DSP完整课件第3章
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dsp第四讲第3章C C程序编写基础PPT课件
义和共同体定义。
20 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技2术0
1.定义寄存器文件结构
表3.2 SCI-A和SCI-B的公共寄存器文件
21 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技2术1
[例3.3] SCI寄存器文件结构定义
/******************************************************
第3章 C/C++程序编写基础
1 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术1
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
点击此处输入 相关文本内容
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
2 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术2
3.1 C/C++编辑器概述
TMS320X28xx的C编译器是一个功能齐全的优化 编译器，可以利用该编译器将标准的ANSI C/C++程 序直接转换成TMS320X28xx处理器的汇编代码。
4 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术4
3.1.2 输出文件
TMS320X28xx编译器输出下列代码:
(1) 汇编源代码输出
TMS320X28xx编译器可以产生汇编语言源码文件，
方便用户查看由C/C++产生的汇编源代码。
(2) COFF目标文件
通过目标文件格式(COFF)允许用户在连接时定义系
Union SCIFFRX_REG SCIFFRX; //FIFO接收寄存器
Union SCIFFCT_REG SCIFFCT; //FIFO控制寄存器
Uint16 rsvd2; //保留存储空间
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DSP应用技2术0
1.定义寄存器文件结构
表3.2 SCI-A和SCI-B的公共寄存器文件
21 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技2术1
[例3.3] SCI寄存器文件结构定义
/******************************************************
第3章 C/C++程序编写基础
1 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术2
3.1 C/C++编辑器概述
TMS320X28xx的C编译器是一个功能齐全的优化 编译器，可以利用该编译器将标准的ANSI C/C++程 序直接转换成TMS320X28xx处理器的汇编代码。
4 盐城工学院 电气工程学院
DSP应用技术4
3.1.2 输出文件
TMS320X28xx编译器输出下列代码:
(1) 汇编源代码输出
TMS320X28xx编译器可以产生汇编语言源码文件，
方便用户查看由C/C++产生的汇编源代码。
(2) COFF目标文件
通过目标文件格式(COFF)允许用户在连接时定义系
Union SCIFFRX_REG SCIFFRX; //FIFO接收寄存器
Union SCIFFCT_REG SCIFFCT; //FIFO控制寄存器
Uint16 rsvd2; //保留存储空间
DSP第三章.ppt
RPT后面的一条指令重复执行多次。
二、程序地址的产生
程序地址产生的情况
▲ 顺序操作：程序的地址来源于PC程序计数器（程序地址+1） ▲ 空（哑）周期：程序的地址来源于PAR （程序地址+1） ▲ 从子程序返回：程序的地址来源于栈顶（TOS） ▲ 从表传送或块传送返回：程序的地址来源于转移或调用指
PSC
TDDR
R-0
D15
PSCH
D8 D7
R/W-0
D0
TDDRH
R-0
R/W-0
一、时钟及系统控制
看门狗及其应用
F2812的看门狗与240x的基本相同，当8位的看门狗计数 器计数到最大值时，看门狗模块产生一个输出脉冲(512个振荡 器时钟宽度)。如果不希望产生脉冲信号，用户需要屏蔽计数 器，或用软件周期向看门狗复位控制寄存器写“0x55+0xAA"， 该寄存器能够使看门狗计数器清零。
SUBC（条件减）
希望同学们坚信：
数据存储区中建立一个堆栈。
二、程序地址的产生
堆 栈 例 子
二、程序地址的产生
堆栈例子
二、程序地址的产生
微
堆 ▲ 一级深、16位宽，操作不可见，即无指令，只有程序
栈
地址产生逻辑才能够使用微堆栈。
▲ 程序地址产生逻辑在执行BLDD、BLPD、MAC、MACD、 TBLR 和TBLW 这些串（块）操作指令时利用微堆栈保 存返回地址。
WDCHK
R/W-0
R/W-0
D0
WDCNTR
R/W-0
D0
WDKEY
R/W-0
D8
D3 D2
D0
R/W-0WDPS
二、程序地址的产生
二、程序地址的产生
程序地址产生的情况
▲ 顺序操作：程序的地址来源于PC程序计数器（程序地址+1） ▲ 空（哑）周期：程序的地址来源于PAR （程序地址+1） ▲ 从子程序返回：程序的地址来源于栈顶（TOS） ▲ 从表传送或块传送返回：程序的地址来源于转移或调用指
PSC
TDDR
R-0
D15
PSCH
D8 D7
R/W-0
D0
TDDRH
R-0
R/W-0
一、时钟及系统控制
看门狗及其应用
F2812的看门狗与240x的基本相同，当8位的看门狗计数 器计数到最大值时，看门狗模块产生一个输出脉冲(512个振荡 器时钟宽度)。如果不希望产生脉冲信号，用户需要屏蔽计数 器，或用软件周期向看门狗复位控制寄存器写“0x55+0xAA"， 该寄存器能够使看门狗计数器清零。
SUBC（条件减）
希望同学们坚信：
数据存储区中建立一个堆栈。
二、程序地址的产生
堆 栈 例 子
二、程序地址的产生
堆栈例子
二、程序地址的产生
微
堆 ▲ 一级深、16位宽，操作不可见，即无指令，只有程序
栈
地址产生逻辑才能够使用微堆栈。
▲ 程序地址产生逻辑在执行BLDD、BLPD、MAC、MACD、 TBLR 和TBLW 这些串（块）操作指令时利用微堆栈保 存返回地址。
