DSP课后习题答案李建

1、第一章：一、 数字信号处置的实现方式一样有哪几种？(1) 在通用的运算机上用软件实现(2) 在通用运算机系统中加上专用的加速处置机实现(3) 用通用的单片机实现，这种方式可用于一些不太复杂的数字信号处置(4) 用通用的可编程 dsp 芯片实现，可用于复杂的数字信号处置算法(5) 用专用的 dsp 芯片实现(6) 用基于通用 dsp 核的 asic 芯片实现二、 简单的表达一下 dsp 芯片的进展概况？答：第一时期， dsp 的雏形时期（ 1980 年前后）代表产品： s2811。 要紧用途：军事或航空航天部门第二时期， dsp 的成熟时期（ 1990 年前后）代表产品： ti 公司的 tms3

2、20c20 要紧用途：通信、运算机领域第三时期， dsp 的完善时期（ 2000 年以后）代表产品： ti 公司 的 tms320c54 要紧用途：各行业领域3、 可编程 dsp 芯片有哪些特点？(1)采纳哈佛结构 :冯.诺依曼结构，哈佛结构，改良型哈佛结构(2)采纳多总线结构(3)采纳流水线技术(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) 支持多处置器结构(9) 省电治理和低功耗4、 什么是哈佛结构和冯. 诺依曼结构？它们有什么区别？哈佛结构 ： 该结构采纳双存储空间，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

3、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置能力和指令的执行速度，超级适合于实时的数字信号处置。冯. 诺依曼结构 ：该结构采纳单存储空间，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： 该结构采纳双存储空间，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

4、作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处置能力和指令的执行速度，超级适合于实时的数字信号处置。冯： 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。五、 什么是流水线技术？答： 每条指令可通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数和执行等多个步骤，实现多条指令的并行执行，从而在不提高系统时钟频率的条件下减少每条指令的执行时刻。利用这种流水线结构，加上执行重复操作，就能够保证在单指令周期内完成数字信号处置顶用得最多的乘法 - 累加运算。六、 什么是定点 dsp 芯片和浮点 dsp 芯片？它们各有什么优缺点？答： 假设数据以定点格式工作的称为

5、定点 dsp 芯片。假设数据以浮点格式工作的称为浮点 dsp芯片。定点 dsp 芯片优缺点：大多数定点 dsp 芯片称为定点 dsp 芯片浮点 dsp 芯片优缺点：不同的浮点 dsp 芯片所采纳的浮点格式有所不同， 有的 dsp 芯片采纳自概念的浮点格式，有的 dsp 芯片那么采纳ieee 的标准浮点格式。7、 dsp 技术的进展趋势要紧体此刻什么方面？答：(1) dsp 的内核结构将进一步改善(2) dsp 和微处置器的融合 (3) dsp 和高级 cpu 的融合(4) dsp 和 soc 的融合 (5) dsp 和 fpga 的融合 (6) 实时操作系统 rtos与 dsp 的结合 (7)

6、 dsp 的并行处置结构(8) 功耗愈来愈低八、 简述 dsp 系统的组成和工作进程？答： dsp 系统的组成：一个典型的 dsp 系统应包括抗混叠滤波器、数据搜集 a/d 转换器、数字信号处置器 dsp、 d/a 转换器和低通滤波器等。dsp 系统的工作进程：(1) 将输入信号 x(t)通过抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以避免信号频谱的混叠。(2)通过采样和 a/d 转换器，将滤波后的信号转换为数字信号 x(n) 。(3)数字信号处置器对 x(n) 进行处置，得数字信号 y(n) 。(4)经 d/a 转换器，将 y(n) 转换成模拟信号；(5)经低通滤波器，滤除高频分量，取得滑腻的模拟

