DSP課后習(xí)題答案.doc

第一章1簡述典型實時數(shù)字信號處理系統(tǒng)組成部分。答：包括：抗混疊濾波器( )、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ ）、數(shù)字信號處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ ）和抗鏡像濾波器( ) 。2簡述X86處理器完成實時數(shù)字信號處理的優(yōu)缺點。答：利用X86處理器完成實時數(shù)字信號處理。特點是處理器選擇范圍寬，主板及外設(shè)資源豐富，有多種操作系統(tǒng)可供選擇，開發(fā)、調(diào)試較為方便；缺點是數(shù)字信號處理能力不強(qiáng)，硬件組成較為復(fù)雜，系統(tǒng)體積、重量較大，功耗較高，抗環(huán)境影響能力較弱。3簡述數(shù)字信號處理器的主要特點。答：（1）存儲器采用哈佛或者改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)；（2）內(nèi)部采用了多級流水；（3）具有硬件乘法累加單元；（4）可以實現(xiàn)零開銷循環(huán)；（5）采用了特殊的尋址方式；（6）高效的特殊指令；（7）具有豐富的片內(nèi)外設(shè)。4給出存儲器的兩種主要結(jié)構(gòu)，并分析其區(qū)別。答：存儲器結(jié)構(gòu)分為兩大類：馮諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。馮諾依曼結(jié)構(gòu)的特點是只有一個存儲器空間、一套地址總線和一套數(shù)據(jù)總線；指令、數(shù)據(jù)都存放在這個存儲器空間中，統(tǒng)一分配地址，所以處理器必須分時訪問程序和數(shù)據(jù)空間。哈佛結(jié)構(gòu)程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間分開，具有多套地址、數(shù)據(jù)總線，哈佛結(jié)構(gòu)是并行體系結(jié)構(gòu)，程序和數(shù)據(jù)存于不同的存儲器空間，每個存儲器空間獨立編址、獨立訪問。5簡述選擇數(shù)字信號處理器所需要考慮的因素。答：應(yīng)考慮運(yùn)算速度、算法格式和數(shù)據(jù)寬度、存儲器類型、功耗和開發(fā)工具。6給出數(shù)字信號處理器的運(yùn)算速度指標(biāo)，并給出其具體含義。答：常見的運(yùn)算速度指標(biāo)有如下幾種：（1） 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的最短時間，數(shù)值等于主頻的倒數(shù)；指令周期通常以（納秒）為單位。例如，運(yùn)行在200的3205510的指令周期為5。（2） ：每秒百萬條指令數(shù)。（3） ：每秒百萬次操作數(shù)。（4） ：每秒百萬次浮點操作數(shù)。（5） ：每秒十億次操作數(shù)。（6） 時間：一次乘法累加操作花費(fèi)的時間。大部分芯片可在一個指令周期內(nèi)完成操作；（7） 執(zhí)行時間：完成N點所需的時間。運(yùn)算是數(shù)字信號處理中的典型算法而且應(yīng)用很廣，因此該指標(biāo)常用于衡量芯片的運(yùn)算能力。第二章1320C55x 有哪些特征和優(yōu)點？（表2-2）答：一個 32位 x 16位指令緩沖隊列：緩沖變長指令并完成有效的塊重復(fù)操作；兩個17位x17位的乘法累加器：在一個單周期執(zhí)行雙乘法累加操作；一個40位算術(shù)邏輯單元()：實現(xiàn)高精度算術(shù)和邏輯操作；一個40位桶形移位寄存器：能夠?qū)⒁粋€40位的計算結(jié)果最高向左移31位或向右移32位；一個16位算術(shù)邏輯單元()：對主并行完成簡單的算術(shù)操作；4個40位的累加器：保留計算結(jié)果，減少對存儲單元的訪問；12條獨立總線，其中包括3條讀數(shù)據(jù)總線、2條寫數(shù)據(jù)總線、5條數(shù)據(jù)地址總線、1條讀程序總線、1條程序地址總線：為各種計算單元并行地提供將要處理的指令和操作數(shù)利用C55x的并行機(jī)制的優(yōu)點；用戶可配置域：改進(jìn)了低功耗電源管理的靈活性。2320C55x 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？