WDCHK
R/W-0
R/W-0
D0
WDCNTR
R/W-0
D0
WDKEY
R/W-0
D8
D3 D2
D0
R/W-0WDPS
二、程序地址的产生
DSP原理与应用课件
Ⅱ、整数乘整数（数用Q0表示） Q0×Q0=Q0 举例：13×5 = 65 操作数用Q0表示为： 13 = 0000 0000 0000 1101B 5 = 0000 0000 0000 0101B 0000 0000 0000 1101 × 0000 0000 0000 0101 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0001 = 00000041H 表示的浮点数即为：65处理，如滤波、FFT、卷积等； ● 通信，如调制解调、纠错编码、传真、可 视电话等； ● 语音处理，如语音编码、语音合成、识别、 语音存储等； ●图形/图像处理，如模式识别、图像压缩与 传输、动画、机器人视觉等； ●仪器仪表，如数据采集、函数/波形产生等； ●军事，如保密通信、全球定位、雷达与声 纳信号处理、导航与制导等； ●医疗，如核磁共振、自动治疗仪等。
Ⅲ、混合表示法
在对精度和数据范围要求都比较高的情况下，两个 数可以采用介于Q15与Q0之间的不同的Q表示法。 举例： 设参与运算的两个数x和y的数值范围分别不超过± 1和± 4，两个数的Q值分别为Q15和Q13，为了保证数据 范围，应该采用Q13。例如： x = 0.4 y = 3.2 ，计算x + y 因为 xd = 3276， yd = 26214，则 xd + yd = 3276 + 26214 = 29490 转换为浮点数为：29490 × 2-13 ≈ 3.59985
●举例2：求3/40= ？ step1：3 < 40 ,次数=0，余数=3 ； step2：3×10 = 30，30 <40，次数=0，余数=30； step3：30×10=300，300 > 40；300 - 40=260，执行第1次减 法；260 - 40=220，执行第2次减法； 220 - 40=180，执行第3次 减法；180 - 40=140，执行第4次减法；140 - 40=100，执行第5 次减法；100 - 40=60，执行第6次减法；60 - 40=20，执行第7 次减法；次数=7，余数=20； step4： 20×10=200，200 > 40； 200 - 40=160，执行第1次 减法；160 - 40=120，执行第2次减法；120 - 40=80，执行第3 次减法； 80 - 40=40，执行第4次减法； 40 - 40=0，执行第5次 减法；次数=5，余数=0； step5：结果=0 ×100 +0 ×10-1 + 7×10-2 +5 ×10-3 = 0.075
数字信号处理基础pptDSP第3章
(2) 补零到L点长 x(m)L、 h((m))LRL(m) (3) 将h((m))LRL(m)翻褶为h((−m))LRL(m) (4) h((−m))LRL(m)与x(m)对应位相乘相加得 yc(0)
(5) 循环右移到h((n−m))LRL(m)，与x(m)相乘相加得 yc(n)
例3-6 x(n)= {1, 2, 3}，0 n 2；h(n)= {1, 2, 2, 1}，0n3。
翻褶 翻褶循环右移1位
§3.2.2 有限长复序列共轭的DFT
DFT[ x*( N n)]N X *(k)， 0 k N 1
DFT[ x*(n)]N X *( N k)， 0 k N 1
证明：
X*(N
k)
N 1
x(n)W
n0
(N N
k
)n
*
N 1
x(n)W
n0
N
kn
n 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5
y(n4) 1 4 9 11 8 3
y(n)
1 4 9 11 8 3
yc1(n)
9 7 9 11
3. 循环卷积定理 x(n)长度M，h(n)长度N，L max(M, N) yc(n) = x(n) L h(n)，Yc(k) = X(k)H(k) DFT[x1(n)x2(n)]L = X1(k) L X2(k)/L 0nL1，0kL1
N 4,
X (k)4
1 e j2k 1 e jk 2
4， 0，
k0 1k 3
4 (k),
0 k 3
N 8,
X (k)8
1 e jk 1 e jk 4
，
0
k
7
N 16,
X (k )16
1 e jk 1 e jk
(5) 循环右移到h((n−m))LRL(m)，与x(m)相乘相加得 yc(n)
例3-6 x(n)= {1, 2, 3}，0 n 2；h(n)= {1, 2, 2, 1}，0n3。
翻褶 翻褶循环右移1位
§3.2.2 有限长复序列共轭的DFT
DFT[ x*( N n)]N X *(k)， 0 k N 1
DFT[ x*(n)]N X *( N k)， 0 k N 1
证明：
X*(N
k)
N 1
x(n)W
n0
(N N
k
)n
*
N 1
x(n)W
n0
N
kn
n 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5
y(n4) 1 4 9 11 8 3
y(n)
1 4 9 11 8 3
yc1(n)
9 7 9 11
3. 循环卷积定理 x(n)长度M，h(n)长度N，L max(M, N) yc(n) = x(n) L h(n)，Yc(k) = X(k)H(k) DFT[x1(n)x2(n)]L = X1(k) L X2(k)/L 0nL1，0kL1
N 4,
X (k)4
1 e j2k 1 e jk 2
4， 0，
k0 1k 3
4 (k),
0 k 3
N 8,
X (k)8
1 e jk 1 e jk 4
，
0
k
7
N 16,
X (k )16
1 e jk 1 e jk
DSP原理与应用-课件
多处理器结构
本书的 封面
走信息路 读北邮书
1.2.2 与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较
与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较
尽管微处理器集成度很高，但仍需要较多的外围电路， 使得其性价比、体积、功耗都都比DSP大的多。 但单片机的控制接口种类比DSP多，适用于以控制为主 的模数混合设计，同时在成本上单片机的价格也低的 多。
（4）图形/图像处理：如三维图像变换、模式识别、
