DSP复习要点详解

1、使用说明:1以下内容以老师给的为准2由于个人能力有限，内容难免有错3以下内容若令你成绩过低，与文件制作人无关4仅供参考DSP复习要点一、基础知识概念题：1、给出一个典型的 DSP系统的组成框图。y(n)D/A转换器低通滤波器y(t)2、简述C54x DSP的总线结构？答： TMS320C54X 的结构是围绕8组16bit总线建立的。(1 )、一组程序总线(PB)(2)、三组数据总线(CB, DB和EB)(3)、四组地址总线(PAB , CAB, DAB和EAB)3.简述冯 ？诺依曼结构、哈佛结构的特点？答：冯 ？诺依曼结构中不独立区分程序和数据空间，且程序和数据空间共用地址和数据线哈佛结构中程

2、序空间和数据空间是独立的，具有各自独立的地址线和数据线。4、C54x DSP的CPU包括哪些单元?答:C54X 芯片的CPU包括：(1 )、40bit的算术逻辑单元(2)、累加器A和B(3)、桶形移位寄存器(4)、乘法器/加法器单元(5)、比较选择和存储单元(6)、指数编码器(7)、CPU状态和控制寄存器(8)、寻址单元。6、C54x的三个独立存储器空间分别是什么？答：(1)、64K字的程序存储空间(2)、64K字的数据空间(3)、64K字的I/O空间,7、简述TMS320C54xDSP 的流水线分为几个操作阶段答：分为6个阶段1、预取指 2、取指 3、译码 4、寻址 5、读数 6、执行8、简

3、述C54x有哪些数据寻址方式？答：1、立即寻址2、绝对寻址3、累加器寻址4、直接寻址5、间接寻址6、存储器映像寄存器寻址7、堆栈寻址10、68页表3.1.1缩略语要记住。缩略语含义Smem单数据存储器操作数Xmem双数据存储器操作数，从DB数据总线上读取Ymem双数据存储器操作数，从CB数据总线上读取dmad数据存储器地址pmad程序存储器地址PAI/O 口地址src源累加器dst目的累加器1k16位长立即数11、定时器的初始化STM #0010H, TCR;关闭定时器，TSS= 1定时器不工作STM #4999, PRD ;定时周期寄存器为4 9 9 9,当T I M减至。时重新装载STM

4、#0669, TCR ;重新设置定时的工作参数，T R B = 1允许装载，TSS =。定时器开始工作。F r e e / Soft = 1 0 ,定时器在中断到来后继续工作STM #0008H , IFR ;往中断寄存器中写 1 ,实际上为清零，在IFR的第四位为定时器中断器0即INT0的标志位STM #0008H , IMR ;对中断屏蔽寄存器IMR的第四位写1,开放定时器中断 0,但要注意中断方式位INTM=0 , IMR的第四位为定时中断 0的屏蔽位RSBX INTM ; 定时器的初始化后，开放总中断TCR的位功能15-121110965430保留SoftFreePSCTRBTSSTD

5、DR直接置0两位结合控制定时器状预定计数定时器重0时定分频系数，态器一般赋新加载位，时器启动按要求设值时与T时可工作，T置。其决定TDDR 相加载。一般停止工作PSC的值同置，1，定时长度计算公式t为时钟周期T=t X (TDDR+1 ) X (PRD+1 )11、中断向量的地址如何形成。中断向量地址是由（处理器工作方式态寄存器）PMST寄存器的IPTR （中断向量指针，9位）和左移后的中断向量序号（中断向量序号为031 ,左移2位后变为7位）所组成,指向存储器的某一地址。注意：定时器中断 0的序号为：16, IPTR复位后全为1,即IPTR=1FF H 。12、给出时钟由倍频模式切换到分频模

6、式的设置代码。按题目为倍频模式到分频模式，可直接进行切换，只需检测到模式已经变换假设DSP芯片工作在10MHz （1倍频），变为5MHz （2分频）。程序如下STM #0,CLKMD;设置为2分频DIV: LDM CLKMD,AAND #0001H,ABC DIV,ANEQ;检测PLLSTATUS位，为0时证明已经切换为分频模式。若涉及倍频数的切换二-二：一巳-酷二题目为5MHZ到50MHZ，即由1倍频变为10倍频，STM #0,CLKMD ;设置为2分频DIV: LDM CLKMD,AAND #0001H,ABC DIV,ANEQSTM #90E7H,CLKMDPLL10 : LDM CLK

7、MD,AAND #0001H,ABC PLL10,AEQ检测PLLSTATUS位，为1 时证明已经切换为倍频模式。CLKMD 的位功能表151211103210PLLMULPLLDIVPLLCOUNTPLLON/OFFPLLNDIVPLLSTATUSPLL乘数，PLL除数PLL计数值，PLL通/关位PLL时钟电PLL的状态用于锁定频路选择位。位率的时间，一0为分频0对应分般通过查表1 为倍频频；1 对决定其数值应倍频PLLNDIV 与PLLON/OFF 决定PLL部件是否工作PLLNDIV 与 PLLMUL 与 PLLDIV 决定 PLL 乘系数13、定点数与十进制数的转换。（Q15转换为十进

