DSP復習要點講解

1、使用說明：1 以下內(nèi)容以老師給的為準2 由于個人能力有限，內(nèi)容難免有錯3 以下內(nèi)容若令你成績過低，與文件制作人無關(guān)4 僅供參考DSP 復習要點一、基礎(chǔ)知識概念題：1、給出一個典型的DSP 系統(tǒng)的組成框圖。X(t)抗混疊濾A/D轉(zhuǎn)x(n)數(shù) 字 信y(n)波器換器號處D/A 轉(zhuǎn)換器低 通 濾理器波器y(t)2 、簡述 C54x DSP 的總線結(jié)構(gòu)？答:TMS320C54x的結(jié)構(gòu)是圍繞8 組 16bit總線建立的。1 ）、一組程序總線 (PB)2 ）、三組數(shù)據(jù)總線 (CB， DB 和 EB)3 ）、四組地址總線（ PAB ， CAB ， DAB 和 EAB)3 簡述馮? 諾依曼結(jié)構(gòu)、哈佛結(jié)構(gòu)的特點

2、？答：馮? 諾依曼結(jié)構(gòu)中不獨立區(qū)分程序和數(shù)據(jù)空間，且程序和數(shù)據(jù)空間共用地址和數(shù)據(jù)線;哈佛結(jié)構(gòu)中程序空間和數(shù)據(jù)空間是獨立的，具有各自獨立的地址線和數(shù)據(jù)線。4 、 C54x DSP的 CPU 包括哪些單元？答:C54X 芯片的 CPU 包括 :1 ）、 40bit 的算術(shù)邏輯單元2）、累加器 A 和 B3 ）、桶形移位寄存器4 ）、乘法器 / 加法器單元5 ）、比較選擇和存儲單元6 ）、指數(shù)編碼器7 ）、 CPU 狀態(tài)和控制寄存器8 ）、尋址單元。6 、 C54x 的三個獨立存儲器空間分別是什么？答：（ 1）、 64K 字的程序存儲空間（2 ）、 64K 字的數(shù)據(jù)空間（3）、 64K 字的 I/O

3、 空間，7 、簡述 TMS320C54xDSP的流水線分為幾個操作階段答：分為 6 個階段1、預取指2、取指3、譯 碼4、尋址5、讀數(shù)6、執(zhí)行8 、簡述 C54x 有哪些數(shù)據(jù)尋址方式？答： 1、立即尋址2 、絕對尋址3、累加器尋址4 、 直接尋址5、 間接尋址6、存儲器映像寄存器尋址7 、堆棧尋址10 、 68 頁表 3.1.1 縮略語要記住?？s略語含義Smem單數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)Xmem雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，從DB 數(shù)據(jù)總線上讀取Ymem雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，從CB 數(shù)據(jù)總線上讀取dmad數(shù)據(jù)存儲器地址pmad程序存儲器地址PAI/O 口地址src源累加器dst目的累加器1k16 位長立即數(shù)、定時

4、器的初始化STM，；關(guān)閉定時器，TSS定時器不工作STM，；定時周期寄存器為，當減至時重新裝載STM# ，；重新設(shè)置定時的工作參數(shù)，允許裝載，TSS定時器開始工作。F Soft ，定時器在中斷到來后繼續(xù)工作STM#0008H ，IFR ；往中斷寄存器中寫1 ，實際上為清零，在IFR 的第四位為定時器中斷器0 即INT0的標志位STM#0008H ，IMR；對中斷屏蔽寄存器IMR的第四位寫1，開放定時器中斷0，但要注意中斷方式位INTM=0，IMR的第四位為定時中斷0 的屏蔽位RSBXINTM;定時器的初始化后，開放總中斷TCR 的位功能15121110965430保留SoftFreePSCTR

5、BTSSTDDR直接置 0兩位結(jié)合控制定時器狀預定計數(shù)定時器重 0時定分頻系數(shù)，態(tài)器一般賦新加載位，時器啟動按要求設(shè)值時與1 時可工作，1 置。其決定TDDR 相加載。一般停止工作PSC 的值同置1定時長度計算公式T=t （TDDR+1 ）（PRD+1 ）t 為 時鐘周期、中斷向量的地址如何形成。中斷向量地址是由(處理器工作方式狀態(tài)寄存器）PMST 寄存器的IPTR（中斷向量指針，9位）和左移后的中斷向量序號（中斷向量序號為0 31 ，左移 2 位后變?yōu)?7 位）所組成，指向存儲器的某一地址。注意：定時器中斷0 的序號為 : 16 ， IPTR 復位后全為1 ，即 IPTR=1FF H 。-N

