DSP技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題答案6頁

1、DSP技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題答案第1章 緒論1.1 DSP的概念是什么？本書說指的DSP是什么？答：DSP有兩個(gè)概念。一是數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing），指以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理；二是數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor），指是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。 本書中的DSP主要指后者，講述數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用。1.2 什么是哈佛結(jié)構(gòu)和馮諾伊曼結(jié)構(gòu)？它們有什么區(qū)別？答：（1） 馮諾伊曼（Von Neuman）結(jié)構(gòu) 該結(jié)構(gòu)采用單存儲(chǔ)空間

2、，即程序指令和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間，使用單一的地址和數(shù)據(jù)總線，取指令和取操作數(shù)都是通過一條總線分時(shí)進(jìn)行。當(dāng)進(jìn)行高速運(yùn)算時(shí)，不但不能同時(shí)進(jìn)行取指令和取操作數(shù)，而且還會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸通道的瓶頸現(xiàn)象，其工作速度較慢。（2）哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)采用雙存儲(chǔ)空間，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開，有各自獨(dú)立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，可獨(dú)立編址和獨(dú)立訪問，可對(duì)程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立傳輸，使取指令操作、指令執(zhí)行操作、數(shù)據(jù)吞吐并行完成，大大地提高了數(shù)據(jù)處理能力和指令的執(zhí)行速度，非常適合于實(shí)時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理。1.3 已知一個(gè)16進(jìn)制數(shù)3000H，若該數(shù)分別用Q0、Q5、Q15表示，試計(jì)算該數(shù)的大小。答：3000H=1

3、2288。若用Q0表示，則該數(shù)就是12288；若用Q5表示，則該數(shù)就是12288*2-5=384；若用Q15表示，則該數(shù)就是12288*2-15=0.3751.4 若某一個(gè)變量用Q10表示，試計(jì)算該變量所能表示的數(shù)值范圍和精度。答：Q10能表示的數(shù)值范圍是3231.9990234，其精度為2-101.5 若x=0.4567，試分別用Q15、Q14、Q5將該數(shù)轉(zhuǎn)換為定點(diǎn)數(shù)。答：Q15：x*215=int(0.4567*32768)=14965；Q14：x*214=int(0.4567*16384)=7482；Q5：x*25=int(0.4567*32)=14。注意：結(jié)果都要取整；可以十進(jìn)制也可以

4、是十六進(jìn)制。第2章 TMS320C54x的CPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置2.1 TMS320C54x芯片的CPU主要由哪幾部分組成？答：CPU主要組成是40位的算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU；40位的累加器A和B；40位的桶形移位寄存器；乘法累加單元（MAC）；比較、選擇和存儲(chǔ)單元（CSSU）；指數(shù)編碼器（EXP）；16位的狀態(tài)寄存器ST0、 ST1以及處理器工作方式狀態(tài)寄存器PMST；尋址單元。2.2 處理器工作方式狀態(tài)寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM三個(gè)狀態(tài)位對(duì)C54x的存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)各有何影響？答：MP/MC控制位用來決定程序存儲(chǔ)空間是否使用內(nèi)部存儲(chǔ)器。當(dāng)MP/ MC=0時(shí)，稱為微計(jì)算機(jī)模

5、式，允許片內(nèi)ROM配置到程序存儲(chǔ)器。當(dāng)MP/ MC=1時(shí)，稱為微處理器模式，禁止片內(nèi)ROM配置到程序存儲(chǔ)器。OVLY控制位用來決定程序存儲(chǔ)空間是否使用內(nèi)部RAM。當(dāng)OVLY= 0時(shí)，程序存儲(chǔ)空間不使用內(nèi)部RAM。當(dāng)OVLY= 1時(shí)，程序存儲(chǔ)空間使用內(nèi)部RAM，內(nèi)部RAM同時(shí)被映射到程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。DROM：用來決定片內(nèi)ROM是否可以映射到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。當(dāng)DROM=1時(shí)，片內(nèi)ROM配置到程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。當(dāng)DROM=0時(shí)，禁止片內(nèi)ROM配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。第3章 TMS320C54x的指令系統(tǒng)3.1 已知（30H）=50H，AR2=40H，AR3=60H，AR4=80H。 MVKD

6、 30H，*AR2 ；（40H）=50H MVDD *AR2，*AR3 ；（60H）=50H MVDM *AR3，AR4 ；AR4=50H運(yùn)行以上程序后，（30H）、（40H）、*AR3和AR4的值分別等于多少？答：均等于50H。3.2已知（80H）=20H，（81H）=30H。 LD #0，DP LD 80H，16，B ADD 81H，B運(yùn)行以上程序后，B等于多少？答：此題錯(cuò)誤。因?yàn)榈?和第3條指令中的80H、81H默認(rèn)是80H、81H，那么根據(jù)直接尋址方式的地址形成，DP的值放在高9位，后面的值只取低7位，合在一起形成16位地址就是0000000000000000B（0000H）、0000

