DSP原理及应用邹彦主编课后答案

《DSP原理及应用（修订版）》邹

彦主编课后答案（个人终极修订

版）（总10页）

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2、本资料为《DSP原理及应用（修订版）》邹彦主编的课后答案，仅作参考作用，不一定代表考试方

向。

第一章

1、数字信号处理实现方法一般有几种答：课本P2（2.数字信号处理实现）

2、简要地叙述DSP芯片的发展概况。答：课本P2（DSP芯片的发展概况）

3、可编程DSP芯片有哪些特点答：课本P3（DSP芯片的特点）

4、什么是哈佛结构和冯诺依曼结构他们有什么区别答：课本P3-P4（l.采用哈佛

结构）

5、什么是流水线技术答：课本P5（3.采用流水线技术）

6、什么是定点DSP芯片和浮点DSP芯片它们各有什么优缺点

答：定点DSP芯片按照定点的数据格式进行工作，其数据长度通常为16

位、24位、32位。

定点DSP的特点：体积小、成本低、功耗小、对存储器的要求不高；但

数值表示范围较窄，必须使用定点定标的方法，并要防止结果的溢出。

浮点DSP芯片按照浮点的数据格式进行工作，其数据长度通常为32

位、40位。

由于浮点数的数据表示动态范围宽，运算中不必顾及小数点的位置，因此开发

较容易。但它的硬件结构相对复杂、功耗较大，且比定点DSP芯片的价格高。

通常，浮点DSP芯片使用在对数据动态范围和精度要求较高的系统中。

7、DSP技术发展趋势主要体现在哪些方面答：课本P9（发展技术趋势）

8、简述DSP系统的构成和工作过程。答：课本P10（系统的构成）

9、简述DSP系统的设计步骤。答：课本P12（系统的设计过程）

10、DSP系统有哪些特点答：课本P11（系统的特点）

2

11、在进行DSP系统设计时，应如何选择合理的DSP芯片答：课本P13（芯

片的选择）

12、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒它的运算速度是多少MIPS

解：f=160MHz,所以T=l/160M==；运算速度二160MIPS

第二章

1、TMS320c54x芯片的基本结构都包括哪些部分答：课本P17（各个部分功能

如下）

2、TMS320c54x芯片的CPU主要由几部分组成答:课本P18（

3、处理器工作方式状态寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM3个状态

位对‘C54x的存储空间结构有何影响答：课本P34（PMST寄存器各状态位的

功能表）

4、TMS320c54x芯片的内外设主要包括哪些电路答：课本P40（1C54x的片

内外设电路）

5、TMS320C54X芯片的流水线操作共有多少个操作阶段每个操作阶段执行什

么任务完成一条指令都需要哪些操作周期答：课本P45（1.流水线操作的概念）

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：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。解决的办法：①由CPU通过延时自动解决；②通过程序

解决，如重新安排指令或插入空操作指令。

7、TMS320c54x芯片的串行口有哪几种类型答：课本P42（TMS320c54x芯

片的串行口）

3

8、TMS320VC5402共有多少可屏蔽中断它们分别是什么NMI和RS属于哪一

类中断源答：课本P56（对VC5402来说，这13个中断的硬件名称为……RS和

NMI属于外部硬件中断。）

9、试分析下列程序的流水线冲突，画出流水线操作图。如何解决流水线冲突

（解题时参考课本P52【例】）

STLMA,ARO

STM#10,AR1

LD*AR1,B

解：流水线图如下图：

123456789

预取指取指译码寻址读数执行

STLMA,ARO写AR1

预取指取指译码寻址读数执行

STM#10,ARI

写AR2写AR2

(1stWord)

预取指取指译码寻址读数执行

STM#10,ARI

(2ndWord)

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指令可以解决流水线冲突。

10、试根据等待周期表，确定下列程序段需要插入几个NOP指令。（流水线等

待周期表P53）

①LD@GAIN,T

STM#input,ARl

MPY*AR1+,A

4

解：本段程序不需要插入NOP指令（查等待周期表，对于T字段，后面

的存储指令需要加入一个等待周期，由于STM是一条双字指令，隐含1个等待

周期，所以不用再插入等待周期）

②STLMB.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

（在等待周期表，AR2后面的STM指令不用插入等待，但注2表面在后面的

STM指令之前，不能有在执行阶段对，ARx的写操作，而前面的STLM指令正

是执行阶段写AR2,所以应插入1个等待周期。）

③MAC@x,B

STLMB,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

1、已知（1030H）=0050H,AR2=1040H,AR3=1060H,AR4=1080Ho

MVKD1030H,*AR2（将地址单元1030H中的数据复制到AR2寄存器所指向

的数据存储单元中去，因为（1030H）=0050H,AR2=1040H,执行结果

（1040H）=0050H,*AR2=0050H）

MVDD*AR2,*AR3（在AR2和AR3数据存储器内部传送数据，即AR2指向的

存储单元数据=AR3指向的存储单元数据,即：AR2=1040H,AR3=1060H,所

以执行结果（1040H）=（1060H）=0050H,*AR3=0050H）

5

MVDM1060H,AR4(地址1060H数据向AR4寄存器传送数据。执行结果：

(1060H)=AR4=0050H；)