6、umbered_5cc034e1-09d3-46c3-bc0b-2383e54dc022-N 、給出時鐘由倍頻模式切換到分頻模式的設(shè)置代碼。按題目為倍頻模式到分頻模式，可直接進行切換，只需檢測到模式已經(jīng)變換假設(shè) DSP 芯片工作在10MHz （ 1 倍頻） ,變?yōu)?5MHz （ 2 分頻）。程序如下STM#0,CLKMD;設(shè)置為 2 分頻DIV:LDM CLKMD,AAND #0001H,ABCDIV,ANEQ;檢測 PLLSTATUS 位，為 0 時證明已經(jīng)切換為分頻模式。若涉及倍頻數(shù)的切換題目為 5MHZ 到 50MHZ，即由 1倍頻變?yōu)?0 倍頻，STM#0,CLKMD;設(shè)置為 2 分頻

7、DIV:LDM CLKMD,AAND #0001H,ABCDIV,ANEQSTM#90E7H,CLKMDPLL10 ： LDM CLKMD,AAND #0001H,ABCPLL10,AEQ;檢測 PLLSTATUS 位，為 1 時證明已經(jīng)切換為倍頻模式。CLKMD的位功能表151211103210PLLMULPLLDIVPLLCOUNTPLLON/OFFPLLNDIVPLLSTATUSPLL 乘數(shù)，PLL 除數(shù)PLL 計數(shù)值，PLL 通/關(guān)位PLL 時鐘電PLL 的狀態(tài)用于鎖定頻路選擇位。位率的時間， 一 0為分頻 0 對應分般通過查表 1為倍頻頻； 1 對決定其數(shù)值應倍頻PLLNDIV 與

8、PLLON/OFF決定 PLL 部件是否工作PLLNDIV 與 PLLMUL與 PLLDIV 決定 PLL 乘系數(shù)13 、定點數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換。（Q15 轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)）Q15 為純小數(shù)， Q 越大，可以表示的數(shù)的范圍越小，但精度越高。小數(shù)在存儲器中以補碼的形式存放。所以要將Q15 轉(zhuǎn)換為十進制小數(shù)，要轉(zhuǎn)換為原碼。注意，正負的轉(zhuǎn)換不一樣。正數(shù)，原碼補碼一樣，負數(shù)，反碼加1 變補碼。得到原碼后，安不同位的權(quán)值計算。14 、狀態(tài)寄存器 ST0、ST1、PMST 中的常用狀態(tài)位要掌握。必須掌握的狀態(tài)位ST01180C（進位位標志）DP（數(shù)據(jù)存儲器頁指針）加法有進位，則c=1與 CPL 結(jié)合可以為直

9、接減法有借位，則c=0尋址， CPL=0 時除了帶 16 位移位的加法或減法外，加法無進位， c=0減法無借位， c=1ST1141186CPL（直接尋址編輯INTM （中斷方式位）SXM （符號位擴展方FRCT（小數(shù)方式位）方式位）式位）0 ，選用數(shù)據(jù)頁指 0 ，開放所有可屏針尋址； 1，選用蔽中斷； 1 ，關(guān)閉堆棧指針尋址所有可屏蔽中斷置位指令SSBX 則 INTM=1RSBX 則 INTM=0PMST 0，禁止擴展有小數(shù)運算的程序 1，允許擴展中，該位要置為1 具體擴展方式見用的指令：P26 書本SSBX FRCT1576IPTR （中斷向量指針）MP/MC （ MC 上有）決定中斷程序

10、的地址，注意0 微計算機方式不要定義在第一頁，因為第1 微處理器方式一頁映像寄存器部分。復位后全置 1。15 、數(shù)字頻率與模擬頻率的關(guān)系（數(shù)字頻率= 模擬頻率 * 采樣周期）數(shù)字頻率 = 模擬頻率 *采樣周期數(shù)字頻率的范圍為 0理解見最后5-Numbered_9e14948f-c19e-4c43-b442-4ca0e073a5e8-Bull 、低通、帶通、高通、帶阻濾波器的作用要理解。5-Numbered_9e14948f-c19e-4c43-b442-4ca0e073a5e8-Bull 、濾波器的指標要理解。濾波器的階數(shù)，濾波器的截止頻率二、指令題將*AR3 指向的內(nèi)容左移14 位后與累加器