7、信号 y(t)。九、 简述 dsp 系统的设计步骤？答：(1) 明确设计任务，确信设计目标 (2) 算法模拟，确信性能指令 (3) 选择 dsp芯片和外围芯片 (4) 设计实时的 dsp芯片系统 (5) 硬件和软件调试(6) 系统集成和测试10、 dsp 系统有哪些特点？答： (1) 接口方便 (2) 编程方便 (3) 具有高速性 (4) 稳固性好 (5) 精度高 (6) 可重复性好 (7) 集成方便1 一、 在进行 dsp 系统设计时，应如何选择合理的 dsp 芯片？答：运算速度，芯片价钱，芯片运算精度，芯片的硬件资源，芯片的开发工具，芯片的功耗，其他因素第二章一、 tms320c54x 芯

8、片的大体结构都包括哪些部份？答：中央处置器内部总线结构特殊功能寄放器数据存储器ram 程序存储器rom i/o 口 串行口 主机接口 hpi 按时器中断系统二、 tms320c54x 芯片的 cpu 要紧由哪几部份组成？答： 40 位的算术运算逻辑单元 （ alu） 。 2 个 40 位的累加器 （acca 、accb ） 。 1 个运行 -16 至 31 位的桶形移位寄放器。 1717 位的乘法器和 40 位加法器组成的乘法器- 加法器单元 （mac ） 。比较、 选择、 存储单元（ cssu ） 。指令编码器。cpu 状态和操纵寄放器。3、 处置器工作方式状态寄放器 pmst 中的 mp/

9、mc 、 ovly 和 drom 三个状态位对 c54x 的存储空间结构各有何阻碍？当 ovly= 0 时，程序存储空间不利用内部 ram 。 当 ovly= 1 时， 程序存储空间利用内部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 ， 4000hefffh 程 序 存 储 空 间 概 念 为 外 部 存 储 器 ；f000hfeffh 程序存储空间概念为内部rom ；当 mp/ mc=1 时， 4000hffffh 程序 存储空间概念为外部存储。 drom=0 ：0000h3fffh 内部 ram ； 4000hffffh 外部存储器； dr

10、om=1 ：0000h3fffh 内 部ram；4000hefffh 外 部 存 储 器 ；f000hfeffh 片内 rom ； ff00hffffh 保留。4 、 tms320c54x 芯片的片内外设要紧包括哪些电路？ 通用 i/o 引 脚按时器时钟发生器主机接口 hpi 串 行通信接口 软件可编程等待状态发生器可编程分区转换逻辑五、 tms320c54x 芯片的流水线操作共有多少个操作时期？每一个时期执行什么任务？完成一条指令都需要哪些操作周期？ 预取指 p; 将 pc 中的内容加载 pab 取指 f; 将读取到的指令字加载 pb 译码 d; 假设需要，数据 1 读地址加载 dab；假设

11、需要，数据 2 读地址加载 cab；修正辅助寄放器和堆栈指针 寻址 a; 数据 1 加载 db；数据 2 加载 cb；假设需要，数据 3 写地址加载 eab 读数 r; 数据 1 加载 db；数据 2 加载 cb；假设需要，数据 3 写地址加载 eab；执行 x。执行指令，写数据加载 eb。六、 tms320c54x 芯片的流水线冲突是如何产生的？有哪些方式能够幸免流水线冲突？答： c54x 的流水线结构，许诺多条指令同时利用 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。解决办法由 cpu 通过延时自动解决； 通进程序解决， 如从

12、头安排指令或插入空操作指令。为了幸免流水冲突，能够依照等待周期表来选择插入的 nop 指令的数量。7、 tms320c54x 芯片的串行口有哪几种类型？四种： 标准同步串行口sp ， 缓冲同步串行口bsp ， 时分多路串行口 tdm ，多路缓冲串行口 mcbsp 。8 、 tms320vc5402 共有多少可屏蔽中断？它们别离是什么？ nmi 和 rs属于哪一类中断源？答：tms320vc5402 有 13 个可屏蔽中断， rs 和 nmi 属于外部硬件中断。九、 试分析以下程序的流水线冲突，画出流水线操作图。如何解决流水冲突？stlm a ， ar0 stm #10 ， ar1 ld *ar

