80~100ns,其应用范围逐步扩大到通信、计算机领域。
第三阶段,DSP的完善阶段。
DSP的信号处理能力更加完善、系统开发更加方便、程序编辑调试更加灵活、功耗进一步降低、成本不断下降、多核技术开始应用。
尤其是各种通用外设集成到片上,大大地提高了数字信号处理能力。
这一时期的DSP运算速度可达到单指令周期10ns以上,可在Windows环境下直接用C语言编程,使用方便灵活,使DSP芯片不仅在通信、计算机领域得到了广泛的应用,而且逐渐渗透到人们日常消费领域。
3、DSP有哪几种分类方式,可将DSP芯片分成哪几类?答:DSP有三种分类方式:按基础特性分类、按数据格式分类和按用途分类。
按基础特性可分为静态DSP芯片和一致性DSP芯片;按数据格式可分为定点DSP芯片和浮点DSP芯片;按照用途可分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。
DSP原理及应用课后习题答案
简述DSP芯片的主要特性之阳早格格创做哈佛结构----将步调战数据死存正在分歧的死存空间中,即步调死存器战数据死存器是二个相互独力的死存器,每个死存器独力编址,独力考察.多总线结构---包管正在一个呆板周期内不妨多次考察步调死存空间战数据死存空间.指令系统的流火线支配--缩小指令真止时间,巩固处理器的处理本领.与址,译码,与支配战真止四个阶段.博用的硬件乘法器--使乘法乏加运算能正在单个周期内完毕.特殊的DSP指令、赶快的指令周期、硬件摆设强.仔细形貌冯诺依曼结媾战哈佛结构,并比较分歧?冯诺依曼结构--数据战步调共用总线战死存空间,正在某一时刻,只可读写步调大概者读写数据.将指令、数据、天面死存正在共一个死存器统一编址,依赖指令计数器提供的天面去区别是指令‘数据仍旧天面,与指令战与支配数皆考察共一死存器,数据吞吐率矮.哈佛结构----将步调战数据死存正在分歧的死存空间中,即步调死存器战数据死存器是二个相互独力的死存器,每个死存器独力编址,独力考察.矫正的还允许正在步调死存空间战数据死存空间之间相互传递数据.DSP系统的安排历程?决定DSP系统安排的本能指标;举止算法劣化与模拟;采用DSP芯片战中围芯片;举止硬件电路的安排;举止硬件安排;举止硬硬件概括调试.请形貌TMS320C54x的总线结构?C54X采与进步的哈佛结构并具备八组总线, 其独力的步调总线战数据总线允许共时读与指令战支配数,真止下度的并止支配.步调总线PB传递从步调死存器去的指令代码战坐时数.3组数据总线对接百般元器件.CB战DB总线传递从数据死存器读出的支配数,EB总线传递写进到死存器中的数据.(1分)4组天面总线PAB\CAB\DAB\EAB传递真止指令所需的天面.TMS320C54x片内死存器普遍包罗哪些种类?怎么样摆设片内死存器?C54X片内死存器普遍包罗二种典型:ROM(只读死存器),RAM(随机考察死存器).RAM又可分为单考察DARAM战单考察SARAM.简述TMS320C54X芯片的CPU各组成部分及其功能.CPU状态战统造寄存器:用于树坐百般处事条件战处事办法的状态以及死存器摆设状态战统造疑息.40位算术逻辑单元、40位乏加器A战B:二者共共完毕算术运算战逻辑运算.桶形移位寄存器:使处理器能完毕数字定标,位提与,对付乏加器举止归一化处理等支配.乘法器/加法器单元:正在单周期内完毕一次乘法乏加运算.比较采用战死存单元:是博门为Viterbi算法安排的加法,比较,采用支配的硬件单元.指数编码器:用于支援单周期指令EXP的博用硬件.TMS320C54x死存器包罗哪几个空间?64k步调死存空间:步调指令战步调中所需的常数表格64k数据死存空间:死存需要步调处理的数据大概步调处理后的截止64kI/O死存空间:死存与中部死存器映像的中设接心TMS320C54x有几种状态战统造寄存器?它们的功能?状态寄存器ST0 战状态寄存器ST1: 0战1包罗了百般处事条件战处事办法的状态处理器办法状态寄存器PMST:包罗了死存器摆设状态战统造疑息TMS320C54x的片内中设有哪些?以及它们的功能?通用I/O引足:扩展中部死存器;定时器:用于周期性的爆收中断战周期输出;时钟爆收器:为C54X提供时钟旗号;主机接心:中部主机大概主处理器不妨通过HPI接心读写C54X的片内RAM,进而大大普及数据接换本领;串止心:那些串心可提供齐单工,单背的通疑功能,可与编解码器,串止AD变换器战其余串止器件通疑,也不妨用于微处理器之间的通疑.硬件可编程等待状态爆收器:它不妨将中部总线周期扩展到14个呆板周期,以使C54X与矮速中部设备接心;可编程分区变换逻辑:它允许C54X正在中部死存器分区之间切换时不需要中部为死存器插等待状态.TMS320C54x提供哪几种数据觅址办法?怎么样觅址的?坐时数觅址:指令中有一个牢固的坐时数 LD #0,ARP 千万于觅址:指令中有一个牢固的天面(16位):数据死存器觅址dmad 步调死存器觅址pmad端心天面PA觅址,*(lk)觅址乏加器觅址:按乏加器的真质动做天面去考察步调死存器中的一个单元READA Smem间接觅址:指令编码中含有的7位天面DP大概SP所有合成数据死存器中支配数的本质天面间接觅址:通过辅帮寄存器觅址单支配数觅址战单支配数觅址死存器映射寄存器MMR觅址:建改死存器映射寄存器的值,而不效率目前数据页里指针DP战目前堆栈指针SP 的值堆栈觅址:把数据压进大概弹出系统堆栈.正在循环觅址办法中,怎么样决定循环慢冲的起初天面、若慢冲大小32,其起初天面从哪开初?循环觅址中,循环慢冲区大小寄存器用于决定循环慢冲区的大小.大小为R的循环慢冲区必须从一个N位鸿沟开初,XXXX XXXX XX00 0000开初单数据死存器支配数间接觅址使用哪几种典型,所用辅帮寄存器只可是那几个,其特性是?*ARx、*ARx-、*ARx+、*ARx+0% 只可使用AR2、AR3、AR4、AR5.正在一个呆板周期内通过二个16位数据总线读二个支配数,大概者一次读一次写.汇编器战链接器怎么样对付段举止管造?汇编器通过段位指令自动辨别各个段,并将段名相共的语句汇编正在所有.链接器:对付汇编器爆收的COFF目标文献中的各段动做输进端,当有多个文献举止链接时,将输进段拉拢起去,正在可真止的COFF输出模板中建坐各个输出端;链接器为输出段采用死存器天面.汇编步调中的真指令有什么效率?