图像增强、动画、电子地图等。
（5）自动控制：如机器人控制、自动驾驶、发动机控
制、磁盘控制等。
本书的
封面
走信息路 读北邮书
2.1 TMS320C54x的硬件结构特性
2.1.1 TMS320C54X的硬件结构 2.1.2 TMS320C54X的主要特性
走信息路 读北邮书
1.2.1 DSP芯片的特点 1.2.2 与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较 1.2.3 DSP产品简介
走信息路 读北邮书
本书的 封面
1.1
数字信号处理概述
数字信号处理概述
DSP可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing），也 可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor
走信息路 读北邮书
本书的 封面
2.1.2 TMS320C54x的主要特性
1
CPU
2
存储器
3 片内外设
4 指令系统
走信息路 读北邮书
本书的 封面
2.1.2
CPU
CPU
（1） 先进的多总线结构(1条程序总线、3条数据总线和4
条地址总线)。
（2） 40位算术逻辑运算单元(ALU)。包括1个40位桶形移
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走信息路 读北邮书
1.2.2 与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较
与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较
尽管微处理器集成度很高，但仍需要较多的外围电路， 使得其性价比、体积、功耗都都比DSP大的多。 但单片机的控制接口种类比DSP多，适用于以控制为主 的模数混合设计，同时在成本上单片机的价格也低的 多。
（4）图形/图像处理：如三维图像变换、模式识别、
图像增强、动画、电子地图等。
（5）自动控制：如机器人控制、自动驾驶、发动机控
制、磁盘控制等。
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2.1 TMS320C54x的硬件结构特性
2.1.1 TMS320C54X的硬件结构 2.1.2 TMS320C54X的主要特性
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1.2.1 DSP芯片的特点 1.2.2 与CPU、MCU、FPGA/CPLD的比较 1.2.3 DSP产品简介
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1.1
数字信号处理概述
数字信号处理概述
DSP可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing），也 可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor
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2.1.2 TMS320C54x的主要特性
1
CPU
2
存储器
3 片内外设
4 指令系统
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2.1.2
CPU
CPU
（1） 先进的多总线结构(1条程序总线、3条数据总线和4
条地址总线)。
（2） 40位算术逻辑运算单元(ALU)。包括1个40位桶形移
第三章DSP指令寻址方式
DP值 0000 0000 0
偏移量 000 0000
数据存储器 第0页：0000h~007Fh
0000 0000 0 0000 0000 1
0000 0000 1 0000 00010
0000 00010 1111 1111 1
1111 1
~ ~ ~ ~
111 1111 000 0000 第1页：0080h~00FFh
址，而是将此地址（或寄存器）内容再作为地址。间接
寻址通过8个16位的辅助寄存器访问数据存储器。
1.1 立即寻址方式 在立即寻址方式中，指令字中包含指令所需 的一个常数。两种立即寻址方式为： 短立即寻址。用短立即寻址的指令将一个8位、9 位或13位的常数作为操作数。短立即寻址指令为 一个单指令字，并且有一个常数嵌在该指令中。 长立即寻址。用常立即寻址的指令将一个16位常 数作为操作数，从而需要两个指令字。该常数作 为第二个指令字被发送。这个16位字值可以是绝 对常数或二进制补码。
3.1 DSP指令寻址方式
也称为立即数寻址方式。
立即寻址：需要找的数据就在指令里，不需要存储器找， 直接寻址：即指令给出的是需要找的数的地址，按此地
址直接访问即可。直接寻址将指令字的7位与数据存储 器页指针（DP）的9位连接起来，形成一个16位数据存 储器地址。 间接寻址：即指令给出的既不是立即数，也不是直接地
下一个辅助寄存器 除了更新当前辅助寄存器的内容外，某些指令还可以指 明下一个辅助寄存器或下一个AR。当这条指令执行完 成后，这个寄存器就成为当前辅助寄存器。允许用于指 定下一个辅助寄存器的指令用新的值装载ARP。当ARP 用该值装载时，以前的ARP值被装入辅助寄存器指针缓 冲器（ARB）。 例1.6说明了下一个辅助寄存器的选择和其他间接寻址的 特点。 例1.6 选择新的当前辅助寄存器。 MAR *，AR1；向ARP装入1，指令执行后使得AR1成为 当前辅助寄存器 LT *+，AR2；AR2是下一个辅助寄存器。用AR1指定的 地址内容装载TREG，AR1内容加1，指令执行后使得 AR2成为当前辅助寄存器。 MPY *；TREG乘以AR2所指定的单元内容
哈工程DSP专业课课件第三章
总是来自16-bit的暂存寄存器(TREG)
另一个输入为下列数值之一：
在乘法之前，TREG 装载了一个数据读总线
(DRDB)的数值。
来自数据读总线(DRDB)的数据存储器的值。 来自程序读总线(PRDB)的程序存储器的值。
2020/4/20
输出
乘积寄存器(PREG)
用于存储两个16-bit 输入数据相乘之后产生
2020/4/20
3.1 概述
本章讲述中央处理单元（CPU）的主要组成
CPU 的 三 个 基 本 部 分 （3.2节~3.4节）
包括：输入定标部分、乘法 部分、中央算术逻辑部分
辅助寄存器算术单元 （ARAU）（3.5节）
状态寄存器ST0和ST1 （3.5节）
