北京理工大学2020年5月《DSP原理及应用》答案

1、(431)北京理工大学远程教育学院 2019-2020 年第二学期DSP 原理及应用期末大作业 教学站学号姓名成绩C6000 实验 1：汇编语言、体系结构和 CCSu 采用 simulator 配置文件 sim6201_simulator.cfgu 1. 新建一个 project，把 tutorialsim62xxhello1 的文件添加进去，完成其功能。练习 CCS 的基本操作：加载程序、go main、执行程序、设置断点、单步执行、观察变量、观察存储器、测试函数执行的 CLK、混合代码显示。u 2. 打开 tutorialsim62xxvolume1 的项目文件，完成图形方式观察变量、设置

2、探点、GEL 控制变量、FILE IO、动画显示输入输出的功能。然后单步执行 load.asm：如何被 C 代码代码调用、观察寄存器的变化、测试函数执行时间、如何循环和返回 C 代码。u 3. 解释如何在 C6201 上实现 32bit int 乘 32bit int, 结果是 32 bit int 的过程：在刚才的 hello1 中设置 3 个全局变量 int a = 0x10008; int b = 56; int c;在 main 函数中执行语句 c = a * b; build 后加载执行程序, 混合代码显示 c = a*b 对应的汇编代码，解释之。u 4. Hello1 中添加 1

3、个 C 文件 sop_c.c ，其中有一个矢量乘的子函数 sop(short * a, short * x, int * y, int n)，然后在 main 函数中调用。不选择任何优化选项。用混合代码显示，在汇编层次执行 sop 子函数，观察调用、执行和返回的过程。1新建一个 project，把 tutorialsim62xxhello1 的文件添加进去，完成其功能。练习 CCS 的基本操作：加载程序、go main、执行程序、设置断点、单步执行、观察变量、观察存储器、测试函数执行的 CLK、混合代码显示。2打开 tutorialsim62xxvolume1 的项目文件，完成图形方式观察变量

4、、设置探点、GEL 控制变量、FILE IO、动画显示输入输出的功能。然后单步执行load.asm，观察 C 代码调用、寄存器的变化、测试函数执行时间、如何循环和返回 C 代码。3解释如何在 C6201 上实现 32bit int 乘 32bit int, 结果是 32 bit int 的过程：在刚才的 hello1 中设置 3 个全局变量 int a = 0x10008; int b = 56; int c;在 main 函数中执行语句 c = a * b;build 后加载执行程序, 混合代码显示 c = a*b 对应的汇编代码，解释之。1.配置 CCS2.打开 CCS（1）打开工程文件：

5、把文件夹 tutorialsim62xxhello1 拷贝到 myproject 下；单击菜单 Project-Open，打开 hello.pjt，选择支持库 rts6200.lib（2）编译程序：菜单 Project-build 或 rebuild（3）加载程序：菜单 File-LoadProgram，选择 Debug 下的.out 文件装入目标板（4）go main：菜单 Debug-go main，执行到 main()处暂停（5）执行程序：Debug-Run（6）设置断点：Toggle breakpoint（7）单步执行：Step（两种：C 和汇编）（8）观察变量：菜单 Edit-Var

6、iable（9）观察存储器：菜单 Edit-Memory（10）测试函数执行的 CLK：Profiler-View Clock（11）混合代码显示：View-Mixed Source/ASM3. 自行完成实验内容 3 的编程及编译、目标程序的加载和执行，观察 c = a*b对应的汇编代码，并解释该汇编代码。C6000 实验 2：C6000 流水线和 C 运行时环境u 采用 simulator 配置文件 sim6201_simulator.cfgu 1.用汇编语言实现两个数组的乘法累加功能：sop_asm.asm 中实现函数 int sop_asm(short * a, short * x, i