（圖2-1）答：C55x有一條32位的程序數(shù)據(jù)總線（），5條16位數(shù)據(jù)總線（、）和1條24位的程序地址總線及5條23位的數(shù)據(jù)地址總線，這些總線分別與相連。總線通過存儲器接口單元（M）與外部程序總線和數(shù)據(jù)總線相連，實現(xiàn)對外部存儲器的訪問；指令緩沖單元（I）、程序流程單元（P）、地址流程單元（A）和數(shù)據(jù)計算單元（D）；以及存儲器接口單元（M）。3簡述指令緩沖單元（I）、程序流程單元（P）、地址流程單元（A）和數(shù)據(jù)計算單元（D）的組成和功能？答：C55x的指令緩沖單元由指令緩沖隊列（ ）和指令譯碼器組成。在每個周期內(nèi)，I單元將從讀程序數(shù)據(jù)總線接收的4B程序代碼放入指令緩沖隊列，指令譯碼器從隊列中取6B程序代碼，根據(jù)指令的長度可對8位、16位、24位、32位和48位的變長指令進(jìn)行譯碼，然后把譯碼數(shù)據(jù)送入P單元、A單元和D單元去執(zhí)行。程序流程單元由程序地址產(chǎn)生電路和寄存器組構(gòu)成。程序流程單元產(chǎn)生所有程序空間的地址，并控制指令的讀取順序。地址流程單元包括數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生電路、算術(shù)邏輯電路和寄存器組構(gòu)成。數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生電路（）能夠接收來自I單元的立即數(shù)和來自A單元的寄存器產(chǎn)生讀取數(shù)據(jù)空間的地址。對于使用間接尋址模式的指令，由P單元向說明采用的尋址模式。數(shù)據(jù)計算單元由移位器、算術(shù)邏輯電路、乘法累加器和寄存器組構(gòu)成。D單元包含了的主要運(yùn)算部件。D單元移位器能夠接收來自I單元的立即數(shù)，能夠與存儲器、空間、A單元寄存器、D單元寄存器和P單元寄存器進(jìn)行雙向通信，此外，還可以向D單元的和A單元的提供移位后的數(shù)據(jù)。4320C55x 的流水線操作包括多少個階段？每一階段完成什么操作？ 答：兩個。第一階段是取流水線，即從內(nèi)存中取出32位的指令包，放入指令緩沖隊（）中，然后為流水線的第二階段提供48位的指令包。第二階段是指執(zhí)行流水線，這部分的功能是對指令進(jìn)行解碼，完成數(shù)據(jù)的存取和計算。5320C55x 有哪些片上外設(shè)？答：兩個20位的定時器。一個看門狗定時器。6通道直接存儲器存取控制器（）。外部存儲器接口（）。三個串口支持最多三個多通道緩沖串口（）或最多兩個多媒體/安全數(shù)字卡接口。增強(qiáng)型主機(jī)接口（）是一個16位的并行接口?？删幊替i相環(huán)（）時鐘發(fā)生器。全速（12）從端口。I2C主從接口。一個實時時鐘。6320C55x 的尋址空間是多少？當(dāng)訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間時，使用的地址是多少位的？答：C55x的尋址空間為16，當(dāng)從程序空間讀取程序代碼時，使用24位地址，當(dāng)訪問數(shù)據(jù)空間時，使用23位的地址。但是在訪問數(shù)據(jù)空間時，將23位地址左移一位，并將地址總線上的最低有效位（）置0，使得在對數(shù)據(jù)空間或程序空間尋址時，地址總線都傳送24位地址。7符合1149.1標(biāo)準(zhǔn)的測試/仿真接口的引腳有哪幾個？答：引腳、引腳、引腳、0、1第三章1 C55x 支持哪三種尋址模式？答：C55x 支持三種尋址模式，絕對尋址模式；直接尋址模式；間接尋址模式。2簡述k16絕對尋址和k23絕對尋址不同點和相同點。答：不同k16絕對尋址的指令其操作數(shù)為*16(16)，其中k16是一個16位的無符號常數(shù)。尋址方法是將7位的寄存器（擴(kuò)展數(shù)據(jù)頁指針的高位部分）和k16級聯(lián)形成一個23位的地址，用于對數(shù)據(jù)空間的訪問。該模式可以訪問一個存儲單元和一個存儲映射寄存器。和k23絕對尋址的指令其操作數(shù)為*(23)，其中k23是一個23位的無符號常數(shù)。使用這種尋址方法的指令將常數(shù)編碼為3字節(jié)（去掉最高位）。 相同點：k16絕對尋址和k23絕對尋址的指令不能與其他指令并行執(zhí)行。3簡述C55x 并行指令遵守的規(guī)則。答：在并行指令中，必須遵守三條基本規(guī)則： 兩條指令的總長度不能超過6個字節(jié)。 