11、A 相加，于 0100h 的內(nèi)容不是負數(shù)，符號位擴展后仍為0。AR3 的值加1。無進位位，則C 為0。由0001 0101 0000 0000B 左移 14 位 0000 0000 0000 0101 0100 0000 0000 0000 0000 0000B 與 A相加則變?yōu)?00 0540 1200H把*AR1 指向的內(nèi)容的值裝載到累加器 A 中， SXM=1，則擴展符號位 .0200H 中為負數(shù)，擴展的符號位全為 1，即變?yōu)?FF FFFF FEDC由于 DP 值為，則地址。的數(shù)變?yōu)镾TH 為將中的高位（）存放到DP 與組成的的值右移位后，將高位放進*AR所指向的內(nèi)容，AR的值加存儲累

12、加器BCC 值和裝入累加器ACC 并行執(zhí)行STB*AR2-B 的內(nèi)容右移20（ ASM-16=-4-16=-20 ）位，存儲到 *AR2 指向的內(nèi)容， AR2 的值減一，所以01FFh 為 F842.注意 ASM 是以 2 的補碼存儲的。同樣， LD *AR4+，A*AR2 指向的內(nèi)容左移（與 ASM 無關(guān)）位，加載到 A 中，AR2的值加一，所以A 為 FF .三、程序設(shè)計相關(guān)題1、DSP 的存儲器配置圖如下圖， 寫出其對應的鏈接器命令程序文件。MEMORY PAGE 0:EPROM : org=0E000H， len=200HPAGE 1:SPRAM : org=0060H， len=20

13、HDARAM : org=0080H， len=200HSECTIONS .text: EPROM PAGE 0.data: EPROM PAGE 0.bss: SPRAMPAGE 1STACK : DARAMPAGE 12 、計算y=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4。氀氀攀琀攀攙開戀挀攀 挀 昀愀 愀昀昀 甀氀氀攀琀攀攙開戀攙戀戀攀昀 挀戀 戀 愀攙挀 甀氀氀攀琀攀攙開 76022773057 攙挀攙愀 愀1=1,a2=2,a3=3,a4=4,x1=8,x2=6,x3=4,x4=2）答：程序如下：.title“example.asm” ；設(shè)置文件標題.mmregs；為存儲器映像

14、寄存器定義符號名stack.usect“STACK”,10h；定義堆棧長度.bssa,4；定義變量 a，占四個字長，未初始化.bssx,4；定義變量 x，占四個字長，未初始化.bssy,1；定義變量 y，占一個字長，未初始化.defstart；識別定義在當前模塊使用的“start ”符號，.data； 已初始化的數(shù)據(jù)table:.word1,2,3,4；該數(shù)據(jù)的首地址為“table”.word8,6,4,2.textstart:STM#stack+10h,SP ；設(shè)置堆棧指針STM#a,AR1；將 a 的地址值賦給AR1RPT#7；下面的一條指令重復8 次MVPDtable,*AR1+；數(shù)據(jù)搬

15、移CALLSUM；調(diào)用子程序end:SUM:Bend；設(shè)置死循環(huán)，防止程序跑飛STM#a, AR3；a 的值已經(jīng)確定，因為上面的數(shù)據(jù)搬移STM#x, AR4； x 也確定，因為 x 的地址與a 相鄰，數(shù)據(jù)移動八次，能被賦值xRPTZMACSTLRET.endA, #3；首先對累加器A 清零，并對下面的指令重復執(zhí)行*AR3+,*AR4+,A ； *AR3 與 *AR4 指向的內(nèi)容相乘再加到累加器A, y；存儲累加器A 中的低位（ 150 位）到變量y 中；子程序返回；程序結(jié)束4 次A 中3、除法程序 100 除以 6 求商說明：由于硬件除法器的成本很高, 所以在一般的 DSP 芯片中都沒有硬件除

16、法器, 也沒有專門的除法指令 ;同樣在 TMS320C54x DSPs 芯片中也沒有一條單周期的 16 位除法指令。所以一般用減法做除法具體想理解，除法原理在該文檔最后的附錄2，否則只能背下來.titlechufa.asm.mmregs.defstartSTACK:.usectstack,10H.bssnum,1.bssden,1.bssquot,1.datatable:.word100.word6.textstart:STM#STACK+10H,SPSTM#num,AR1RPT#1MVPDtable,*AR1+LDden,16,AMPYAnumABSASTHA,denLDnum,AABSAR