2020/4/20
ARAU实现对8个辅助寄存 器的算术运算。
2020/4/20
下面介绍输入移位器的输入、输出和移位位数。
输入
输入移位器的15位到0位接收程序存储器(PRDB)或数 据存储器(DRDB)的一个16-bit输入。
数据读总线(DRDB)
该输入为一个来自数据存储器的数据。
程序读总线(PRDB)
该输入为一个指令操作时给定的常数。
输出
接收了一个16-bit数据之后，输入移位器就将该16bit数据与CALU的32-bit总线对齐：
2020/4/20
输出
CALU的输入
移位器完成移位操作，所
有32位的数据被送入CALU， 而16位的数据则被存储在数 据存储器中。
移位方式
乘积定标移位器采用4种乘 积移位方式中的一种 (参见下表)。
暂存寄存器(TREG)的4个LSB位 基于TREG的移位操作允许动态地确定数据定 标因子，以便它能更好地适应系统性能。
DSP精品课件
DSP芯片的应用
第三章 5402存储器配置
目的：通过对5402的存储器配置与管理 的学习，掌握TMS320系列存储器配置与 管理的特点
DSP芯片的应用
本章主要内容
3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 5402内部存储器配置 5402存储空间 5402存储器空间构成与管理（本章难点） 外部程序存储空间扩展 5402片内ROM组成 5402片内DARAM组成
XPC 为扩展程序指针寄存器，地址为 001EH。XPC 影响 （ A16---A19），为页指针， PC 影响（ A15---A0）为页内 指针。复位时，XPC=0000H指向零页，复位后可用软件 修改XPC。 仅有8条指令可以直接影响XPC，直接访问1M程序空间， 分别说明如下：
DSP芯片的应用
DSP芯片的应用
3-1 5402内部存储器配置
5402内部配有： ROM： 4k×16bit
F000H
DARAM：16k×16bit 0000H
FFFFH
3FFFH
DSP芯片的应用
3-2 5402存储空间（包括内部和外部可扩展的） 5402有三个独立的存储空间：程序存储空间、数 据存储空间和I/O存储空间 1、程序存储空间，1M×16bit 00000H
DSP芯片的应用
作用：外部设备接口空间 受数据地址发生器DAGEN管理 受如下引脚控制（地址线、数据线除外） IS：I/O空间选择信号 IOSTRB：I/O空间选通信号 R/W：读写信号 此外，还受 READY：外设数据准备好与慢 速 I/O 设备匹配； BIO：跳转控制输入； XF： CPU输出引线等握手控制。
块重复开始地址
块重复结束地址 状态寄存器 PC扩展寄存器 保留
第三章 5402存储器配置
目的：通过对5402的存储器配置与管理 的学习，掌握TMS320系列存储器配置与 管理的特点
DSP芯片的应用
本章主要内容
3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 5402内部存储器配置 5402存储空间 5402存储器空间构成与管理（本章难点） 外部程序存储空间扩展 5402片内ROM组成 5402片内DARAM组成
XPC 为扩展程序指针寄存器，地址为 001EH。XPC 影响 （ A16---A19），为页指针， PC 影响（ A15---A0）为页内 指针。复位时，XPC=0000H指向零页，复位后可用软件 修改XPC。 仅有8条指令可以直接影响XPC，直接访问1M程序空间， 分别说明如下：
DSP芯片的应用
DSP芯片的应用
3-1 5402内部存储器配置
5402内部配有： ROM： 4k×16bit
F000H
DARAM：16k×16bit 0000H
FFFFH
3FFFH
DSP芯片的应用
3-2 5402存储空间（包括内部和外部可扩展的） 5402有三个独立的存储空间：程序存储空间、数 据存储空间和I/O存储空间 1、程序存储空间，1M×16bit 00000H
DSP芯片的应用
作用：外部设备接口空间 受数据地址发生器DAGEN管理 受如下引脚控制（地址线、数据线除外） IS：I/O空间选择信号 IOSTRB：I/O空间选通信号 R/W：读写信号 此外，还受 READY：外设数据准备好与慢 速 I/O 设备匹配； BIO：跳转控制输入； XF： CPU输出引线等握手控制。
块重复开始地址
块重复结束地址 状态寄存器 PC扩展寄存器 保留
DSP完整课件第3章 共29页
fin
CLKOUT
PLL选择 (SCSR1.11:9)
1500pF PLFF2
退出
2）外部滤波器电路回路
3.2.1 锁相环(PLL)
PLL有2个外接滤波输入引脚：PLLF,PLLF2 PLL模块使用外部滤波电路回路来抑制信号抖动和电磁干 扰，使信号抖动和干扰影响最小。
1 1Ω 0.68μ F
PLLF
(3)当未检测到累加器溢出时,其值为0；当溢出发生时， OV位被置1。
(4)根据被测试位的结果，测试控制标志位(TC)位被置1或0。
2019
退出
3.1.4 累加器(ACC)
存放CALU中的运算结果，其存放的数据可以执行单一的移位 或循环操作。其中的高位或低位字可以进入输出定标移位器进行 移位后再存放进数据存储器。与ACC有关的状态位有： 1）进位标志位C ① 当累加器中的数据相加时，结果有进位或减法无借位时C=1； 相减时，结果有借位或或加法无进位时，C=0 。 ② 当累加器中的数据被移动1位时，累加器中的最低位或最高位 进入C。
（2）外部时钟方式
最小和最大的CLKIN频率分别为4MHz和30MHz（2407A 为40MHz）。
2019
退出
3.2.2 看门狗定时器时钟
当CPU工作于低功耗模式下，看门狗能持续计数 WDCLK引脚为看门狗电路的时钟输入端。 WDCLK的时钟来自于时钟输出引脚CLKOUT。
WDCLK=CLKOUT/512 当CPU的挂起信号有效时，WDCLK将被停止。
2019
退出
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
1) 状态寄存器ST0
OV:溢出标志位。当中央算术逻辑单元发生溢出时，OV=1， 直到发生复位、执行以OV(溢出)或NOV(不溢出)为条件的转 移指令、或执行LST指令时被清0。
DSP原理及应用第三章PPT课件
以DP为基准的直接寻址是由DP值确定是512页中 的哪一页，由dmad确定是该页中的哪一个单元。
SP可以指向存储器中的任意一个地址。dmad可 以指向当前页中具体的单元，从而允许访问存储器 任意基地址中的连续的128个单元