在指令的執(zhí)行過程中不存在操作器、地址產(chǎn)生單元、總線等資源沖突。 其中一條指令必須有并行使能位或兩條指令符合軟-雙并行條件。4 已知1=020000H，3=0200H，（200）=3400H。 *3+ #160、81、2和1的值分別是多少？ 答： 0 00 6900 0000 0 00 95C0 92001 00 0023 0000 1 00 0023 0000*1 00 *1 002 0201 2 0202* A067 * A0670 0 0 11 0 1 0 0 0M40 0 M40 0 0 0 0 07 已知004042H，0=0000000001H，根據(jù)下表的情況B 執(zhí)行上面指令后，和0分別是多少？答： 004042 0060470 00 0000 0001 0 00 0000 0000第四章1根據(jù)任務(wù)調(diào)度的方式不同，C55x處理器程序可以分為哪兩類？并簡述其優(yōu)缺點。答：一類是由程序自己完成任務(wù)調(diào)度，另一類是由嵌入式操作系統(tǒng)完成任務(wù)調(diào)度。由程序自身完成任務(wù)調(diào)度程序運(yùn)行效率高，對硬件中斷響應(yīng)快，程序運(yùn)行穩(wěn)定，適合于任務(wù)較為單一，實時性較強(qiáng)的應(yīng)用；嵌入式操作系統(tǒng)完成任務(wù)調(diào)度，可以將應(yīng)用分解為多個任務(wù)，簡化了應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計，更為重要的是良好的多任務(wù)設(shè)計有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。2請利用指針將空間中地址從0x100到0x107中的值放置到數(shù)據(jù)空間*指針當(dāng)中。答： *a; * ()i = 0x100;a = ;( 0=7) jj;3在o3級優(yōu)化情況下，利用中斷讀取0x100000地址，并將值存放到變量中。答：變量定義 ;中斷服務(wù)程序 () ( *)0x100000;4在C語言編寫的程序中，分別給出利用C語言和嵌套匯編語言打開全局中斷的程序代碼。答：C語言打開全局中斷();嵌套匯編語言打開全局中斷 (“ 1”)；5給出函數(shù) ( l1, l2, l3, *p4, *p5, *p6, *p7, *p8, i9, i10)中傳送參數(shù)所使用的寄存器。答：輸入?yún)?shù)通過0、1、2、0、1、2、3、4、T0、T1傳遞，輸出參數(shù)通過T0傳送參數(shù)。6在數(shù)據(jù)段中定義一個16點的正弦表，其數(shù)值采用Q15方式存放。（Q15即小數(shù)點在第15位）答： 0,12539,23170,3027332767, 30273,23170,12539 30273-3276735397在段中為分別預(yù)留10、20、5個字的空間。答： : 10*16；: 20*16；: 5*16；8請給出調(diào)用圖像和視頻處理庫所需要的文件和文件。答：調(diào)用圖像和視頻處理庫需要需要包含文件，如過采用小模式編程需要55，而采用大模式編程需要55庫。第五章1C55x的片內(nèi)外設(shè)可以分為哪幾類？這些片上外設(shè)可以通過什么工具完成片上外設(shè)的操作？答：可以分為時鐘與定時器類、外部設(shè)備連接接口、信號采集和通信接口類以及其他外設(shè)。用戶可以通過片上外設(shè)支持庫完成外設(shè)的操作，片上外設(shè)支持庫為用戶提供了控制片上外設(shè)的函數(shù)、宏等工具，用戶可以通過程序或者完成這些函數(shù)和宏的調(diào)用。2片上外設(shè)支持庫具有什么特點？答：1）采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對外設(shè)進(jìn)行編程。片上外設(shè)支持庫采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實現(xiàn)片上外設(shè)的編程，這些協(xié)議包括數(shù)據(jù)類型、定義外設(shè)配置的宏定義，以及實現(xiàn)各種外設(shè)操作的函數(shù)等；2）基本資源管理?？梢酝ㄟ^程序?qū)崿F(xiàn)多通道外設(shè)的資源管理；3）設(shè)備的符號描述。片上外設(shè)支持庫通過對外設(shè)寄存器和寄存器域的符號定義，使得程序在不同之間的移植變得容易，而當(dāng)?shù)陌姹景l(fā)生升級時，可以最大程度減少程序的修改。