运行以上程序后，(1030H)、(1040H).*AR3和*AR4的值分别等于多少

解：运行的结果：(1030H)=0050H,(1040H)=0050H,*AR3=0050H,AR4=0050H

2、已知(1080H)=0020H,(1081H)=0030Ho

STM#1080H,ARO(AR0=#1080H)

STM#1081H,ARI(AR1=#1O81H)

LD*AR0,16,B(把寄存器ARO指向的地址单元中数据左移16位装入累加器

B,这时⑻=2000H)

ADD*AR1,B(把寄存器ARI指向地址单元的数据与累加器B中数据相加传送

给B,这时(B)=200030H

解：运行以上程序后，(B)=200030H

3、阅读以下程序，分别写出运行结果。

.bssx,4

.data

table:.word4,8,16,32

STM#x,ARl

RPT#2

MVPDtable,*ARl+

6

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；

.bssx,4

.data

table:.word4,8,16,32

STM#x,ARl

RPT#2

MVPDtable,*+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；

4、NOP指令不执行任何操作，它起什么作用

答：延时作用，在指令中加入NOP指令可以避免流水线冲突。延时几个周期,

避免流水线冲突；需要精确延时程序时，也会用到NOP指令。

5、TMS320C54X的数据寻址方式各有什么特点应该应用在什么场合答:课本

P89（本章小结）

第四章

1、软件开发环境有哪几种在非集成开发环境中，软件开发常采用哪些部分

7

答：可以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，软件开发常采用：编辑、汇编、链接、调试等

部分。

2、什么是COFF格式它有什么特点答：课本P94（的一般概念）

3、试说明.text段、.data段和.bbs段分别包含什么内容答：课本P94（的一般

概念）

4、程序员如何定义自己的程序段

5、链接器对段是如何处理的答：课本P98链接器对段的处理）

6、什么是程序的重新定位答：课本P99（链接器对程序的重新定位）

7、宏定义、宏调用和宏展开分别指的是什么答：课本P112（宏定义和宏调

用）

8、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：课本P114（链接器的使用，命令，命令）

第五章

1、能用伪指令（如data）或运算符（如ADD）作为标号吗为什么（参考课本

P126标号区的格式要求）

2、标号和注释有什么差别它们在程序运行中作用一样吗答（参考课本P129L

标号；注释是程序的人选项。注释可以由ASCII码和空格组成。注释在汇编源

清单中显示，但不影响汇编。注释在程序中的作用是说明语句的含义，以便对

软件进行维护。）

3、两个数相乘，如果结果溢出，DSP系统会报警吗答：不会。当发生溢出

时，自动将结果设置为最大或最小值。

8

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控制汇编

过程。答：它多用于代码编译的，硬件并不认识汇编语言，它们只认机器语

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器语

言，最后由硬件执行机器语言。编译过程中，伪指令起作用，但是伪指令不产

生目标代码，仅仅是帮助编译器准确的把其他指令编译出来。因此，伪指令在

代码编译过程中所起的功能，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

PSHMAR7后，PC和SP的值分别是多少（PSHMAR7是压栈操作（完成后

PC指针+1,堆栈指针SP-1）

答：PC=4021H,SP=0012H

6、试编写x的程序代码。

参考程序如下：

.title""