13、1， b 解：流水线图如以下图：123456789预取指取指译码寻址读数执行stlm a,ar0写 ar1预取指取指译码寻址读数执行stm #10,ar1(1st word)写 ar2写 ar2预取指取指译码寻址读数执行stm #10,ar1(2nd word)预取指取指译码寻址读数执行ld *ar1,b读 ar2解决流水线冲突：最后一条指令（ ld *ar1， b） 将会产生流水线冲突，在它前面加入一条nop指令能够解决流水线冲突。10、 试依照等待周期表，确信以下程序段需要插入几个nop 指令。 ld gain, t stm #input,ar1 mpy *ar1+,a 解：本段程序不需要

14、插入 nop 指令 stlm b,ar2 stm #input ,ar3 mpy *ar2+,*ar3+,a 解：本段程序需要在 mpy *ar2+,*ar3+,a 语句前插入 1 条 nop 指令mac x, b stlm b,st0 add table, a, b 解：本段程序需要在 add table, a, b 语句前插入 2 条 nop指令第三章一、 已知 (80h)=50h,ar2=84h,ar3=86h,ar4=88h 。mvkd 80h ， *ar2 mvdd *ar2 ， *ar3 mvdm 86h, ar4 运行以上程序后， (80h) 、 （ 84h） 、 *ar3 和

15、ar4 的值分别等于多少？解： (80h)=50h ， (84h)=50h ， *ar3=50h， ar4=50h 二、 已知， (80h)=20h 、 （ 81h） =30h。ld #0， dp ld 80h， 16 ， b add 81h ， b 运行以上程序， b 等于多少？答： （ b） =00 0000 0000h 3、 阅读以下程序，别离写出运行结果。.bss x,4 .data table:.word 4,8,16,32 stm #x,ar1 rpt #2 mvpd table,*ar1+ 解： 数据表 table 中的常量 4 传送到以变量 x 的地址为地址的存储单元中； 数据

16、表 table 中的常量 8 传送到以变量 x+1 的地址为地址的存储单元中；数据表 table 中的常量 16 传送到以变量 x+2 的地址为地址的存储单元中；.bss x,4 .data table: .word 4,8,16,32 stm #x,ar1 rpt #2 mvpd table,*+ar2 解： 数据表 table 中的常量 4 传送到以变量 x+1 的地址为地址的存储单元中；数据表 table中的常量 8 传送到以变量 x+2 的地址为地址的存储单元中；数据表 table 中的常量 16 传送到以变量 x+3 的地址为地址的存储单元中；五、 tms320c54x 的数据寻址方

17、式各有什么特点？应该应用在什么场合？答： tms320c54x 有 7 种大体的数据寻址方式：当即寻址，绝对寻址，累加器寻址，直接寻址，间接寻址，存储器映像寄放器寻址和堆栈寻址。1， 当即寻址：其特点是指令中包括有一个固定的立即数，操作数在指令中，因而运行较慢，需要较多的存储空间。它用于对寄存器初始化。2， 绝对寻址： 能够寻址任一数据存储器中操作数，运行较慢，需要较多的存储空间。它用于对寻址速度要求不高的场合。3， 累加器寻址：把累加器内容作为地址指向程序存储器单元。它用于在程序存储器和数据存储器之间传送数据。4， 直接寻址：指令中包括数据存储器的低 7 位和 dp 或 sp 结合形成16

18、位数据存储器地址，它寻址速度快，用于对寻址速度要求高的场合。5， 间接寻址：利用辅助寄放器内容作为地址指针访问存储器，可寻址64 千字 x16 为字数据存储空间中任何一个单元。它用于按固定步长寻址的场合。6，堆栈寻址：用于中断或子程序调历时，将数据保留或从堆栈中弹出。7， 存储器映像寄放器 (mmr) 寻址：是基地址为零的直接寻址，寻址速度快， 它用于直接用 mmr 名快速访问数据存储器的 0 页。第四章一、 软件开发的环境有哪几种？在非集成开发环境中，软件开发常采纳哪些部份？答： 能够在两种开发环境中进行 c54x 的开发：非集成的开发环境和集成的开发环境。在非集成开发环境中，软件开发常采纳