7、nt n)；然后，手工优化汇编代码；u 2. C 调用汇编函数，汇编函数调用 c 函数：在 main 函数中调用汇编实现的函数 addarr3, 在 addarr3 中调用 C 子函数 addarr2. addarr3(int * arr1, int * arr2, int * arr3, int * arr4, int n) 是汇编函数，其功能为 3 个数组的对应位置相加，结果放在 arr4n中；汇编函数 addarr3 中调用 C 的子函数，它把 arr1 和 arr2 相加放到 arr3n中； addarr2(int * arr1, int * arr2, int * arr3, int

8、 n)u 实验内容u 1）汇编子函数：u.global _sop_asm1u.textu_sop_asm1:ZERO .D1A0 ;A0 存放结果uMV .S2B6,B0 ;B0=nu LOOP:LDH.D1T1*A4+,A5;A5=auLDH.D2T2*B4+,B6;A6=xuNOP4uMPY.M1XA5,B6,A2uNOPuADD .D1A0,A2,A0uSUB.L2B0,1,B0uB0B.S2LOOPunop 5uMV.L1A0,A4u.endu 2）实验处理：uu u C6000 实验 3：DSP/BIOSu 采用 simulator 配置文件 sim6201_simulator.cf

9、g1. 在 volume2 的基础上添加一个中断 4，并写中断 4 的服务函数，每发生一次中断把计数器加 1。simulator 中，利用 pin connect 仿真中断；2.在实验 1 的基础上添加一个任务 TSK1，优先级为 3，其服务函数采用 for()的结构，该任务每 3ms 执行一次。3. 在实验 2 的基础上添加一个 idle 线程，观察 idle 线程的函数每 ms 执行多少次；4.在实验 2 的基础上添加一个任务 TSK2，优先级为 4，其服务函数采用 for()的结构，该任务每 2ms 执行一次。在第 6ms、12ms、18ms.等时刻时，分析 TSK1 和 TSK2 的任

10、务切换过程。1）打开已有工程并运行对 hello.pjt 编译并运行：2）评测 stdio.h 中输出函数 put()的执行时间MySession 窗口将 put()函数拉人 ranges 中：重新 Load 程序，运行，得到运行结果如下：结论：采用 put()函数输出一次的指令周期数是：1700。采用以上方法，测试 printf()函数的指令周期：将 put()语句改成 printf()语句，然后拉人 ranges 中重新 Load，得到结果如下：结论：采用 printf()函数输出一次的指令周期数是：2530。3）编辑源代码4）创建 DSP/BIOS 的配置文件选择目标版：c64xx.cd

11、b创建一个 LOG 对象，名称为 LOG0,右键选中 LOG0 对象，然后右击选择Rename。把 LOG 对象改名为 trace.选择 RTDXReal-Time Data Exchange Settings，右键，选择属性，打开对话框：设置 RTDX 模式为 Simulator。选择 File-Save。保存到当前目录（通常是C:timyprojectshellobios）命名为 hello.cdb，保存这个配置后，会生成以下 6 个文件：5）添加 DSP/BIOS 文件到工程项目（1）添加 hello.cdb(2)输出文件名必须和.cdb 文件一致：确认 OutputFilename 内

12、容是.Debughello.out，按 OK 确定。(3)添加 hellocfg.cmd 文件：并移除 hello.cmd 文件、vectors.asm 源文件、rts6400.lib 文件(5)Rebuild All6）在 CCS 的 simulator 环境下测试工程(1) 选择 DSP/BIOS-Message Log，出现窗口：在 Log 窗口按右键，选择属性，把输出文件指定到 hello.txt，用来保存结果:(2)选择 Debug-Go Main，然后 F10，单步运行。观察 Log 窗口的输出:(3)File-Open，然后在 Debug 目录中选择 hello.txt，打开查看

13、，内容和窗口的输出是一样的，都是 hello world!7）评估 DSP/BIOS 输出函数 LOG_printf()的执行时间(1)选择 Profiler-StartNewSession，弹出 Proliler session 窗口，接受默认的名称 MySession，确认。如果出现错误，可以禁用 RTDX 功能。(2)将 LOG_printf 函数的语句拖曳到 MySession Profile 窗口中：并运行程序结论：采用 LOG_printf ()函数输出一次的指令周期数是：36。结论：经过对比发现，LOG_printf()函数比 puts()函数的效率高很多。实际的指令周期数目和