17、PT#15SUBCden,AXC1,BLTNEGASTLA,quotend:Bend.end4、延時子程序要掌握Delay:STM #999,AR1； 循環(huán)次數(shù)1000LOOP1: STM #4999, AR2； 循環(huán)次數(shù)5000LOOP2: BANZ LOOP2,*AR2-； 如果 AR2 不等于0， AR2 減 1 ，再判斷BANZ LOOP1,*AR1-；如果AR1 不等于0， AR1 減 1,跳轉(zhuǎn)到LOOP1 RET .end注意這種延時方法并不精確，需要精確定時必須用定時器。按此法延時的近似公式為：4 (AR2+1) (AR1+1)時鐘周期當 DSP 工作在 50MHz(時鐘周期 2

18、0ns),AR1=999, AR2=4999時延時約為 400ms，則 LED 閃爍的周期為 800ms，頻率1.25Hz5、常用偽指令.bss保留存儲空間，可用來定義變量，未初始化，通常定位在RAM 中.data定義數(shù)據(jù)段，為已初始化的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)表，常數(shù)等，通常定位在ROM 中.usect與 .bss 相同，但 .usect 可進行以段的形式進行定義，未初始化.text文本段的定義，.text 后的內(nèi)容一般為代碼指令，通常定位在ROM 中，已初始化.sect行以段的形式進行定義，已初始化.word初始化一個或多個16 為整數(shù).def識別定義在當前模塊中，但可以被其他模塊使用的符號.ref識

19、別在當前模塊中使用的但在其他模塊中定義的符號，如在中斷向量標表使用.mmregs為存儲器映像寄存器定義符號名.end程序結(jié)束標志程序的使用，自己查表6、編程時用到的指令STMRPTMVPDRPTBLDLDMADDSUBANDBBCSTLSTHSSBXRSBXCALLRPTZMACRET考試題型 :選擇題 (20 分 10 個)分析題 (35 分 7 個)簡答題 (20 分 4 個)程序填空題 (10 分 2 題 10 個空 )編程題 (15 分 2 個)附錄 1在數(shù)字信號處理的學習中， 很多剛?cè)腴T朋友常常為模擬頻率、 數(shù)字頻率及其相互之間的關(guān)系所迷惑， 甚至是一些已經(jīng)對數(shù)字信號處理有所了解的朋

20、友也為這個問題所困惑。我們通常所說的頻率，在沒有特別指明的情況下，指的是模擬頻率，其單位為赫茲 (Hz)，或者為 1/秒(1/s) ，數(shù)學符號用 f 來表示。這是因為現(xiàn)實世界中的信號大多為模擬信號， 頻率是其重要的物理特性。 以赫茲表示的模擬頻率表示的是每秒時間內(nèi)信號變化的周期數(shù)。 如果用單位圓表示的話， 如圖 1 所示，旋轉(zhuǎn)一圈表示信號變化一個周期，則模擬頻率則指的是每秒時間內(nèi)信號旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。圖 1數(shù)字頻率與模擬頻率模擬頻率中還有一個概念是模擬角頻率，數(shù)學符號常用 來表示，其單位為弧度 /秒(rad/s) 。從單位圓的角度看，模擬頻率是每秒時間內(nèi)信號旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，每一圈的角度變化數(shù)為 2pi

21、。很顯然，旋轉(zhuǎn) f 圈對應著 2pi*f 的弧度。即： =2pi*f(rad/s)(1)數(shù)字信號大多是從模擬信號采樣而得，采樣頻率通常用fs 表示。數(shù)字頻率更準確的叫法應該是歸一化數(shù)字角頻率， 其單位為弧度 (rad) ，數(shù)學符號常用 表示。即：=2pi*f/fs(rad)(2)其物理意義是相鄰兩個采樣點之間所變化的弧度數(shù)，如圖1 所示。有了公式 (1)和 (2)，我們就可以在模擬頻率與數(shù)字頻率之間隨意切換。假定有一個正弦信號 xn ，其頻率 f=100Hz ，幅度為 A，初始相位為 0，則這個信號用公式可以表示為：x(t) =A*sin(2*pi*100*t)用采樣頻率 fs=500Hz 對其進行采樣，得到的數(shù)字信號xn 為：xn =A*sin(2*pi*100*n/fs)=A*sin(0.4*pi*n)很明顯，這個數(shù)字信號的頻率為0.4pi 。由上述討論可知，對應兩個數(shù)字頻率完全相同的信號，其模擬頻率未必相同，因為這里還要考慮采樣頻率。 這種歸一化為處理帶來了方便， 帶也給理解帶來了困惑。 在數(shù)字信號中， 雖然經(jīng)常不顯式地出現(xiàn)采樣頻率， 但它卻是架起模擬信號與數(shù)字信號的橋梁，對信號處理