3如何測試時鐘發(fā)生器是否正常工作？答：（1）檢查的時鐘輸入引腳、時鐘輸出引腳和時鐘模式引腳連接是否正確，正常情況下應(yīng)接時鐘源，而應(yīng)拉高或拉低，應(yīng)是信號輸出引腳；（2）系統(tǒng)加電后測量引腳時鐘輸入是否正常，信號的高低電平及占空比是否滿足需要；（3）在沒有進(jìn)行軟件設(shè)置的情況下，在復(fù)位后的輸出直接受控制，當(dāng)為高，的輸出頻率將等于的頻率，為低則輸出將等于的頻率的1/2；（4）如果以上步驟運(yùn)行正常，則利用軟件設(shè)置寄存器，使時鐘產(chǎn)生器工作于鎖相環(huán)模式下，此時再檢測信號，查看鎖相環(huán)是否正常工作。4設(shè)數(shù)字信號處理器定時器輸入時鐘頻率為100，如果要求定時器發(fā)送中斷信號或同步事件信號的頻率為1000次每秒，需要如何對定時器進(jìn)行設(shè)置？答：根據(jù)公式 輸入時鐘頻率為100，由于為4位，這里我們把設(shè)為9，則為9999。5為了完成串口的測試，需要其在回環(huán)模式下工作，試畫出回環(huán)模式工作框圖。答：111擴(kuò)展壓縮116系統(tǒng)需要通過接口完成引導(dǎo)，在該引導(dǎo)模式下需要如何對通用引腳進(jìn)行設(shè)置？答：在引導(dǎo)模式下，3:0的值為1101B,下面給出通過設(shè)置上電方式示意圖。7如何對通用輸入輸出引腳進(jìn)行測試？答：（1）輸入口測試輸入口測試步驟如下：1）通過方向寄存器設(shè)置某一個引腳為輸入方向；2）在已設(shè)置為輸入方向的引腳上外加信號；3）訪問數(shù)據(jù)寄存器查看引腳上的邏輯電平，與外加電平比較來測試輸入口是否工作正常。（2）輸出口測試輸入口測試步驟如下：1）通過方向寄存器設(shè)置某一個引腳為輸出方向；2）在數(shù)據(jù)寄存器上設(shè)置這個引腳的邏輯電平；3）測量引腳的電平，與設(shè)置的邏輯電平相比較來檢測輸出口是否正常工作。8寄存器中的位設(shè)置為0或1時有何區(qū)別？答：當(dāng)0，和通道共享、和；當(dāng)1，獨占和，通道只能訪問和外設(shè)。第六章1 集成開發(fā)環(huán)境有哪些功能？答：的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等功能，而且支持C和匯編混合編程，其主要功能如下。集成可視化代碼編輯界面：可直接編寫C、匯編、C和匯編混合、文件、文件等；集成代碼生成工具：包括匯編器、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等功能集成到一個開發(fā)環(huán)境中；基本調(diào)試工具：可以裝入執(zhí)行代碼(文件) ，查看寄存器窗口、存儲器窗口、反匯編窗口和變量窗口，并且支持C源代碼級調(diào)試；斷點工具：能在調(diào)試程序的過程中，設(shè)置軟件斷點、硬件斷點、數(shù)據(jù)空間讀/寫斷點、條件斷點（使用編寫表達(dá)式）等；探針調(diào)試工具（ ）：可用于算法仿真，數(shù)據(jù)監(jiān)視等；性能分析工具( )：可用于評估代碼執(zhí)行的時鐘數(shù)；實時分析和數(shù)據(jù)可視化工具：例如：數(shù)據(jù)的圖形顯示工具，可繪制時域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并具有自動刷新功能（使用命令運(yùn)行）；工具：用戶利用擴(kuò)展語言可以編寫自己的控制面板/菜單，設(shè)置菜單選項，可方便直觀地修改變量，配置參數(shù)等；支持實時數(shù)據(jù)交換（ ）技術(shù)：該技術(shù)可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，實現(xiàn)與其他應(yīng)用程序()的數(shù)據(jù)交換；提供工具：增強(qiáng)對代碼的實時分析能力，如分析代碼執(zhí)行的效率、調(diào)度程序執(zhí)行的優(yōu)先級、方便管理或使用系統(tǒng)資源（代碼/數(shù)據(jù)占用空間，中斷服務(wù)程序的調(diào)用，定時器使用等），從而減少了開發(fā)人員對硬件資源熟悉程度的依賴性；支持多的調(diào)試。2 在集成開發(fā)環(huán)境中可以使用的仿真設(shè)備包括哪些？答：仿真設(shè)備包括軟仿真器（）、各種硬仿真器（）、或第三方公司提供的初學(xué)者套件（）和評估板（）等。