.mmregs

.global_c_int00

.bssx,l

.bssy,l

.bss乙1

.data

AmpCoef:.word25*32768/100

.word-1*32768/10

9

.text

_c_intOO:ssbxFRCT

stm#x,arl

rpt#0x1

mvpd#AmpCoef,*arl+

stm#x,ar2

stm#y,ar3

mpy*ar2,*ar3,A

sthA,*arl

Wait:bWait

.end

7、将定点数用浮点数表示。解:A=28H；T=19H

8、试写出以下两条指令的运行结果：

①EXPA

A=FFFD876624T=0000

则以上指令执行后，A、T的值各是多少解:A=0xFFFD876624；T=5

②NORMB

B=420D0D0D0D,T=FFF9

则以上指令执行后，B、T的值各是多少解:B=0X841A1A1A,T=FFF9

9、阅读以下程序，写出运行结果。

.bssy,5

table.word1,2,3,4,5

10

STM#y,AR2

RPT#5

MVPDtable,*AR2+

LD#0,B

LD#81h,AR5（有误，应改为STM#81H,AR5）

STM#0,A

STM#4,BRC

STM#y,AR5

RPTBsub-1

ADD*ARM5,B,A

STLA,*AR5+

sub:LD#0,B

运行以上程序后，（81H）,（82H）,（83H）,（84H）和（85H）的值分

别是多少

答：（81H）=0001H,（82H）=0002H,（83H）=0003H,（84H）

=0004H,（85H）=0005Ho

10、CALL指令调用子程序与循环语句有什么不同

答：CALL指令调用子程序：课本P135（子程序调用指令表）；循环语句：课

本P137（循环操作程序）

11、多次循环嵌套时，能够从最内一层循环直接跳到最外一层循环吗若能，则

采用什么方式呢

11

12、在不含循环的程序中，RPTZ#3语句和其前一句、后一句以及后第二句各

运行多少次

答：RPTZ#3语句和其前一句运行1次，后一句运行3次，后第二句运行1

次。

第六章

1、FIR和IIR数字滤波器都有哪些设计方法每种设计方法的步骤是什么（参考

课本P179-P181）

2、与FIR滤波器比较，IIR滤波器有哪些优缺点（参考课本P167IIR滤波器的

DSP实现）

3、二阶IIR滤波器，又称为二阶基本节，其结构图可以分为几种类型各有什么

特点（参考课本P168L二阶IIR滤波器）

4、略

5、FIR滤波器的算法为y（n）=aoX（n）+aiX（n-l）+a2x（n-2）+a3x（n-3）+a4X（n-4）,

试用线性缓冲区和直接寻址的方法实现。（参考课本P161-P162,只是对课本

一些参数稍作修改便是答案）

解:.title""

.mmregs

.defstart

X.usect"x",5

PAO.set0

PAI.set1

.data

12

COEF:.word1*32768/10；定义a产

.word-3*32768/10；定义a3=

.word5*32768/10；定义ap

.word-3*32768/10；定义a尸

.word1*32768/10；定义aa-

.text

start:SSBXFRCT

STM#x+5,AR2

STM#4,AR0

LD#x+l,DP

PORTRPAl,@x+l

FIR1:RPTZA,#4

MACD*AR2-,COEF,A

STHA,*AR2

PORTW*AR2+,PA0

BDFIR1

PORTRPA1/AR2+0

.end

6、试用线性缓冲区和间接寻址方法实现题算法的FIR滤波器。（参考课本

P162-P163,只是对课本一些参数稍作修改便是答案）

解：.title

.mmregs

13

.defstart

.bssy,l

xn.usect"xn",5

bO.usect"aO",5

PAO.set0

PAI.set1

.data

table:.word1*32768/10；定义a产

.word-3*32768/10；定义a3=

.word5*32768/10；定义a产

.word-3*32768/10；定义a尸

.word1*32768/10；定义

.text

start:SSBXFRCT

STM#Z?O,AR1

RPT#4

MVPDtable,*AR1+

STM#xn+4,AR2

STM#bO+4,AR3

STM#5,BK

STM#-l,AR0

LD#xn,DP

14

PORTRPAl,@xn

FIR2:RPTZA,#4

MAC*AR2+0%,*AR3+0%,A

STHA,@y

PORTW@y,PA0

BDFIR2

PORTRPA1/AR2+0%

.end

7、~12、略

第七章

1、试列举主机与PHI通信的连接单元并分别说明它们的功能。（参考课本

P2001C54x的主机接口）

2、已知TMS320C54X的CLKOUT频率为4MHz。

①在SAM工作方式下，主机的时钟频率是多少

解：在SAM工作方式下，主机频率可达或。

②在HOM工作方式下，主机的时钟频率与TMS320C54X的时钟频率有关吗

答：在HOM工作方式下，主机的时钟频率与TMS320C54X的时钟频率无关。

3、试分别说明下列有关定时器初始化和开放定时中断语句的功能。

①STM#0040H,IFR（课本有误，此处应为STM#0080H,IFR）解：清除外部

中断2标志位。

15

②STM#0080H,IMR解：允许定时器T1或DMAC1中断(使用哪一种中断由

DMA通道优先级和使能控制寄存器DMPREC控制。在复位以后，中断被配置

为定时器T1中断)。

③RSBXINTM解：使能所有可屏蔽中断。

④STM#0279H,TCR解：设置定标计数器的值PSC为9；定时器分频系数为

9；以PRD中的值加载TIM,以TDDR中的值加载PSC；定时器停止工作。

4、假设时钟频率是40Mhz,试编写在XF端输出一个周期为2ms的方波程序

段。

(参考课本P207程序，只要将课本程序中STM#1599,TIM0和STM#1599,

PRDO改为STM#3999,TIMO和STM#3999,PRDO即可。注意计算到的

Tt=lms(高电平和低电平各1ms,故周期为2ms)。定时器基本计算公式在课

本P206)