7、000000000001B（0001H）。而這2個(gè)地址的值已知條件中沒有說明，此題無解。如果按照已知條件，應(yīng)該將DP值置為1，即第1條指令改為LD #1，DP。則第2條指令執(zhí)行后，B=200000H；第3條指令執(zhí)行后，B=200030H。3.3 試為下列程序段的每條指令加上注釋。 STM #88H, AR0 ；AR0=0088H LD #1000H, A ；A=0000001000H zhong: SUB AR0, A ；A=0000001000H0088H=0000000F78H BC zhong, AGT, AOV ；若A0且A溢出，則跳轉(zhuǎn)至zhong3.4 閱讀以下程序，分別寫出運(yùn)行結(jié)果

8、。 .bss x, 4 .bss x, 4 .data .data table: .word 4, 8, 16, 32 table: .word 4, 8, 16, 32 STM #x, AR1 STM #x, AR1 RPT 2 RPT 2 MVPD table, *AR1+ MVPD table, *+AR1答：左邊的程序段的運(yùn)行結(jié)果是以x開始的3個(gè)存儲(chǔ)單元分別置初值4，8，16。右邊的程序段的運(yùn)行結(jié)果是以x+1開始的3個(gè)存儲(chǔ)單元分別置初值4，8，16，而x沒有置初值。 第4章 TMS320C54x匯編語言程序設(shè)計(jì)4.1 說明.text段、.data段和.bss段分別包含什么內(nèi)容？答：.t

9、ext段是已初始化段，包含可執(zhí)行的程序代碼，是匯編語言程序的正文；.data段也是已初始化段，一般包含初始化的數(shù)據(jù)塊；.bss段是未初始化段，沒有確切內(nèi)容，主要作用是定義變量，預(yù)留存儲(chǔ)單元。4.2 在堆棧操作中，PC當(dāng)前地址為4020H，SP當(dāng)前地址為0013H，運(yùn)行PSHM AR7后，PC和SP的值分別是多少？答：PC=4021，SP=0012H。4.3 試編寫0.25（0.1）的程序代碼。答： .mmregs STACK .usect “STACK”,10h ; 為堆棧指定空間 .bss x,1 ; 為變量x,y,z各分配1個(gè)字的空間 .bss y, 1 .bss z, 1 .def st

10、art .datatable: .word 25*32768 /100 ; 變量初始化 .word 1*32768 /10 .textstart: STM # 0,SWWSR ; 插入0個(gè)等待狀態(tài) STM # STACK + 10h,SP ; 設(shè)置堆棧指針 STM # x,AR1 ; AR1指向x RPT #1 MVPD table,*AR1+ ; 從程序存儲(chǔ)器到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 SSBX FRCT ；FRCT置1 LD # x, DP ；設(shè)置DP LD x, T MPY y, A ；x*y STH A,z ；存結(jié)果end: B end .end 4.4 編寫程序段，設(shè)計(jì)一個(gè)存儲(chǔ)空間為100字的堆棧

11、。答：STACK .usect “STACK”，100STM # STACK + 100，SP ; 設(shè)置堆棧指針4.5 編寫程序段，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)組x5中的每個(gè)元素都加1。答： .bss x, 5begin: STM #x, AR4 STM #4, AR3loop: ADDM #1, *AR4+ BANZ loop, *AR3-4.6 編寫完整程序，實(shí)現(xiàn)y=x1+x2+x3+x4+x5。答： .mmregs STACK .usect “STACK”,10h ; 為堆棧指定空間 .bss x1,1 ; 為變量x1x5，y各分配1個(gè)字的空間 .bss x2, 1 .bss x3, 1 .bss x4,

12、1 .bss x5, 1.bss y, 1 .def start .datatable: .word 1,2,3,4,5 ; 初始化數(shù)據(jù) .textstart: STM # 0,SWWSR ; 插入0個(gè)等待狀態(tài) STM # STACK + 10h,SP ; 設(shè)置堆棧指針 STM # x1,AR1 ; AR1指向x RPT #4 MVPD table,*AR1+ ; 從程序存儲(chǔ)器到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 STM # x1, AR2 ；設(shè)置首地址 RPTZ A, #4 ADD *AR2+, A STL A, *AR2+ STH A, *AR2end: B end .end4.9 閱讀以下程序，寫出運(yùn)行結(jié)果。

13、.bss y, 5 table: .word 1, 2, 3, 4, 5 STM #y, AR2 RPT #5 MVPD table, *AR2+ LD #0, B LD #81H, AR5 STM #0, A STM #4, BRC STM #y, AR5 RPTB sub1 ADD *AR5, B, A STL A, *AR5+ sub: LD #0, B運(yùn)行以上程序后，（81H）、（82H）、（83H）、（84H）和（85H）的值分別是多少？答：題目中不僅有指令語法錯(cuò)誤，還有邏輯錯(cuò)誤。因?yàn)殡m然通過LD #81H, AR5將81H賦給AR5，但是后面又有STM #y, AR5。所以AR5的值依然是y，運(yùn)行后不會(huì)將加法的結(jié)果送到81H85H單元。當(dāng)