其中段定义真指令有哪些?初初化段战终初化段有何辨别?对付汇编器、链接器有要害的指示效率,包罗段定义、条件汇编、文献引用、宏定义.text--存搁步调代码 .data---存搁初初化了的数据 .bss---存搁已初初化的变量 .sect ‘称呼’---定义一个有名段,搁初初化了的数据大概步调代码.已初初化段主要用去正在死存器中死存空间,不本质真质.已初初化段包罗可真止代码大概已初初化数据,搁正在目标文献中,加载步调再搁到C54x死存器中.链接下令文献有什么效率?MEMORY战SECTIONS真指令的效率?链接下令文献用去为链接器提供链接疑息,可将链接支配所需的疑息搁正在一个文献中,正在多次使用相共的链接疑息,便当调用.链接器要决定输出端应调配到死存器的位子,最先需要一个目标死存器的模型,MEMORY指令便是指定目标死存器的模型,SECTIONS真指令的效率:证明怎么样将输进段拉拢成输出段;正在可真止文献中定义输出段;指定输出段正在死存器中存搁的位子;允许对付输出段沉新命名.TMS320C54x CPU接支到可屏蔽的硬件中断时,谦足哪些条件才搞赞同中断?劣先级最下中断,当共时有几个硬件哀供中断时,C54x根据劣先级举止赞同;状态寄存器ST1中的INTM位是0,表示允许可屏蔽中断;中断屏蔽寄存器IMR中相映的位是1.TMS320C54x 的中断背量表是怎么样沉定义的?DSP复位时,中断背量表的起初天面牢固为0FF80H,复位后,中断背量可沉新被映像到步调死存器的所有一个128子页的场合(除死存天区中),中断背量天面由PMST中的中断背量指针IPTR(9位)战中断背量号(0~31)左移二位后组成.简述非延缓分支变化与延缓分支变化的分歧.非延缓分支变化:正在指令流火线中先扫除分支指令后里已读进的一个单字指令大概二个单字指令,而后再举止分支变化;延缓分支变化:跟正在分支指令后的一个单字指令大概二个单字指令先真止,而后举止分支变化. 、简述TMS320C54X定时器组成及功能,并介绍初初化定时器步调?定时器由三个死存器映象寄存器组成:TIM,PRD,TCR TIM是定时器寄存器,每计数一次自动减1;PRD是定时器周期寄存器,当TIM减为0后,CPU自动将PRD的值拆进TIM;TCR是定时器统造寄存器,包罗定时器的统造战状态位.初初化定时器的步调有:将TCR中的TSS位子1,停止定时器处事;拆进PRD的值;沉新拆进TCR,以初初化TDDR战开用定时器;使TSS浑0以接通CLKOUT旗号,使TRB置位以便TIM减到0后从新拆进定时器时间常数.简述TMS320C54X时钟爆收器的组成及功能.C54X 的时钟爆收器包罗一个里里振荡器战一个锁相环电路. 功能是为C54x提供时钟旗号.C54X支援硬件堆栈,简述堆栈的定义及初初化步调.a)声明具备适合少度的已初初化段;b) 将堆栈指针指背栈底; c) 正在链接下令文献中将堆栈段搁进里里数据死存区.简述TMS320C54X使能定时器中断步调.a) 对付IFR中的TINT位子1,扫除往日的定时器中断;b) 对付IMR中的TINT位子1,开搁定时中断;c) 使ST1中的INTM位浑0,开搁所有的中断.TMS320C54X芯片的流火线公有几个支配阶段?每个阶段真止什么任务?完毕一条指令皆需要哪些支配周期?下述6个周期预与址P:正在T1呆板周期内,将PC中的真质加载步调天面总线PAB与指F:正在T2呆板周期内,从选中的步调死存器单元中,与出指令字并加载到步调总线PB上译码D:正在T3呆板周期内,将PB的真质拆进指令寄存器,将指令字译成简曲支配觅址A:正在T4呆板周期内,觅址支配数,数据1读天面加载数据天面总线DAB,数据2读天面加载数据天面总线CAB,并革新辅帮寄存器间接觅址办法战堆栈指针.读数R:正在T5周期内,数据1加载到数据总线DB,数据2加载到数据总线CB,若需要,数据3写天面加载数据天面总线EAB.真止X:正在T6呆板周期内,CPU按支配码央供真止指令,并将数据3加载到EB,写进指定死存单元,中断原条指令.线性慢冲法:对付于少度为N的FIR 滤波器,正在数据死存器中开辟一个N单元的慢冲区.存搁最新的N个样原;滤波时从最老的样原开初,出读一个样原后,将此样原背下移位;读完终尾一个样原后,输进最新样原至慢冲区的顶部.循环慢冲法:对付于N级FIR滤波器,正在数据死存中开辟一个称为滑窗的具备N个单元的循环慢冲区,滑窗中存搁最新的N个输进样原值,屡屡输进新的样原时,新的样原将改为滑窗中最老的数据,其余数据则不需要移动系数对付称FIR滤波器的C54x的真止步调:1.正在数据死存器中开辟二个循环慢冲区:2并止运算:共时利用D总线战E总线,D总线用去真止加载大概算术运算,E总线用去存搁先前的截止.正在不引起硬件资材辩论的情况下,C54x允许某些指令并止真止,以普及真止速度.并止加载------死存指定(乘法指令)...并止死存--------乘法指令(加/减指令).。
DSP原理及应用课后答案
第二章3、处理器工作方式状态寄存器PMST 中的MP/MC、OVLY 和DROM 三个状态位对C54x的存储空间结构各有何影响?当OVLY= 0 时,程序存储空间不使用内部RAM。
当OVLY= 1 时,程序存储空间使用内部RAM。
内部RAM 同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。
当MP/ MC=0 时,4000H~EFFFH 程序存储空间定义为外部存储器;F000H~FEFFH 程序存储空间定义为内部ROM;当MP/ MC=1 时,4000H~FFFFH 程序存储空间定义为外部存储。
DROM=0:0000H~3FFFH——内部RAM ;4000H~FFFFH——外部存储器;DROM=1 :0000H~3FFFH——内部RAM;4000H~EFFFH——外部存储器;F000H~FEFFH——片内ROM;FF00H~FFFFH——保留。