解：(定时半周期=CLKOUT*(TDDR+1)*(PRD+1)；

1/2T=(1/40M)*(9+1)*(3999+1)=lms)

/

；定时器0寄存器地址

TIMO.set0024H

PRDO.set0025H

TCRO.set0026H

；K_TCRO：设置定时器控制寄存器的内容

K_TCRO_SOFT.setOb；Soft=0

K_TCRO_FREE.setlb；Free=l

16

K_TCRO_PSC.set1001b；PSC=9H

K_TCR0_TRB.setlb；TRB=1

K_TCR0_TSS.setOb；TSS=O

K_TCRO_TDDR.set1001b；TDDR=9

K_TCRO.setK_TCRO_SOFT|K_TCRO_FREE|K_TCRO_PSC|K_TCRO_TRB|

K_TCRO_TSS|K_TCRO_TDDR

；初始化定时器0

；Tt=25*(9+l)*(3999+l)=1000000(ns)=l(ms)

STM#0010H,TCR0

STM#3999,TIMO

STM#3999,PRDO

STM#K_TCRO,TCRO

STM#0080H,IFR

STM#0080H,IMR

RSBXINTM

RET

；定时器。的中断服务子程序：通过引脚XF给出

tO_flag.usect"vars",1；若tO_flag=l贝(JXF=1,若tO_flag=O则

XF=O

timeO_rev：PSHMTRN

PSHMT

PSHMSTO

17

PSHMSTI

BITFtOJIag,#1

BCxf_out,NTC

SSBXXF

ST#0,tOJIag

Bnext

xf_out：RSBXXF

ST#1,tOJIag

next：POPMSTI

POPMSTO

POPMT

POPMTRN

RETE

5、TMS320c54x的串口有哪几种类型答：课本P213（'C54x的串行口）

6、试叙述标准串行接口数据的发送程序。

7、试分别说明下列语句的功能。

①STM#SPCR10,SPSA0

STM#0001H,BSPO

解：对串口控制寄存器SPCR10赋值。不使用数字循环返回模式，接收数据

DRR[1,2]

采用右对齐方式，连续时钟方式，DX使能判断，接收中断由RRDY产生，接

收移位寄存器未超载，串口接收器准备好，使能串口接收器。

18

②STM#SPCR20,SPSAO

STM#0081H,BSPO

解：对串口控制寄存器SPCR20赋值。串口使用软件模式，帧同步逻辑、采

样率发生器复位，由发送准备好XRDY驱动发送中断；发送移位寄存器为空，

发送器未准备好，使能串口发送器。

③STM#SPCR20,SPSAO

ORM#01000001B,BSPO

解：修改串口控制寄存器SPCR20的值。由采样率发生器产生帧同步信号，

使能串口发送器。

8、已知中断向量TINT=013H,中断向量地址指针IPTR=O111H,求中断向量

地址。

解：中断向量地址=(1B)«9+(1OO11)<<2=88CCH

第八章

1、一个典型的DSP系统通常有哪些部分组成画出原理框图。

答：(1)一个完整的DSP系统通常是由DSP芯片和其他相应的外围器件构

成。一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字

信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。DSP系统的工作过程：①将

输入信号x(t)经过抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的

混叠。②经过采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)。③

数字信号处理器对x(n)进行处理，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，得到平滑的模拟信号

y(t)o(2)原理框图：课本P267图、DSP系统硬件设计过程都有哪些步骤

19

答：第一步：确定硬件实现方案；第二步：器件的选择；第三步：原理图设

计；第四步：

PCB设计；第五步：硬件调试；

3、在TMS320C54X芯片中，能否从一种分频方式直接切换到另一种分频方

式，写出切换步骤。

4、一个DSP系统采用TMS320c54x芯片，而其他外部接口芯片采用5V器

件，试为该系统设计一个合理的电源。（参考课本P249电源电路的设计）

5、试为DSP系统设计一个复位电路，要求该电路具有上电复位、手动复位和

监视系统运行等功能。答：课本P252（图和图，监视系统：“看门狗”电路）

6、将TMS320C5402芯片从2分频切换到4分频方式，试编写相应的程序。

答：（2分频与4分频之间也不能直接切换，要先把2分频切换到倍频方式

（PLL方式），然后再切换到4分频。）