15
第15页/共157页
特点
举例
用途
可以在不改 变DP或SP的 情况下，随 机地寻址128 个存储单元 中的任何一 个单元。
EFB：循环缓冲器的有效基地址（EFB）就是用户 选定的辅助寄存器（ARx）的低N位置 0后所得到 的值。
EOB：是通过用BK的低N位代替ARx的低N位得
到。
25
第25页/共157页
26
第26页/共157页
循环缓冲器的指示index就是ARx的低N位， 步长step就是加到辅助寄存器，或从辅助寄存 器中减去的值。循环寻址的算法如下：
特点：指令中包含一个固定的16位地址，能寻 址所有数据、程序和I/O存储空间，但 运行速度慢，需要较大的存储空间。
用途：用于对速度要求较低的场合。
9
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3．累加器寻址
方法
举例
特点
用累加器 中的数值 作为地址 来读写程 序存储器。
READA Smem WRITA Smem
可用来完成 程序存储器 单元的数据 与数据存储 器单元的数 据进行交换
23
第23页/共157页
1) 循环寻址
许多算法，如卷积，相关和FIR滤波等， 都需要在存储器中实现一个循环缓冲器。在 这些算法中，一个循环缓冲器就是一个包含 了最近的数据的滑动窗口。当新的数据来到 时，缓冲器就会覆盖最早的数据。
循环缓冲器实现的关键是循环寻址的实 现。‘C54x间接寻址中提供了循环寻址的方 式，以%表示。
SP可以指向存储器中的任意一个地址。dmad可 以指向当前页中具体的单元，从而允许访问存储器 任意基地址中的连续的128个单元
15
第15页/共157页
特点
举例
用途
可以在不改 变DP或SP的 情况下，随 机地寻址128 个存储单元 中的任何一 个单元。
EFB：循环缓冲器的有效基地址（EFB）就是用户 选定的辅助寄存器（ARx）的低N位置 0后所得到 的值。
EOB：是通过用BK的低N位代替ARx的低N位得
到。
25
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循环缓冲器的指示index就是ARx的低N位， 步长step就是加到辅助寄存器，或从辅助寄存 器中减去的值。循环寻址的算法如下：
特点：指令中包含一个固定的16位地址，能寻 址所有数据、程序和I/O存储空间，但 运行速度慢，需要较大的存储空间。
用途：用于对速度要求较低的场合。
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3．累加器寻址
方法
举例
特点
用累加器 中的数值 作为地址 来读写程 序存储器。
READA Smem WRITA Smem
可用来完成 程序存储器 单元的数据 与数据存储 器单元的数 据进行交换
23
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1) 循环寻址
许多算法，如卷积，相关和FIR滤波等， 都需要在存储器中实现一个循环缓冲器。在 这些算法中，一个循环缓冲器就是一个包含 了最近的数据的滑动窗口。当新的数据来到 时，缓冲器就会覆盖最早的数据。
循环缓冲器实现的关键是循环寻址的实 现。‘C54x间接寻址中提供了循环寻址的方 式，以%表示。
《DSP系统设计及应用》第三章
5
3.2.3
TMS320F206引脚 TMS320F206引脚
6
7
8
9
10
11
3.2.4
包括： 包括：
中央处理单元（CPU）
一个16位的比例转移器、 一个16位的比例转移器、 16位的比例转移器 一个16*16位并行乘法器 16*16位并行乘法器、 一个16*16位并行乘法器、 一个32 中央算术逻辑单元、 32位 一个32位中央算术逻辑单元、 一个32 累加器以及一个条件转移器。 32位 以及一个条件转移器 一个32位累加器以及一个条件转移器。 1．状态和控制寄存器 ST0和ST1两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态 两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态， ST0和ST1两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态， 包含状态位和控制位。 包含状态位和控制位。
12
13
2．输入比例转移器 （参看结构图）
DRDB它有一个 16 位的输入连到了数据总线DRDB DRDB 它有一个16 位的输入连到了数据总线 DRDB ， 它有一个 16位的输入连到了数据总线 DRDB， 一个32位输出连到了CALU 32位输出连到 据空间来的数据得到CALU的路径， CALU的路径 据空间来的数据得到CALU的路径，这部分操作不需要 时钟周期，它用来把从内存来的16位数据与32 16位数据与32位 时钟周期，它用来把从内存来的16位数据与32位CALU 对齐。这对于位逻辑运算是很有用的。 对齐。这对于位逻辑运算是很有用的。 这个比例转移器在输入数据上产生一个0 16位 这个比例转移器在输入数据上产生一个0到16位 的左移，输出的LBS LBS用 填满；MSB可以被 可以被0 的左移，输出的LBS用0填满；MSB可以被0或有符号扩 展位填满，具体由状态寄存器的ST1的SXM位的值决定。 展位填满， 具体由状态寄存器的ST1 SXM位 的值决定。 ST 转移数据由一个存在于指令的常数或TREG TREG中的一 转移数据由一个存在于指令的常数或TREG中的一 个变量来确立。 个变量来确立。在指令中的转移数允许为特定的比例 或调整操作在代码中特定的点。TREG基本转移允许比 或调整操作在代码中特定的点。TREG基本转移允许比 例因素去适应系统。 例因素去适应系统。
3.2.3
TMS320F206引脚 TMS320F206引脚
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3.2.4
包括： 包括：
中央处理单元（CPU）
一个16位的比例转移器、 一个16位的比例转移器、 16位的比例转移器 一个16*16位并行乘法器 16*16位并行乘法器、 一个16*16位并行乘法器、 一个32 中央算术逻辑单元、 32位 一个32位中央算术逻辑单元、 一个32 累加器以及一个条件转移器。 32位 以及一个条件转移器 一个32位累加器以及一个条件转移器。 1．状态和控制寄存器 ST0和ST1两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态 两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态， ST0和ST1两个状态寄存器保存各种各样的条件和模式的状态， 包含状态位和控制位。 包含状态位和控制位。