19、：编辑、汇编、链接、调试等部份。二、 什么是 coff 格式？它有什么特点？答： 汇编器和链路器生成的目标文件，是一个能够由c54x 器件执行的文件。这些目标文件的格式称为公共目标文件格式，即 coff 。特点：在编写汇编语言程序时，coff采纳代码段和数据段的形式，以便于模块化的编程，使编程和治理变得加倍方便。3、 说明 .text 段、 .data 段和 .bss 段别离包括什么内容? .text 段( 文本段 )， 通常包括可执行代码；.data 段( 数据段 )， 通常包含初始化数据；.bss 段(保留空间段 ) ， 通常为未初始化变量保留存储空间。五、 链接器对段是如何处置的? 答：

20、链接器将一个或多个coff 目标文件中的各类段作为链接器的输入段，通过链接后在一个可执行的 coff 输出模块中成立各个输出段，通过情形下是将不同目标文件中的同名段进行归并，并为各个输出段分派进具体的存储器中。六、 什么是程序的重定位？答： 将各个段配置到存储器中，使每一个段都有一个适合的起始地址；将符号变量调整到相关于新的段地址的位置；将引用调整到从头定位后的符号，这些符号反映了调整后的新符号值。7、 宏概念、宏挪用和宏展开别离指的是什么？答： 在挪用宏之前， 必需先概念宏。 能够在源程序的任何位置概念宏，宏概念的所有内容必需包括在同一个文件中。宏概念能够嵌套，即在一条宏指令中挪用其他的宏指

21、令。在概念宏以后，可在源程序中利用宏名进行宏挪用。八、 链接器能完成什么工作?链接器命令文件中， memory命令和 sections命令的任务是什么?答： 链接器将各个目标文件归并起来，并完成如下工作：(1) 将各个段配置到目标系统的存储器。(2) 对各个符号和段进行从头定位，并给它们指定一个最终的地址。(3) 解决输入文件之间的未概念的外部引用。 memory 命令的作用：memory 命令用来成立 dsp应用系统中的存储器模型。通过这条命令， 能够概念系统中所包括的各类形式的存储器，和它们占用的地址范围。section 命令的作用：说明如何将输入段结合成输出段；在可执行程序中概念输出段；

22、规定输出段在存储器中的存储位置；许诺从头命名输出段。第五章1、能用伪指令（如data ）或运算符（如add ）作为标号吗？什么缘故？（参考讲义 p126标号区的格式要求）2、标号和注释有什么不同？它们在程序运行中作用一样吗？答（参考讲义p129 1. 标号；注释是程序的人选项。注释能够由ascii 码和空格组成。注释在汇编源清单中显示，但不阻碍汇编。注释在程序中的作用是说明语句的含义，以便对软件进行保护。）3、两个数相乘，若是结果溢出，dsp系统会报警吗？答：可不能。当发生溢出时，自动将结果设置为最大或最小值。4、伪指令起什么作用？它占用存储空间吗？答：伪指令给程序提供数据和操纵汇编进程。它多

23、用于代码编译的，硬件并非熟悉汇编语言，它们只认机械语言，程序的运行涉及由高级语言汇编成汇编语言，再由汇编语言编译成机械语言，最后由硬件执行机械语言。编译进程中，伪指令起作用，可是伪指令不产生目标代码，仅仅是帮忙编译器准确的把其他指令编译出来。因此，伪指令在代码编译进程中所起的功能，在程序运行时伪指令已经不存在了，因为代码是编译好后才执行的。伪指令不占用存储空间。5、在堆栈操作中， pc当前地址为 4020h，sp当前地址为 0013h ，运行 pshm ar7后， pc和 sp的值别离是多少？答：pshm ar7 是压栈操作，完成后pc指针 +1，堆栈指针 sp-1pc=4021h ，sp=0012h6、试编写的程序代码。参考程序如下：.title .mmregs.global _c_int00.bss x,1.bss y,1.bss z,1.dataampcoef: .word 25*32768/100.word -1*32768/10.text_c_int00: ssbx frctstm #x,ar1rpt #0 x1mvpd #ampcoef,*ar1+stm