4 、TMS320C54x 芯片的片内外设主要包括哪些电路?①通用I/O 引脚②定时器③时钟发生器④主机接口HPI⑤串行通信接口⑥软件可编程等待状态发生器⑦可编程分区转换逻辑5、TMS320C54x 芯片的流水线操作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?六个操作阶段:①预取指P;将PC 中的内容加载PAB ②取指F; 将读取到的指令字加载PB③译码D; 若需要,数据1 读地址加载DAB;若需要,数据2 读地址加载CAB;修正辅助寄存器和堆栈指针④寻址A; 数据1 加载DB;数据2 加载CB;若需要,数据3 写地址加载EAB⑤读数R; 数据1 加载DB;数据2 加载CB;若需要,数据3 写地址加载EAB;⑥执行X。
执行指令,写数据加载EB。
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:’C54x 的流水线结构,允许多条指令同时利用CPU 的内部资源。
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。
DSP的习题答案
1. DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP 指令,可以用来快速地实现各种数字信号处理算法. 特点: 一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。
程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据。
具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。
具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。
可以并行执行多个操作。
支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
2. 1)DSP的C语言是标准的ANSI C,它不包括同外设联系的扩展部分。
但在CCS中,为了方便调试,可以将数据通过prinf命令虚拟输出到主机的屏幕上。
2)DSP的C语言的编译过程为,C编译为ASM,再由ASM编译为OBJ。
因此C和ASM的对应关系非常明确,非常便于人工优化。
3)DSP的代码需要绝对定位;主机的C的代码有操作系统定位。
4)DSP的C的效率较高,非常适合于嵌入系统。
3.经典产品TMS320C1X、TMS320C25、TMS320C3X/4X、TMS320C5 X、TMS320C8X。
目前主流系列TMS320C2000,用于数字化控制领域 TMS320C5000,用于通信、便携式应用领域 TMS320C6000,音视频技术、通信基站4. C5000概况为16位定点整数 DSP处理器迄今已有三代产品,即TMS320C5x、TMS320C 54x和TMS320C55x 同代产品具有相似的CPU结构和不同的片上存储器和外围电路。
存储器、外围电路与CPU集成在一个芯片上,构成了一个单片计算机系统,降低整个系统的成本、体积,提高可靠性5.为C5000系列的最新一代产品,与C54x的源代码兼容与C54x相比处理速度明显提高、功耗明显降低在结构上复杂的多,采用近似“双CPU结构”6. DSP的硬件结构最突出的特点Harvard结构:程序与数据存储空间分开,各有独立的地址总线和数据总线,取指和读数可以同时进行,从而提高速度。
DSP原理及应用课后习题答案
简述DSP芯片的【2 】重要特色哈佛构造----将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个互相自力的存储器,每个存储器自力编址,自力拜访.多总线构造---保证在一个机械周期内可以多次拜访程序存储空间和数据存储空间.指令体系的流水线操作--削减指令履行时光,加强处理器的处理才能.取址,译码,取操作和履行四个阶段.专用的硬件乘法器--使乘法累加运算能在单个周期内完成.特别的DSP指令.快速的指令周期.硬件设置装备摆设强.具体描写冯诺依曼构造和哈佛构造,并比较不同?冯诺依曼构造--数据和程序共用总线和存储空间,在某一时刻,只能读写程序或者读写数据.将指令.数据.地址存储在同一个存储器同一编址,依附指令计数器供给的地址来区分是指令‘数据照样地址,取指令和取操作数都拜访同一存储器,数据吞吐率低.哈佛构造----将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个互相自力的存储器,每个存储器自力编址,自力拜访.改良的还许可在程序存储空间和数据存储空间之间互相传送数据.DSP体系的设计进程?肯定DSP体系设计的机能指标;进行算法优化与模仿;选择DSP芯片和外围芯片;进行硬件电路的设计;进行软件设计;进行软硬件分解调试.请描写TMS320C54x的总线构造?C54X采用先辈的哈佛构造并具有八组总线, 其自力的程序总线和数据总线许可同时读取指令和操作数,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刻数.3组数据总线衔接各类元器件.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\EAB传送履行指令所需的地址.TMS320C54x片内存储器一般包括哪些种类?若何设置装备摆设片内存储器?C54X片内存储器一般包括两种类型:ROM(只读存储器),RAM(随机拜访存储器).RAM又可分为双拜访DARAM和单拜访S ARAM.简述TMS320C54X芯片的CPU各构成部分及其功效.CPU状况和掌握存放器:用于设置各类工作前提和工作方法的状况以及存储器设置装备摆设状况和掌握信息.40位算术逻辑单元.40位累加器A和B:两者配合完成算术运算和逻辑运算.桶形移位存放器:使处理器能完成数字定标,位提取,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算.比较选择和存储单元:是专门为Viterbi算法设计的加法,比较,选择操作的硬件单元.指数编码器:用于支撑单周期指令EXP的专用硬件.TMS320C54x存储器包括哪几个空间?64k程序存储空间:程序指令和程序中所需的常数表格64k数据存储空间:存储须要程序处理的数据或程序处理后的成果64kI/O存储空间:存储与外部存储器映像的外设接口TMS320C54x有几种状况和掌握存放器?它们的功效?