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2．输入比例转移器 （参看结构图）
DRDB它有一个 16 位的输入连到了数据总线DRDB DRDB 它有一个16 位的输入连到了数据总线 DRDB ， 它有一个 16位的输入连到了数据总线 DRDB， 一个32位输出连到了CALU 32位输出连到 据空间来的数据得到CALU的路径， CALU的路径 据空间来的数据得到CALU的路径，这部分操作不需要 时钟周期，它用来把从内存来的16位数据与32 16位数据与32位 时钟周期，它用来把从内存来的16位数据与32位CALU 对齐。这对于位逻辑运算是很有用的。 对齐。这对于位逻辑运算是很有用的。 这个比例转移器在输入数据上产生一个0 16位 这个比例转移器在输入数据上产生一个0到16位 的左移，输出的LBS LBS用 填满；MSB可以被 可以被0 的左移，输出的LBS用0填满；MSB可以被0或有符号扩 展位填满，具体由状态寄存器的ST1的SXM位的值决定。 展位填满， 具体由状态寄存器的ST1 SXM位 的值决定。 ST 转移数据由一个存在于指令的常数或TREG TREG中的一 转移数据由一个存在于指令的常数或TREG中的一 个变量来确立。 个变量来确立。在指令中的转移数允许为特定的比例 或调整操作在代码中特定的点。TREG基本转移允许比 或调整操作在代码中特定的点。TREG基本转移允许比 例因素去适应系统。 例因素去适应系统。
DSP完整课件第3章PPT文档30页
DSP完整课件第3章
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德பைடு நூலகம்69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
dsp3_Q
3.2周期序列的离散傅里叶级数(DFS)及性质
1.周期序列的离散傅里叶级数
若离散时间序列x(n)为周期序列，则 x(n)=x(n+rN)
其中N（正整数)为信号的周期，该周期序列记作：
~
x
(
n
)
周期序列可以用傅里叶级数(DFS)来表示，其定义公式为：
x ~(n)1N 1X ~(k)ej2 N nkID F S[X ~(k)]n0,1,..N ..,1
2 n e v e n
n
例3-3 若序列h(n)是实因果序列，其傅里叶变换的实部为
HR(ej)1cos，求序列h(n)及其傅里叶变换 H ( e j )
解：由题意知：
比较两式得： 由于h(n)是实因果序列，根据共轭对称性得：
因此 H (ej)h e(n )ejn 1 ej2 ej 2co s n
第3章 离散时间系统的频域分析——傅里叶变换
3.1 非周期序列的傅里叶变换及性质 3.2 周期序列的离散傅里叶级数(DFS)及性质 3.3 有限长序列的离散傅里叶变换(DFT) 3.4 频率抽样理论 3.5 利用DFT对连续时间信号处理时应注意的问题
3.1 非周期序列的傅里叶变换及性质
3.1.1 非周期序列傅里叶变换
5.时间反转
设 D TFT[x(n)]X(ej)
则 D TF T[x(n)]X(ej)
6.尺度变换 DTFT[anx(n)]X(1ej) a
7.频域微分
DTFT[nx(n)]jdX(ej)
d
3.1.2 非周期序列傅里叶变换的性质
8.共轭性
设 D TFT[x(n)]X(ej) 则 D TF T[x*(n)]X*(ej)
5
DSP完整课件第3章
XF：XF引脚状态位。该位决定XF引脚的状态。SETC指令可对 该位进行置位，CLRC指令可对其进行清0。
15~13
ARB X
12
0
11
X
10
1
9
1
8
1 1
7
1 1
6
1 1
5
1 1
4
XF 1
3
1 1
2 1~0
1 1 PM 00
CNF TC SXM C
CNF：片内DARAM配置位。当CNF=0时，可配置的 DARAM映射到数据存储空间；当CNF=1时，可配置的 DARAM映射到程序存储空间。可通过SETC、CLRC指令对其 进行修改。 2010 退出
2010
退出
3.1 CPU功能模块
CPU是DSP 的核心部件， 主要进行取数、 运算(加、乘、 移位等)、送数 的操作。包括： 输入定标移位 器、中央算术 逻辑单元 (CALU)和乘法 单元等。
2010
退出
3.1.1 输入定标移位器
用于完成不同数据格式之间的转换。 因为240x芯片的数据总线是16位，而中央算术逻辑单元 (CALU)是32位，必须把16位数据转换为32位，实现数据格式转 换。因此，输入定标移位器的16位输入与数据总线相连，32位 输出与CALU单元相连。 输入定标移位器作为从数据总线到CALU之间的数据传输路 径的一部分，不会额外占用CPU的时钟开销。 定标移位器对输入数据进行0-15位左移。 左移时，输出数据的最低有效位(LSB)为0，最高有效位(MSB) 根据状态寄存器ST1的符号扩展控制位SXM的值来决定是否需要 进行符号扩展。 (1)当SXM=1时，高位进行符号扩展； (2)当SXM=0时，高位填0。 移位次数由包含在指令中的常量或临时寄存器(TREG)中的值 来指定。 2010 退出
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ARB X
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CNF TC SXM C
CNF：片内DARAM配置位。当CNF=0时，可配置的 DARAM映射到数据存储空间；当CNF=1时，可配置的 DARAM映射到程序存储空间。可通过SETC、CLRC指令对其 进行修改。 2010 退出
2010
退出
3.1 CPU功能模块
CPU是DSP 的核心部件， 主要进行取数、 运算(加、乘、 移位等)、送数 的操作。包括： 输入定标移位 器、中央算术 逻辑单元 (CALU)和乘法 单元等。
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3.1.1 输入定标移位器