3 的所有窗口都含有一個關(guān)聯(lián)菜單，如何打開一個窗口的關(guān)聯(lián)菜單？答：只要在該窗口中單擊右鍵，就可以打開關(guān)聯(lián)菜單。4 為用戶提供了哪幾種常用的工具條？答：常用工具條包括：標(biāo)準(zhǔn)工具條、編輯工具條、項目工具條和調(diào)試工具條。5 怎樣創(chuàng)建一個新的工程項目？答：工程項目的創(chuàng)建過程包括：（1）在主菜單“”中選擇“”選項，彈出下圖所示的對話框。（2）在“ ”域中輸入要創(chuàng)建的項目名，在“”域輸入或選擇將要創(chuàng)建的工程項目所處的目錄，對于每個新建的工程項目，最好建立不同的目錄。（3）從“”下拉列表中選擇要創(chuàng)建的工程項目的配置（可執(zhí)行程序或目標(biāo)庫函數(shù)）。（4）在“”下拉列表中選擇將要創(chuàng)建的工程項目所對應(yīng)的目標(biāo)器件系列（320C54、320C55、320C62等）。（5）單擊“”按鈕就完成了一個工程項目的創(chuàng)建。6 如果工程文件是基于C語言編寫的，怎樣向工程項目中添加運(yùn)行時支持庫？答：在主菜單中選擇“”中的“ ”選項，或在工程項目瀏覽窗口單擊項目名，在彈出的對話框中選擇“ ”選項。在彈出的對話框中選擇要添加文件的目錄，在的安裝目錄“c5500”下，在添加文件對話框的“文件類型”下拉列表中要選擇“ （*,*）”，向工程里添加“55”或“55”文件。7 在調(diào)試程序時，經(jīng)常使用斷點，它的作用是什么？怎樣設(shè)置和刪除斷點？答：程序運(yùn)行過程中如果遇到斷點，就會暫時停止運(yùn)行，回到調(diào)試狀態(tài)。用戶可以通過查看變量、圖形等方式，發(fā)現(xiàn)程序中的錯誤。斷點可以設(shè)置在源代碼行上，也設(shè)置在反匯編窗口中的指令行上。有三種方法可以快速地設(shè)置斷點。 在反匯編窗口或含有的源代碼窗口中，將光標(biāo)移動到需要設(shè)置斷點的指令行上，單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ ”命令，在本行左邊會出現(xiàn)紅色標(biāo)記，表示此處有斷點。 在反匯編窗口，雙擊要設(shè)置斷點的指令行，在源代碼窗口，雙擊指令行左邊的頁邊，即可完成斷點的設(shè)置。 可以單擊工具條上的按鈕來添加斷點?？梢砸韵率褂萌魏我环N方法刪除斷點。l 在反匯編窗口或含有的源代碼窗口中，將光標(biāo)移動到需要已經(jīng)設(shè)有斷點的指令行上，單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ ”命令來取消斷點。l 在反匯編窗口，雙擊已經(jīng)設(shè)有斷點的指令行，在源代碼窗口，雙擊設(shè)有斷點的指令行左邊的頁邊，即可取消斷點。l 可以單擊工具條上的按鈕來刪除斷點。l 選擇“”菜單中“”命令，出現(xiàn)如圖6-38所示的“ ”對話框，在斷點列表中選擇要刪除的斷點，單擊“”按鈕，單擊“”按鈕即可。8 什么是探針點？它的作用是什么？怎樣設(shè)置和刪除探針點？答：探針點（ ）是中比較有特色的工具，程序運(yùn)行到探針點會執(zhí)行特定的操作，如刷新圖形、文件輸入/輸出等。有兩種方法可以很方便地設(shè)置探針點：將光標(biāo)移動到需要設(shè)置探針點的位置，單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ ”命令，該行最左邊將出現(xiàn)一個藍(lán)色菱形探針點標(biāo)志；或單擊項目工具條上的按鈕 完成探針點的設(shè)置。探針點的刪除：在反匯編窗口或含有的源文件中，將光標(biāo)移動到已設(shè)置探針點的位置，單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇“ ”命令即可刪除探針點；或單擊項目工具條上的按鈕 刪除探針點。單擊項目工具條上的按鈕可以刪除所有探針點。第七章1如果電源芯片54110的輸出電壓為1.4V，應(yīng)如何設(shè)置R1、R2的電阻阻值？答：根據(jù)公式 如果R2為3.92K,將值帶入公式，最后得到R1為6.86 K。2請給出3205510的上電加載方式。答：3205510的上電加載方式有口加載方式，口加載方式、口加載方式和口加載方式。3C55x系列處理器在使用5510完成并行采樣時可以采用哪幾種方式讀取采樣數(shù)據(jù)？答：處理器讀取采樣數(shù)據(jù)可以通過