状况存放器ST0 和状况存放器ST1: 0和1包括了各类工作前提和工作方法的状况处理器方法状况存放器PMST:包括了存储器设置装备摆设状况和掌握信息TMS320C54x的片表里设有哪些?以及它们的功效?通用I/O引脚:扩大外部存储器;准时器:用于周期性的产生中止和周期输出;时钟产生器:为C54X供给时钟旌旗灯号;主机接口:外部主机或主处理器可以经由过程HPI接口读写C54X的片内RAM,从而大大进步数据交流才能;串行口:这些串口可供给全双工,双向的通讯功效,可与编解码器,串行AD转换器和其他串行器件通讯,也可以用于微处理器之间的通讯.软件可编程等待状况产生器:它可以将外部总线周期扩大到14个机械周期,以使C54X与低速外部装备接口;可编程分区转换逻辑:它许可C54X在外部存储器分区之间切换时不须要外部为存储器插等待状况.TMS320C54x供给哪几种数据寻址方法?若何寻址的?立刻数寻址:指令中有一个固定的立刻数 LD #0,ARP绝对寻址:指令中有一个固定的地址(16位):数据存储器寻址dmad 程序存储器寻址pmad端口地址PA寻址,*(lk)寻址累加器寻址:按累加器的内容作为地址去拜访程序存储器中的一个单元READA Smem直接寻址:指令编码中含有的7位地址DP或SP一路合成数据存储器中操作数的现实地址间接寻址:经由过程帮助存放器寻址单操作数寻址和双操作数寻址存储器映射存放器MMR寻址:修正存储器映射存放器的值,而不影响当前数据页面指针DP和当前客栈指针SP的值客栈寻址:把数据压入或弹出体系客栈.在轮回寻址方法中,若何肯定轮回缓冲的肇端地址.若缓冲大小32,其肇端地址从哪开端?轮回寻址中,轮回缓冲区大小存放器用于肯定轮回缓冲区的大小.大小为R的轮回缓冲区必须从一个N位边界开端,XXXX XXXX XX00 0000开端双数据存储器操作数间接寻址应用哪几种类型,所用帮助存放器只能是那几个,其特色是?*ARx.*ARx-.*ARx+.*ARx+0% 只能应用AR2.AR3.AR4.AR5.在一个机械周期内经由过程两个16位数据总线读两个操作数,或者一次读一次写.汇编器和链接器若何对段进行治理?汇编器经由过程段位指令主动辨认各个段,并将段名雷同的语句汇编在一路.链接器:对汇编器产生的COFF目的文件中的各段作为输入端,当有多个文件进行链接时,将输入段组合起来,在可履行的COFF输出模板中树立各个输出端;链接器为输出段选择存储器地址.汇编程序中的伪指令有什么感化?个中段界说伪指令有哪些?初始化段和末始化段有何差别?对汇编器.链接器有重要的指导感化,包括段界说.前提汇编.文件引用.宏界说.text--存放程序代码.data---存放初始化了的数据.bss---存放未初始化的变量.sect ‘名称’---界说一个著名段,放初始化了的数据或程序代码.未初始化段重要用来在存储器中保留空间,没有现实内容.已初始化段包含可履行代码或已初始化数据,放在目的文件中,加载程序再放到C54x存储器中.链接敕令文件有什么感化?MEMORY和SECTIONS伪指令的感化?链接敕令文件用来为链接器供给链接信息,可将链接操作所需的信息放在一个文件中,在多次应用雷同的链接信息,便利挪用.链接器要肯定输出端应分派到存储器的地位,起首须要一个目的存储器的模子,MEMORY指令就是指定目的存储器的模子, SECTIONS伪指令的感化:解释若何将输入段组合成输出段;在可履行文件中界说输出段;指定输出段在存储器中存放的地位;许可对输出段从新定名.TMS320C54x CPU吸收到可屏障的硬件中止时,知足哪些前提才能响应中止?优先级最高中止,当同时有几个硬件请求中止时,C54x依据优先级进行响应;状况存放器ST1中的INTM位是0,表示允许可屏障中止;中止屏障存放器IMR中响应的位是1.TMS320C54x 的中止向量表是若何重界说的?DSP复位时,中止向量表的肇端地址固定为0FF80H,复位后,中止向量可从新被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),中止向量地址由PMST中的中止向量指针IPTR(9位)和中止向量号(0~31)左移两位后构成.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:在指令流水线中先消除分支指令后面已读入的一个双字指令或两个单字指令,然后再进行分支转移;延迟分支转移:跟在分支指令后的一个双字指令或两个单字指令先履行,然落后行分支转移. .简述TMS320C54X准时器构成及功效,并介绍初始化准时器步骤?准时器由三个存储器映象存放器构成:TIM,PRD,TCRTIM是准时器存放器,每计数一次主动减1;PRD是准时器周期存放器,当TIM减为0后,CPU主动将PRD的值装入TIM;TCR是准时器掌握存放器,包含准时器的掌握和状况位.初始化准时器的步骤有:将TCR中的TSS地位1,停滞准时器工作;装入PRD的值;从新装入TCR,以初始化TDDR和启动准时器;使TS S清0以接通CLKOUT旌旗灯号,使TRB置位以便TIM减到0后从新装入准时器时光常数.简述TMS320C54X时钟产生器的构成及功效.C54X 的时钟产生器包括一个内部振荡器和一个锁相环电路. 功效是为C54x供给时钟旌旗灯号.C54X支撑软件客栈,简述客栈的界说及初始化步骤.a)声明具有恰当长度的未初始化段; b) 将客栈指针指向栈底; c) 在链接敕令文件中将客栈段放入内部数据存储区.简述TMS320C54X使能准时器中止步骤.a) 对IFR中的TINT地位1,消除以前的准时器中止; b) 对IMR中的TINT地位1,凋谢准时中止;c) 使ST1中的INTM位清0,凋谢所有的中止.TMS320C54X芯片的流水线共有若干个操作阶段?每个阶段履行什么义务?完成一条指令都须要哪些操作周期?下述6个周期预取址P:在T1机械周期内,将PC中的内容加载程序地址总线PAB取指F:在T2机械周期内,从选中的程序存储器单元中,掏出指令字并加载到程序总线PB上译码D:在T3机械周期内,将PB的内容装进指令存放器,将指令字译成具体操作寻址A:在T4机械周期内,寻址操作数,数据1读地址加载数据地址总线DAB,数据2读地址加载数据地址总线CAB,并更新帮助存放器间接寻址方法和客栈指针.