用于完成不同数据格式之间的转换。 因为240x芯片的数据总线是16位，而中央算术逻辑单元 (CALU)是32位，必须把16位数据转换为32位，实现数据格式转 换。因此，输入定标移位器的16位输入与数据总线相连，32位 输出与CALU单元相连。 输入定标移位器作为从数据总线到CALU之间的数据传输路 径的一部分，不会额外占用CPU的时钟开销。 定标移位器对输入数据进行0-15位左移。 左移时，输出数据的最低有效位(LSB)为0，最高有效位(MSB) 根据状态寄存器ST1的符号扩展控制位SXM的值来决定是否需要 进行符号扩展。 (1)当SXM=1时，高位进行符号扩展； (2)当SXM=0时，高位填0。 移位次数由包含在指令中的常量或临时寄存器(TREG)中的值 来指定。 2010 退出
精品课件-DSP处理器原理与应用(鲍安平)-第3章
10
(6) DSP开发系统。DSP开发系统是由厂家提供的一个包 含DSP、存储器、常用接口电路的通用电路板和相应软件的软 /硬件系统。通常有两种形式，一种是电路板卡的形式，插入 计算机中；另一种是通过计算机控制端口(如：串口、并口或 者USB接口)连接到计算机，通过计算机的控制端口来控制DSP 的运行。DSP厂家或者其他的第三方公司提供DSK(DSP starter Kit)入门套件和EVM(Evaluation Module)评估模块 等来帮助初学者熟悉DSP处理器的应用。同时，DSK和EVM也可 以作为程序的初步运行对象，以方便调试。
7
为了克服C编译器低效率，在提供标准C库函数的同时，开发 系统也提供了许多针对DSP运算的高效库函数，例如FFT、FIR 、IIR、相关、矩阵运算等，它们一般采用汇编语言来编写， 带有高级语言调用/返回接口。
为了得到高效编程，在系统软件开发中，关键的DSP运算 程序一般都是自行手工用汇编语言编写的，按照规定的接口 约定，由C程序进行调用，这样极大地提高了编程效率。
2
3.1 DSP处理器软、硬件开发工具简介
虽然不同DSP芯片厂家提供了多种不同的开发调试工具， 但它们的功能大体相似。图3-1为DSP处理器软件开发流程图 。
3
ห้องสมุดไป่ตู้
图3-1 DSP处理器软件开发流程图
4
从图3-1中可以看出，DSP软件开发可以分为5个步骤，首 先要根据所设计的硬件情况编写出结构文件；然后用C或者汇 编语言编写源程序，源程序经过C编译器和汇编器后与结构文 件以及库文件在链接器中链接成可执行代码，如果是汇编语 言编写的程序则可以跳过C编译器；可执行代码可以在软件模 拟器模拟运行或者通过硬件仿真器在标准的开发板或者评估 板上运行调试；当软件运行达到要求后，再在用户自己制作 的目标板上调试；调试成功后将可执行代码制作成EPROM码， 目标板脱机运行，完成系统的测试和调试。
(6) DSP开发系统。DSP开发系统是由厂家提供的一个包 含DSP、存储器、常用接口电路的通用电路板和相应软件的软 /硬件系统。通常有两种形式，一种是电路板卡的形式，插入 计算机中；另一种是通过计算机控制端口(如：串口、并口或 者USB接口)连接到计算机，通过计算机的控制端口来控制DSP 的运行。DSP厂家或者其他的第三方公司提供DSK(DSP starter Kit)入门套件和EVM(Evaluation Module)评估模块 等来帮助初学者熟悉DSP处理器的应用。同时，DSK和EVM也可 以作为程序的初步运行对象，以方便调试。
7
为了克服C编译器低效率，在提供标准C库函数的同时，开发 系统也提供了许多针对DSP运算的高效库函数，例如FFT、FIR 、IIR、相关、矩阵运算等，它们一般采用汇编语言来编写， 带有高级语言调用/返回接口。
为了得到高效编程，在系统软件开发中，关键的DSP运算 程序一般都是自行手工用汇编语言编写的，按照规定的接口 约定，由C程序进行调用，这样极大地提高了编程效率。
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3.1 DSP处理器软、硬件开发工具简介
虽然不同DSP芯片厂家提供了多种不同的开发调试工具， 但它们的功能大体相似。图3-1为DSP处理器软件开发流程图 。
3
ห้องสมุดไป่ตู้
图3-1 DSP处理器软件开发流程图
4
从图3-1中可以看出，DSP软件开发可以分为5个步骤，首 先要根据所设计的硬件情况编写出结构文件；然后用C或者汇 编语言编写源程序，源程序经过C编译器和汇编器后与结构文 件以及库文件在链接器中链接成可执行代码，如果是汇编语 言编写的程序则可以跳过C编译器；可执行代码可以在软件模 拟器模拟运行或者通过硬件仿真器在标准的开发板或者评估 板上运行调试；当软件运行达到要求后，再在用户自己制作 的目标板上调试；调试成功后将可执行代码制作成EPROM码， 目标板脱机运行，完成系统的测试和调试。
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(3)当未检测到累加器溢出时,其值为0；当溢出发生时， OV位被置1。
(4)根据被测试位的结果，测试控制标志位(TC)位被置1或0。
2010
退出
3.1.4 累加器(ACC)
存放CALU中的运算结果，其存放的数据可以执行单一的移位 或循环操作。其中的高位或低位字可以进入输出定标移位器进行 移位后再存放进数据存储器。与ACC有关的状态位有： 1）进位标志位C ① 当累加器中的数据相加时，结果有进位或减法无借位时C=1； 相减时，结果有借位或或加法无进位时，C=0 。 ② 当累加器中的数据被移动1位时，累加器中的最低位或最高位 进入C。
TC：测试/控制标志位。在下列情况下TC位被置1：由BIT或
BITT测试的某位为1时;用NORM指令对累加器最高的两位进
行异或结果为真时；用CMPR指令对当前ARn与AR0比较条件
成立时。编程时,根据TC位的状态可进行程序的条件跳转、调
用和返回。
2010
退出
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
2) 状态寄存器ST1 C：进位位。加法结果产生进位时置1，减法结果产生借位时 被清0。执行带16位移位的ADD指令时，若产生进位时置1， 否则不影响该位；在执行16位移位的SUB指令，若产生借位 时置0，否则不影响该位。
2）溢出方式控制位OVM
OVM决定ACC运算结果发生溢出时，是否进行溢出处理。
① 若OVM=1,当运算结果发生溢出时，ACC结果被设定为确定
值：
若正向溢出，ACC=7FFF FFFFH(最大正数);
若负向溢出，ACC=8000 0000H(最小负数)。
② 若OVM=0,ACC溢出为0.