8、制数）Q15为纯小数，Q越大，可以表示的数的范围越小，但精度越高。小数在存储器中以补码的形式存放。所以要将Q15转换为十进制小数，要转换为原码。注意，正负的转换不一样。正数，原码补码一样，负数，反码加1变补码。得到原码后，安不同位的权值计算。14、状态寄存器ST0、ST1、PMST中的常用状态位要掌握必须掌握的状态位ST0118-0C （进位位标志）DP （数据存储器页指针）加法后进位，则 c=1减法后借位，则c=0除J带16位移位的加法或减法外，加法无进位，c=0减法无借位，c=1与CPL结合可以为直接寻址，CPL=0时ST1141186CPL （直接寻址编辑方式位）INTM （中断方式位）

9、SXM （符号位扩展方式位）FRCT （小数方式位）0,选用数据页指针寻址；1,选用堆栈指针寻址0 ,开放所后可屏蔽中断；1 ,关闭所有引屏敝中断置位指令SSBX 贝U INTM=1RSBX 贝U INTM=00,禁止扩展1,允许扩展具体扩展方式见P26书本有小数运算的程序中，该位要置为1 用的指令：SSBX FRCTPMST15-76IPTR （中断向量指针）MP/MC （MC上有）决定中断程序的地址，注意0微计算机方式不要定义在A页，因为第 一页映像寄存器部分。复位 后全置1。1微处理器方式15、数字频率与模拟频率的关系 （数字频率=模拟频率*采样周期）数字频率=模拟频率*采样周期数字频率

10、的范围为0兀理解见最后16、低通、带通、高通、带阻滤波器的作用要理解17、滤波器的指标要理解。滤波器的阶数，滤波器的截止频率、指令题Example 1add .翦升,14 r A将*AR3指向的内容左移14位后与累加器 A相加，AR3的值加1。无进位位，则 C为0。由 于0100h的内容不是负数，符号位扩展后仍为0。0001 0101 0000 0000B 左移 14 位 0000 0000 0000 0101 0100 0000 0000 0000 0000 0000B 与A相加则变为 00 0540 1200HExample 2 w A把*AR1指向的内容的值装载到累加器A中，SXM=1,

11、则扩展符号位.0200H中为负数，扩展的符号位全为 1 ,即变为 FF FFFF FEDCExample 1STH Af 11法旗 InstructionAfter Instruction由于DP值为0 0 4 ,则 STH为将A中的高位（3 11 6）存放到地址。0 2 0 A H的数变为8 7 6 5DP与d m a d组成的Example 2STH B, Y, *AR7-B的值右移8位后，将高位放进 *AR7所指向的内容，AR7的值力口 1存储累加器BCC值和装入累加器ACC并行执行ST B *AR2- B的内容右移 20 （ASM-16=-4-16=-20）位，存储到*AR2指向的内容

12、，AR2的 值减一，所以01FFh为F842.注意ASM是以2的补码存储的。同样，LD *AR4+, A *AR2指向的内容左移1 6（1 6与 ASM无关）位，加载到A中，AR2的值加一，所以 A为FF 8 0 0 10 0 0 0.三、程序设计相关题1、DSP的存储器配置图如下图，写出其对应的链接器命令程序文件Page 0程序存储器数据存储器MEMORY PAGE 0:EPROM : org=0E000H len=200HPAGE 1:SPRAM : org=0060H, len=20HDARAM : org=0080H, len=200HSECTIONS .text : EPROM PA

13、GE 0.data : EPROM PAGE 0.bss : SPRAM PAGE 1STACK : DARAM PAGE 1a4*x4 。2、计算 y =a1*x1+ a2*x2 + a3*x3 +(a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,x1=8,x2=6,x3=4,x4=2答：程序如下：.titleexample.asm ; 设直文件标题;为存储器映像寄存器定义符号名.mmregsstack.usectSTACK10h ;定义堆栈长度.bssa,4;定义变量a,占四个字长，未初始化.bssx,4;定义变量x,占四个字长，未初始化.bssy,1;定义变量y,占一个字长，未初始化.defst

14、art;识别定义在当前模块使用的“ start”符号,.data已初始化的数据table:.word1,2,3,4;该数据的首地址为“ table”.word8,6,4,2.textstart:STM #stack+10h,SP ;设置堆栈指针STM#a,AR1;将a的地址值赋给AR1RPT#7;下面的一条指令重复 8次MVPD table,*AR1+ ;数据搬移CALL SUM;调用子程序end:B end;设置死循环，防止程序跑飞SUM:STM #a, AR3 ; a的值已经确定，因为上面的数据搬移STM #x, AR4 ; x也确定，因为x的地址与a相邻，数据移动八次，x能被赋值RPTZ