读数R:在T5周期内,数据1加载到数据总线DB,数据2加载到数据总线CB,若须要,数据3写地址加载数据地址总线EAB.履行X:在T6机械周期内,CPU按操作码请求履行指令,并将数据3加载到EB,写入指定存储单元,停滞本条指令.线性缓冲法:对于长度为N的FIR滤波器,在数据存储器中开拓一个N单元的缓冲区.存放最新的N个样本;滤波时从最老的样本开端,没读一个样本后,将此样本向下移位;读完最后一个样本后,输入最新样本至缓冲区的顶部.轮回缓冲法:对于N级FIR滤波器,在数据存储中开拓一个称为滑窗的具有N个单元的轮回缓冲区,滑窗中存放最新的N个输入样本值,每次输入新的样本时,新的样本将改为滑窗中最老的数据,其他数据则不须要移动系数对称FIR滤波器的C54x的实现步骤:1.在数据存储器中开拓两个轮回缓冲区:2并交运算:同时应用D总线和E总线,D总线用来履行加载或算术运算,E总线用来存放先前的成果.在不引起硬件资本冲突的情形下,C54x许可某些指令并行履行,以进步履行速度.并行加载------存储指定(乘法指令)...并行存储--------乘法指令(加/减指令).。
DSP芯片的原理与开发应用试题与答案【总结】
一、填空题1.TMS320C5000系列DSP 芯片包括( TMS320C54x )和( TMS320C55x )两大类。
这两类芯片完全兼容,所不同的是TMS320C55x 具有更低的功耗和更高的性能。
2.TMS320系列DSP 芯片的基本结构特点包括:(1、哈佛结构);(2、流水线操作);(3、专用的硬件乘法器);(4、特殊的DSP 指令 )和(5、快速的指令周期)。
3.数字信号处理的实现方法有(在通用的计算机上用软件实现)、(在通用的计算机系统中加上专用的加速处理机实现)、(用通用的单片机实现)、(用通用的DSP 芯片实现)和(用专用的DSP 芯片实现)。
4.TMS320C54XDSP 总的基本存储空间为( 192 )K 字,其中数据空间( 64 )K 字,程序空间( 64 )K 字和I/O 空间( 64 )K 字。
5.除TI 公司外,比较著名的DSP 芯片生产商还有:(AT&T )(AD )和(Motorola )等。
6.TMS320C5000的中央处理单元主要由(算术逻辑单元)、(累加器)、(乘累加器)、(移位寄存器)和(寻址单元)组成。
7.TMS320C54X 的指令集包含了4种基本类型的操作,即(算术指令)、(逻辑指令)、(程序控制指令)和(封装和存储指令)。
8.C54X DSP 共有7种有效的数据寻址方式,分别为(立即数寻址)、(绝对地址寻址)、(累加器寻址)、(直接寻址)、(间接寻址)、(存储器映射寄存器寻址)和(堆栈寻址)。
9.TMS320C54X 有( 8 )条16位总线。
包括(4)条程序/数据总线和(4)条地址总线。
10. TMS320C54X 的串口有4中类型:(标准同步串行口),(缓冲串行口),(时分复用串行口),(多通道缓冲串行口)。
11. TMS320C54X 系列芯片中有两个(40)位的累加器,每个累加器分为三个部分(保护位)、(高位字)和(低位字)。
12. TMS320C5000提供了7中基本的数据寻址方式:立即数寻址、绝对地址寻址、累加器寻址、直接寻址、间接寻址、存储区映射寄存器寻址、堆栈寻址。
dsp芯片的原理与开发应用第五版答案
DSP芯片的原理与开发应用第五版答案第一章:DSP芯片的基本原理1.DSP芯片的定义:DSP(Digital Signal Processor)芯片是一种专门用于处理数字信号的集成电路芯片。
2.DSP芯片的工作原理:DSP芯片通过数字信号处理算法,对输入的数字信号进行加工处理,然后输出经过处理后的数字信号。
3.DSP芯片的主要特点:–高速运算能力:DSP芯片具有高速的运算处理能力,能够实现大规模的信号处理任务。
–专用指令集:DSP芯片内置了一系列专用指令集,能够针对数字信号处理任务进行优化,提高处理效率。
–高性能数据存储:DSP芯片具备高性能的数据存储器,可以提供快速的数据读写能力。
–低功耗设计:DSP芯片采用了低功耗设计,适用于移动设备等对能耗要求较高的应用场景。
–多通道处理:DSP芯片能够同时处理多个通道的数字信号,提高处理效率。
第二章:DSP芯片的开发环境与工具1.开发环境:–DSP芯片开发环境包括硬件环境和软件环境两部分。
–硬件环境:包括开发板、仿真器等硬件设备,用于连接PC机和DSP芯片,实现调试和下载。
–软件环境:包括开发工具链、集成开发环境(IDE)等软件工具,用于编写、编译、调试和下载程序。
2.开发工具:–常用的DSP芯片开发工具包括CCS(Code Composer Studio)、VisualDSP++等。
–这些开发工具提供了丰富的开发功能和调试工具,简化了开发流程,提高了开发效率。
–开发工具一般提供了编译器、调试器、仿真器、下载器等功能模块。
第三章:DSP芯片的应用案例1.语音信号处理:–DSP芯片在语音信号处理领域有着广泛的应用,例如语音编解码、语音增强、语音识别等。
–DSP芯片能够对语音信号进行滤波、降噪、压缩等处理,提高语音通信的质量和效率。
–多通道语音处理算法可以实现多方语音会议、立体声通信等功能。
2.图像处理:–DSP芯片在图像处理领域也有着重要的应用,例如图像滤波、图像增强、目标检测等。
dsp原理及应用课后习题答案
dsp原理及应用课后习题答案DSP原理及应用课后习题答案数字信号处理(DSP)是一门重要的电子技术学科,它在现代通信、音频处理、图像处理等领域有着广泛的应用。
在学习DSP的过程中,课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
下面我们将结合DSP原理及应用课后习题答案,来探讨一下DSP的相关知识。
首先,我们来了解一下DSP的基本原理。
DSP是利用数字信号处理器对数字信号进行处理的技术。
它的基本原理是将模拟信号经过采样、量化、编码等步骤转换成数字信号,再通过数字信号处理器进行数字滤波、变换、编解码等操作,最后再将数字信号转换成模拟信号输出。
DSP技术的核心是数字信号处理器,它能够高效地进行数字信号处理,实现各种复杂的信号处理算法。
接下来,我们来看一些DSP的应用。
DSP技术在通信领域有着广泛的应用,比如数字调制解调、信道均衡、误码率检测等。