2010
退出
3.1.4 累加器(ACC)
8LSBs
主要功能：
在CALU操作的同 时执行8个辅助寄存 器(AR0～AR7)中的 算术运算。
提供了灵活而有 效的间接寻址功能，
使用任何一个辅助寄
存器提供的16位地
址，就可以访问64K
数据写总线
字的数据空间。
数据读地址总线
数据写地址总线
退出
3.1.7 辅助寄存器算术单元(ARAU)
辅助寄存器ARx通常用作地址间接指针，其中存放的数据即为 数据存储器地址。
注意：累加器中的数据不变
2010
退出
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
状态寄存器ST0和ST1，含有各种状态和控制位。状态寄存器 的内容可以被保存到数据寄存器，也可从数据寄存器中进行加 载。
1) 状态寄存器ST0
ARP：辅助寄存器指针。利用MAR、LST指令可以修改状态 寄存器ST0中的辅助寄存器指针(ARP)。在间接寻址时用于选 择当前辅助寄存器。在ARP被装载时，原先的ARP值被复制 到ARB中。
CNF：片内DARAM配置位。当CNF=0时，可配置的
DARAM映射到数据存储空间；当CNF=1时，可配置的
DARAM映射到程序存储空间。可通过SETC、CLRC指令对其
进行修改。
2010
退出
2) 状态寄存器ST1
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
SXM：符号扩展方式位。SXM决定是否进行符号扩展。当 SXM=0时，禁止符号扩展；当SXM=1时，数据被CALU使用 之前进行符号扩展。执行ADDS和SUBS指令时禁止符号扩展。 通过SETC、CLRC指令可对其置位或复位。
退出
退出
退出
退出
3.1.3 中央算术逻辑单元
由32位的中央算术逻辑单元(CALU)、32位的累加器(ACC) 以及32位的输出移位器组成。
2010
退出
注意几个问题：
3.1.3 中央算术逻辑单元
(1)当加到累加器或从累加器减或将累加器数值移1位或循环 移1位时将影响进位标志位C。
(2)溢出方式位(OVM)决定累加器如何处理算术运算的溢出， 当OVM=1且有溢出发生时，累加器自动填充最大值或最小 值；当OVM=0时，累加器中的结果正常溢出。
2010
退出
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
1) 状态寄存器ST0
OV:溢出标志位。当中央算术逻辑单元发生溢出时，OV=1， 直到发生复位、执行以OV(溢出)或NOV(不溢出)为条件的转 移指令、或执行LST指令时被清0。
OVM：溢出方式位。OVM决定CALU发生溢出时的处理方式。 当OVM=0时，累加器中结果正常溢出；当OVM=1时，根据 溢出的情况，累加器被设置成它的最大正值(7FFFFFFFh)或负 值(80000000h)。SETC、CLRC、LST指令均可修改OVM。
3）溢出标志位OV 当累加器发生溢出时，OV=1,反之为0。
4）测试/控制标志位TC 根据被测试位的值置1，或清0。 与累加器有关的转移指令主要取决于以上标志位状态，及累加
器的值。
3.1.5 输出数据定标移位器
根据相应的存储指令中指定的位数，将累加器输出的内容左移 0~7位，然后将移位器的高16位或低16位存储到数据RAM中。
2010
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2) 状态寄存器ST1
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
ARB：辅助寄存器的缓冲器指针。当ARP被装载时，ARP原 来的值就被复制到ARB中；当用LST指令装载ARB时，同样的 值也被复制到ARP中。
XF：XF引脚状态位。该位决定XF引脚的状态。SETC指令可对 该位进行置位，CLRC指令可对其进行清0。
2010
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1) 状态寄存器ST0
3.1.6 状态寄存器ST0和ST1
INTM：全局中断屏蔽控制位。全局屏蔽或使能所有的可屏蔽 中断。INTM=0时，使能所有可屏蔽的中断；INTM=1时， 禁止所有的可屏蔽中断。复位或可屏蔽中断发生时(TRAP指 令除外)，INTM置1，禁止中断。
DP：数据存储器页指针。9位的DP指针和指令字中的低7位 连接在一起，形成直接寻址中的16位数据存储单元地址。可 通过LST、LDP指令对其修改。
8个辅助寄存器中，由状态寄存器ST0中的辅助寄存器指针 (ARP)指定的ARn为当前ARn。
PM：乘积移位方式位。SPM、LST指令可以修改1.7 辅助寄存器算术单元(ARAU)
16 AR7
16 AR6 16 AR5
16 AR4 16 AR3
16 AR2 16 AR1
16 AR0
16
MUX
ARUX
16
16
16
2010
ARB
数据读总线
3 ARP
3 MUX
3
3LSBs 指令寄存器