15、 A, #3;首先对累加器 A清零，并对下面的指令重复执行4次MAC *AR3+,*AR4+,A ; *AR3与*AR4指向的内容相乘再加到累加器A中STL A, y ;存储累加器 A中的低位（150位）到变量y中RET;子程序返回.end;程序结束3、除法程序100除以6求商说明：由于硬件除法器的成本很高，所以在一般的DSP芯片中都没有硬件除法器，也没有专门的除法指令；同样在TMS320C54x DSPs芯片中也没有一条单周期的16位除法指令。所以一般用减法做除法具体想理解，除法原理在该文档最后的附录2,否则只能背下来.titlechufa.asm.mmregs.defstartSTACK:

16、.usectstack,10H.bssnum,1.bssden,1.bssquot,1.datatable:.word100.word6.textstart:STM#STACK+10H,SPSTM#num,AR1RPT#1MVPDtable,*AR1+LDden,16,AMPYA num ABSASTH A,den LDnum,AABS A RPT#15SUBC den,A XC1,BLTNEGASTL A,quot end:B end.end4、延时子程序要掌握Delay:STM #999,AR1;循环次数 1000LOOP1: STM #4999, AR2 ;循环次数 5000LOOP2:

17、 BANZ LOOP2,*AR2-;如果 AR2不等于 0, AR2 减 1 ,再判断BANZ LOOP1,*AR1- ;如果 AR1 不等于 0, AR1 减 1,跳转至U LOOP1 RET .end注意这种延时方法并不精确，需要精确定时必须用定时器。按此法延时的近似公式为：4X(AR2+1)X (AR1+1)X时钟周期当 DSP工作在 50MHz(B寸钟周期 20ns),AR1=999, AR2=4999寸延时约为400ms, WJ LED闪烁的周期为800ms,频率1.25Hz5、常用伪指令.bss保留存储空间，可用来定义变量，未初始化，通常定位在 RAM中.data定义数据段，为已初

18、始化的数据，如数据表，常数等，通常定位在 ROM中.usect与.bss相同，但.usect可进行以段的形式进行定义，未初始化.text文本段的定义，.text后的内容一般为代码指令，通常定位在 ROM中，已初始化.sect行以段的形式进行定义，已初始化.word初始化一个或多个 16为整数.def识别定义在当前模块中，但可以被其他模块使用的符号.ref识别在当前模块中使用的但在其他模块中定义的符号，如在中断向量标表使用.mmregs为存储器映像寄存器定义符号名.end程序结束标志程序的使用，自己查表6、编程时用到的指令STMRPTMVPDRPTBLDLDMADDSUBANDBBCSTLSTH

19、SSBXRSBXCALLRPTZMACRET考试题型：选择题（20分10个）分析题（35分7个）简答题（20分4个）程序填空题（10分2题10个空）编程题（15分2个）附录1在数字信号处理的学习中，很多刚入门朋友常常为模拟频率、数字频率及其相互 之间的关系所迷惑，甚至是一些已经对数字信号处理有所了解的朋友也为这个问 题所困惑。我们通常所说的频率，在没有特别指明的情况下，指的是模拟频率，其 单位为赫兹(Hz),或者为1/秒(1/s),数学符号用f来表示。这是因为现实世界中 的信号大多为模拟信号，频率是其重要的物理特性。以赫兹表示的模拟频率表示 的是每秒时间内信号变化的周期数。如果用单位圆表示的话

20、，如图1所示，旋转 一圈表示信号变化一个周期，则模拟频率则指的是每秒时间内信号旋转的圈数。图1数字频率与模拟频率模拟频率中还有一个概念是模拟角频率，数学符号常用Q来表示，其单位为弧度/秒(rad/s)。从单位圆的角度看，模拟频率是每秒时间内信号旋转的圈 数，每一圈的角度变化数为2pi。很显然，旋转f圈对应着2pi*f的弧度。即：Q =2pi*f(rad/s) (1)数字信号大多是从模拟信号采样而得，采样频率通常用 fs表示。数字频 率更准确的叫法应该是归一化数字角频率，其单位为弧度(rad),数学符号常用 表小。即：=2pi*f/fs(rad)(2)其物理意义是相邻两个采样点之间所变化的弧度数

21、，如图1所示。有了公式(1)和(2),我们就可以在模拟频率与数字频率之间随意切换。假 定有一个正弦信号xn,其频率f=100Hz,幅度为A,初始相位为0,则这个信 号用公式可以表示为：x(t) =A*sin(2*pi*100*t)用采样频率fs=500Hz对其进行采样，得到的数字信号 xn为：xn =A*sin(2*pi*100*n/fs)=A*sin(0.4*pi*n)很明显，这个数字信号的频率为 0.4pi。由上述讨论可知，对应两个数字频率完全相同的信号，其模拟频率未必 相同，因为这里还要考虑采样频率。 这种归一化为处理带来了方便，带也给理解 带来了困惑。在数字信号中，虽然经常不显式地出现采样频率， 但它却是架起模 拟信号与数字信号的桥梁，对信号处理的过程有举足轻重的影响。附录2在通用DSP芯片中没有硬件除法器，一般不提供单周期的除法指令，要完成除法运算一般有两种方法：一是用乘法实现，即要除以某个数，就可以转化为乘以该数的倒数，该方法因计算繁琐而在程序设计中很少采用；二是把二进制除法看作是乘法的逆运算，乘法包括一系列的移位和加法，则除法可分解为一