在音频处理领域,DSP技术可以实现音频滤波、均衡器、混响等效果。
在图像处理领域,DSP技术可以实现图像滤波、边缘检测、图像压缩等功能。
此外,DSP技术还在雷达信号处理、生物医学信号处理等领域有着重要的应用。
最后,我们来看一些DSP原理及应用课后习题答案。
课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
通过解答习题,可以加深对DSP原理的理解,提高对DSP应用的掌握。
比如,一道典型的习题是:给定一个数字信号序列,要求设计一个数字滤波器对其进行滤波处理。
通过解答这道习题,可以加深对数字滤波器设计原理的理解,提高对数字滤波器应用的掌握。
综上所述,DSP原理及应用课后习题答案是学习DSP知识的重要途径。
通过深入理解DSP的基本原理,掌握DSP的应用技术,解答各种习题,可以提高对DSP技术的理解和应用能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
希望大家能够认真对待DSP原理及应用课后习题答案,不断提高自己的DSP技术水平。
dsp芯片的原理与开发应用答案
DSP芯片的原理与开发应用答案1. DSP芯片的原理DSP芯片(Digital Signal Processor,数字信号处理器)是一种专用的数字信号处理器,其主要用于对数字信号的处理和计算。
与通用微处理器相比,DSP芯片具有高度优化的指令集和架构,使其能够更高效地执行数字信号处理算法。
DSP芯片的原理主要包括以下几个方面: - 高度并行的数据通路:DSP芯片通常采用多个算术逻辑单元(ALU)和多个数据通路,使其能够同时处理多个数据样本,提高处理效率。
- 专用指令集:DSP芯片具有针对数字信号处理算法优化的指令集,包括乘法累加指令、乘法指令、分支指令等,使得算法能够以更少的指令和更快的速度执行。
- 高速数据存储:DSP芯片通常具有多级缓存和专用的数据存储器,使其能够快速读写数据,减少存储器访问延迟。
- 可编程性:DSP芯片通常具有可编程的特性,使其能够适应各种不同的数字信号处理算法,提高灵活性。
2. DSP芯片的开发应用DSP芯片在许多领域有着广泛的应用,以下是几个常见的领域和应用示例:2.1 通信领域•数字音频处理:DSP芯片被广泛应用于音频编解码、回声消除、降噪等音频处理方面,例如手机、音频设备等。
•无线通信:DSP芯片在无线通信中扮演重要角色,如基站信号处理、调制解调器等。
•数字滤波:DSP芯片用于数字滤波器设计和实现,对通信信号进行滤波、均衡等处理。
2.2 音视频处理领域•音视频编解码:DSP芯片在音视频编解码中具有重要应用,例如视频压缩编码、图像处理等。
•数字信号处理算法:DSP芯片用于音频、视频等信号的处理和算法实现,如语音识别、图像处理等。
2.3 控制系统领域•实时控制:DSP芯片在实时控制系统中具有广泛应用,如机器人控制、工业自动化等。
•传感器信号处理:DSP芯片用于对传感器信号的处理和滤波,如惯性测量单元(IMU)等。
2.4 医疗设备领域•医学影像处理:DSP芯片在医学影像处理方面有广泛应用,如CT扫描、MRI等。
dsp原理与开发实例吉建华课后答案
dsp原理与开发实例吉建华课后答案
一、DSP原理:
1、数字信号处理原理:数字信号处理(Digital Signal Processing, DSP)是将数字信号转换为数字信号,以更高效地处理信号的技术。
2、量化原理:量化是将连续的信号量化为一系列的数值,从而使其
能够用数字计算机处理。
3、滤波原理:滤波是在频率域的输入信号中滤除不需要的信号,以
减少其对输出信号的影响。
4、信号压缩原理:信号压缩是指将输入到DSP中的信号进行量化和
编码,从而减少信号在传输过程中所需的带宽。
5、数字信号处理算法:数字信号处理算法是指将数字信号处理中所
使用的数字算法。
6、图像处理原理:图像处理原理是指利用DSP技术来处理图像,以
达到特定的图像处理任务。
7、音频处理原理:音频处理原理是指使用DSP技术来处理音频信号,以达到特定的音频处理任务。
8、数字控制原理:数字控制原理是指利用DSP技术来控制数字信号,以便实现一些特定的控制目标。
9、数字回放原理:数字回放原理是指将数字信号按照一定的时间模
式进行重现的原理。
10、複雜信號處理原理:複雜信號處理原理是指利用DSP技术以更有效的方式处理複雜信號的原理。
二、DSP开发实例:
1、自动回调系统:通过DSP处理输入的信号,当信号超出预定范围时,自动发出回调信号。
dsp的芯片原理与开发应用答案
DSP的芯片原理与开发应用答案1. DSP芯片的定义与原理DSP(Digital Signal Processor)芯片是一种专门用于数字信号处理的集成电路芯片。
它具有高效、高速、低功耗等特点,被广泛应用于音频、视频、通信、雷达、图像处理等领域。
DSP芯片内部包含了一系列的算术运算器、寄存器、存储器等模块,用于对数字信号进行加工、处理和转换。
2. DSP芯片的特点•高效性:DSP芯片采用了专门的算法和指令集,可以非常高效地执行数字信号处理任务,提供高性能的处理能力。
•高速性:DSP芯片采用了高速时钟和并行处理的技术,可以在极短的时间内完成大量的运算和处理操作。
•低功耗:DSP芯片采用了低功耗设计,在提供高性能的同时尽量减少功耗,适用于移动设备等对电池寿命有要求的场景。
•灵活性:DSP芯片支持可编程的架构,可以根据不同的需求进行算法的优化和定制,适应不同的应用场景。
3. DSP芯片的开发应用•音频处理:DSP芯片可以用于音频信号的降噪、音频解码、音频合成等应用,广泛应用于音频设备、音乐播放器、语音识别等领域。
•视频处理:DSP芯片可以用于视频信号的压缩、编码解码、图像增强等应用,广泛应用于视频设备、摄像机、视频监控等领域。
•通信处理:DSP芯片可以用于数字信号的编码、解码、调制解调、信号处理等应用,广泛应用于通信设备、无线通信、卫星通信等领域。
•图像处理:DSP芯片可以用于图像的滤波、增强、分析等应用,广泛应用于医学图像处理、工业检测、虚拟现实等领域。
•雷达处理:DSP芯片可以用于雷达信号的处理、目标识别、目标跟踪等应用,广泛应用于军事、航空、天气预报等领域。