14、DSP 芯片的型号有关。调用 LOG_printf()函数效率高的原因是字符串的格式化工作在主机（PC）完成，而不是目标板（DSP）上完成，所以说，LOG_printf()函数效率非常高。C6000 实验 4：C6000 代码优化1. 采用 simulator 配置文件 sim6201_simulator.cfg写手工优化的.asm 程序：在 volume1 的 load.asm 基础上实现 16bit 数组的乘法累加的函数，并手工优化和采用软件流水优化；要求：(1)使用 LDW 和 MPY,MPYH 指令；对于 C64 可以使用扩展乘法指令。(2)画出相关图和模迭代间隔表2. 采用 simu

15、lator 配置文件 sim6701_simulator.cfg .写一个线形汇编实现的子函数，做复数数组求模，并找出模的最大值的位置和值。复数的 实部和虚部为 short，求模的结果为 unsigned int；提示：使用 INTSP 指令把整数转化为浮点数后再开方；1）打开 ccs 运行环境；2）将 C:/ti/tutorial/sim62xx/volume1 复制到 C:/ti/myprojects 中； 3）启动 CCS 环境，选择 Project 中 Open，打开这个工程，工程项目文件目录为 ：C:/ti/myprojects/volume1， 项 目 名 称 为 volume.p

16、jt； 4） 若 提 示 错 误 ， 选 择 Browse， 选 择 目 录 ： C:/ti/C6000/cgtools/lib/rts6200.lib打开工程；5）打开 volume.c 以及 volume.asm 文件，进行编译、加载、执行； 6）将下面的程序段覆盖原来的 volume1.c/*主函数：volume1.c*/*/#include #include volume.h/* Global declarations */ #define n 10short an,xn;int t;/* = main = */ void main()int i; for(i=0;in;i+)ai=2

17、;for(i=0;in;i+)xi=i+;t=load(a,x,n);printf(t=%dn,t);；7）将下面的优化代码段覆盖原先的 volume.asm优化：load.asm.global _load.text_load:ZERO .D1A0;A0 存放结果| SUB .S2A6,7,B0P0:LDH.D1T1*A4+,A5|LDH.D2T2*B4+,B6P1:LDH.D1T1*A4+,A5|LDH.D2T2*B4+,B6|B0SUB.L2B0,1,B0P2:LDH.D1T1*A4+,A5| LDH.D2T2*B4+,B6|B0SUB.L2B0,1,B0|B0B.S2 P7P3:LDH.

18、D1T1| LDH.D2T2|B0SUB.L2|B0B.S2 P7*A4+,A5*B4+,B6 B0,1,B0P4:LDH.D1T1| LDH.D2T2|B0SUB.L2|B0B.S2 P7*A4+,A5*B4+,B6 B0,1,B0P5:LDH.D1T1| LDH.D2T2|B0SUB.L2|B0B.S2 P7| MPY.M1X*A4+,A5*B4+,B6 B0,1,B0A5,B6,A2P6:LDH.D1T1| LDH.D2T2|B0 SUB.L2|B0B.S2 P7| MPY.M1X*A4+,A5*B4+,B6 B0,1,B0A5,B6,A2P7:LDH.D1T1*A4+,A5| LDH.D2T2*B4+,B6|B0SUB.L2B0,1,B0|B0B.S2 P7| MPY.M1XA5,B6,A2| ADD .L1A0,A2,A0MPY.M1XA5,B6,A2| ADD .L1A0,A2,A0MPY.M1XA5,B6,A2| ADD .L1A0,A2,A0MPY.M1XA5,B6,A2| ADD .L1A0,A2,A0MPY.M1XA5,B6,A2| ADD .L1A0,A2,A0MPY.M1XA5,B6,A2| A