4. DSP芯片开发的工具和语言•开发工具:常用的DSP芯片开发工具包括CCS(Code Composer Studio)、DSK(Digital Signal Kit)等,这些工具提供了开发环境和调试器,方便开发人员进行软件和硬件的开发。
•开发语言:DSP芯片开发一般使用C语言、汇编语言等,C语言可以方便地进行算法编写和程序开发,而汇编语言可以直接对芯片进行底层的控制和操作。
DSP课后习题答案1(精)
第一章:答:数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1 在通用的计算机上用软件实现;(2 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现;(3 用通用的单片机实现,这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理,如数字控制;(4 用通用的可编程DSP 芯片实现。
与单片机相比,DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源,可用于复杂的数字信号处理算法;(5 用专用的DSP 芯片实现。
在一些特殊的场合,要求的信号处理速度极高,用通用DSP 芯片很难实现(6)用基于通用dsp 核的asic 芯片实现。
答:第一阶段,DSP 的雏形阶段(1980年前后)。
代表产品:S2811。
主要用途:军事或航空航天部门。
第二阶段,DSP 的成熟阶段(1990年前后)。
代表产品:TI 公司的TMS320C20 主要用途:通信、计算机领域。
第三阶段,DSP 的完善阶段(2000年以后)。
代表产品:TI 公司的TMS320C54主要用途:各个行业领域。
答:1、采用哈佛结构(1)冯。
诺依曼结构,(2)哈佛结构(3)改进型哈佛结构2、采用多总线结构3. 采用流水线技术4、配有专用的硬件乘法-累加器5、具有特殊的dsp 指令6、快速的指令周期7、硬件配置强8、支持多处理器结构9、省电管理和低功耗答:哈佛结构:该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。
冯。
诺依曼结构:该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。
区别:哈佛:该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。
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DSP课后习题答案总结第一章:概述1.2 简述DSP应用系统的典型结构和特点答:DSP系统的典型结构和工作过程:①对输入信号进行带限滤波和抽样;②进行A/D变换,将信号变换成数字比特流;③根据系统要求,DSP芯片对输入信号按照特定算法进行处理;④D/A转换,将处理后的数字样值转换为模拟信号;⑤平滑滤波,得到连续的模拟信号波形。
DSP系统的特点:接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等。
1.3 简述DSP应用系统的一般设计过程。
答:1.定义系统性能指标2.采用高级语言进行性能模拟3.设计实时DSP应用系统4.借助开发工具进行软硬件调试5.系统集成与独立系统运行1.8 设计DSP应用系统时,如何选择合适的DSP芯片。
答:根据实际应用系统的需要选择,以达到系统的最优化设计。
一般来说,需要考虑:DSP芯片的运算速度:DSP芯片的运算速度衡量指标:①指令周期;②MAC时间;③FFT执行时间;④MIPS;⑤MOPS;⑥MFLOPS;⑦BOPSDSP芯片的价格:DSP芯片的硬件资源DSP芯片的运算精度:一般字长为16bits,浮点芯片一般为32bitsDSP芯片的开发工具DSP芯片的功耗其他因素:例如,DSP芯片的封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等。
1.11 中英文全称对照:DSP:Digital Signal ProcessingTI:Texa InstrumentsMAC:Multillier and AccumulatorMIPS:Million Istructions Per SecondMOPS: Million Operations Per SecondMFLOPS: Million Floating-point Operations Per SecondBOPS:Billion Operations Per secondDIP:Dual In-line PackagePGA:Pin Grid ArryPLCC:Plastic Leaded Chip CarrierPQFP:Plastic Quad Flat PackPWM:Pulse Width Modulation第二章:DSP芯片的基本结构和特性2.2 ALU和累加器的区别。
答:算术逻辑单元ALU可以实现加/减法运算、逻辑运算等大部分算术和逻辑功能,且许多运算可以在一个周期内完成,ALU的运算结果通常被送往累加器;累加器是DSP中的一个特殊的寄存器,用于存放ALU单元或者其他运算逻辑单元的运算结果,同时作为一些运算逻辑单元的输入,以提供一个中继的功能。
2.3 什么是冯·诺依曼结构和哈佛结构?两者有什么区别?答:冯·诺依曼结构:程序指令与数据共享同一存储空间,统一编址,依靠指令计数器提供的地址来区分是指令还是数据;采用同一条地址和数据总线进行访问。
哈佛结构:将程序和数据存储在不同的存储空间中,独立编址,独立访问;程序总线和数据总线分开,数据吞吐量提高了一倍。
2.4 什么是流水线操作?简述其工作原理。
答:流水线处理的原理:将指令分为几个子操作,不同子操作由不同单元完成;每隔一个时钟周期,每个单元即可进入一条新指令;在同一时钟周期内,在不同的单元可以处理多条指令,相当于并行执行了多条指令。
2.5 如何利用通用I/O口实现UART通信?2.6 HPI口的特点是什么?答:接口所需外围硬件很少;HPI单元允许芯片直接利用一个或者两个数据选通信号、一个独立或者复用的地址总线、一个独立或者复用的数据总线接到为控制单元MCU上;主机和DSP可独立地对HPI接口操作;主机和DSP握手可通过中断方式来完成。
另外主机还可以通过HPI接口装载DSP应用程序、接收DSP运行结果或诊断DSP运行状态。
2.9 TI公司的定点DSP芯片有哪些?各有什么特点?第三章DSP的数值运算基础课本有相应的例题第四章DSP芯片的开发环境4.1 DSP芯片软件开发的工具分哪几类?各有什么作用?答:代码生成工具、代码调试工具、代码优化工具、代码管理工具。
代码生成工具:将C语言或汇编语言编写的DSP程序编译并链接成为可执行程序;代码调试工具:对DSP程序及系统进行调试,使编写的程序达到设计目标;代码优化工具:对C语言程序进行优化,使之达到一定运算量要求的工具程序;代码管理工具:对整个系统所涉及的文件进行管理,使之便于大规模系统开发的工具程序。
4.2 从Sample.C源程序到Sample.out,中间需要经过哪些步骤?答:编辑、编译、链接、调试4.3 CCS集成开发软件有哪些功能,与原先的DSP开发软件相比有哪些优势?答:具有编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试及实时跟踪等功能:A.集成的代码生成工具使开发设计人员不必在DOS窗口输入大量的命令及参数;B.集成的调试工具使调试程序一目了然,大量的观察窗口使程序调试得心应手。
提供配置、构造、调试、跟踪和分析程序的工具。
A.加速和增强了实时、嵌入信号处理的开发过程;B.在基本代码产生工具的基础上增加了调试和实时分析的功能。
第五章基于C语言的DSP芯片开发5.1 从C语言源程序到汇编语言程序,C语言编译器完成的何种处理?答:完成语法分析器、优化器、代码生成器的处理5.2 语言程序代码优化有几种方法?答:算法优化、函数优化和编译优化。
5.3 利用C语言实现中断函数,有什么要求?答:利用C语言实现中断函数要主要以下几点:对由SP(AR1)指向的字,编译器可能正在使用,因此必须保护;程序员必须设置中断的屏蔽和使用——用嵌入式汇编语句的方法修改IMR寄存器; 中断程序没有参数传递——即使说明,也将被忽略;用C编写的中断程序,因需要保护所有寄存器,因此效率不高;将一个程序与某个中断关联时,必须在相应的中断矢量处放置一条跳转指令。
第六章DSP芯片的存储资源管理6.1 什么是COFF格式?它有什么特点?答:为了实现模块化结构,TI公司的编译器和链接器所创建的目标文件采用一种称为COFF 的目标文件格式。
有以下特点:有利于模块化编程;基于代码块和数据块的概念(即section)编写程序;不必为程序代码或变量指定目标地址,便于程序编写、移植、升级。
6.2 说明.text块.data块.bss块分别包含什么内容?答:.text块:包含可执行代码;.data块:包含已初始化的变量;.bss块:为未初始化的变量保留空间;6.3 链接命令文件包括哪些内容?答:6.4 什么是程序的重定位?答:重定位就是把程序的逻辑地址空间变换成内存中的实际物理地址空间的过程,也就是说在装入时对目标程序中指令和数据的修改过程。
第七章TMS320C5000 DSP芯片的汇编语言7.1 汇编语言格式包括哪几部分?编写汇编语言语句需要注意哪些问题?答:汇编语言格式包括4个部分:标号域、指令域、操作数域和注释域。
7.2C54x的指令集包括哪几种基本类型的操作?答:包括以下四种基本类型的操作:算术指令:包括加、减、乘、乘累加、32位操作数运算等指令。
逻辑指令:包括与、或、异或、移位、测试等指令。
程序控制指令:包括跳转、调用、中断、返回、重复等指令。
装载和存储指令:包括装载、存储、并行装载和存储、并行装载和乘等指令。
程第九章DSP芯片集成外设的开发9.2 CPU与外设传输数据的主要方式有哪些?试比较他们的优缺点。
答:查询(Polling)、中断(Interrupt)、直接存储器访问(Direct Memory Access, DMA)三种方式。
查询(Polling)传送方式:⏹通常,CPU和外设是异步工作的,信号很难同时准备好;⏹利用程序控制的传送方式实现信息传输:◆传送前,CPU查询外设的状态,若准备好,则传送;◆若没准备好,则CPU等待。
⏹输入/输出数据的处理方式相同;⏹为实现查询传送方式,除了提供数据传送的端口,芯片还要提供能够反映端口状态的信号;⏹CPU的工作效率低。
中断(Interrupt)传送方式⏹外设准备好传送数据时,主动向CPU发出中断请求;⏹CPU收到中断请求后,响应该中断:◆暂停正在执行的程序,并转去执行中断服务;◆执行完中断服务程序后,再返回原程序继续执行。
⏹中断传送方式效率高,被单片机、通用CPU等处理器普遍采用。
DMA传送方式⏹不需要CPU参与数据的处理;⏹利用硬件,在外设和存储空间之间直接进行数据交换;⏹目前的DSP等处理器芯片都具有DMA功能9.3 DSP的中断处理步骤有哪些?接收中断请求:通过软件或硬件请求挂起主程序。
如果中断源正在请求一个可屏蔽中断,则当中断被接收到时中断标志寄存器(IFR)的相应位被置1。
应答中断:如果中断是可屏蔽的,则依定义条件的满足与否决定DSP如何应答中断。
如果是非屏蔽硬件中断或软件中断,中断应答是立即的。
执行中断服务程序:一旦中断被应答,执行中断向量地址所指向的分支转移指令,并执行中断服务程序。
9.4 DSP中断矢量表的重定位如何实现?9.5 DSP的DMA传输有哪几种传输方式?答:有三种传输方式:元素传输只对一个数据进行读/写操作;帧传输将搬移一帧内的所有数据;块传输搬移块内所有帧的数据。
9.6 在时序模块的设计中,需要考虑哪些主要因素?第十一章DSP芯片硬件系统设计11.1 一个DSP最小硬件系统一般包括哪些部分?答:本硬件电路、电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG电路、其他基本外设。
11.2 一个DSP系统中采用TMS320VC5402 DSP芯片,系统中还有若干5V器件,试为该系统设计合理的电源。
课本29111.3 如何保证硬件系统的可靠性?主要有哪些方法?答:为了提高DSP的可靠性,必须考虑接地、屏蔽、隔离等技术的应用。
同时,由于DSP芯片的工作频率较高,芯片在运行的过程中会产生较大的功耗,要考虑散热。
提高DSP系统可靠性的常见方法:接地技术、屏蔽技术、隔离技术、散热技术。