DSP期末試題與答案

1、一 、填空題： 1. DSP芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、 低功耗設(shè)計(jì) 、 高度并行性 、 多處理單元、特殊的DSP指令等。2 C54x DSP具有兩個(gè) 40 位累加器。累加器A的 AG或32-39 位是保護(hù)位。3軟件中斷都是由 INTR K 、 TRAP K 和 RESET 產(chǎn)生。4TMS320C54X片內(nèi)有8條16位主總線，它們是1條程序總線、 3條數(shù)據(jù)總線 、 4條地址總線 。5MEMROY的作用是 用于描述系統(tǒng)實(shí)際的硬件資源，用來(lái)定義用戶設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中所包含的各種形式的存儲(chǔ)器，以及它們占據(jù)的地址范圍 ，SECTIONS的作用是 用于描述輸入段怎樣被組合到輸出段內(nèi)，在可執(zhí)行

2、程序內(nèi)定義輸出段，規(guī)定存儲(chǔ)器內(nèi)何處存放置輸出段，允許重命名輸出段 。6. 執(zhí)行復(fù)位操作后，下列寄存器的初始值分別為：ASM 0 、DP 0 。 7 TMS320C54x有三種類型的串行口：標(biāo)準(zhǔn)同步串行口(SPI)、 緩沖串行口（BSP） 、和 時(shí)分多路復(fù)用串行接口（TDM） 。8桶形移位器能把輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行 0-31 位的左移和 0-15 位的右移。9即尋址方式中的立即數(shù)有兩種數(shù)值形式，數(shù)值的位數(shù)為 3、5、8、9 位時(shí)為短立即數(shù)；數(shù)值的位數(shù)為 16 位時(shí)是長(zhǎng)立即數(shù)。 10DSP片內(nèi)寄存器在C語(yǔ)言中一般采用 指針 方式來(lái)訪問(wèn)，常常采用的方法是將DSP寄存器地址的列表定義在 頭文件中（

3、reg.h） 。11. 所有TMS320C54X芯片內(nèi)部都包含 程序 存儲(chǔ)器和 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器。12直接尋址就是在指令中包含有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址的 低7位 用作偏移地址，并與 基地地址 組成16位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。13定時(shí)器主要由3個(gè)寄存器所組成，包括 定時(shí)寄存器TIM 、 定時(shí)周期寄存器PRD 、 定時(shí)控制寄存器TCR 。14鏈接器對(duì)段的處理主要通過(guò) MEMORY 和 SECTIONS 兩個(gè)命令完成。15OVLY 0 ，則片內(nèi)RAM只安排到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。  DROM 1 ，則部分片內(nèi)ROM安排到數(shù)據(jù)空間。16C54X的工作方式狀態(tài)寄存器PMST提供了三個(gè)控制位，包括 MP/非M

4、C 、 OVLY 、 DROM 。17. DSP芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) 、 流水線操作 、 專用的硬件乘法器 、 快速的指令周期 、特殊的DSP指令等。18ST1的CPL 1 表示選用堆棧指針(SP)的直接尋址方式。19TMS320C54X有3個(gè)16位寄存器作為狀態(tài)和控制寄存器，它們是 狀態(tài)寄存器ST0 、 狀態(tài)寄存器ST1 、 處理器工作方式狀態(tài)寄存器PMST 。20ST1的C16 0 表示ALU工作在雙精度算術(shù)運(yùn)算方式。21時(shí)鐘發(fā)生器包括一個(gè)內(nèi)部振蕩器和一個(gè) 鎖相環(huán)（PLL）電路 。22.所有的COFF文件都包含三種形式的段，分別是 .text 文本段 、 .data 數(shù)據(jù)段

5、 、和 .bss 保留空間段 。23狀態(tài)寄存器ST1中CPL=0表示 使用DP ，CPL=1表示選擇的是 使用SP 。24累加器尋址的兩條指令分別是 READA Smem 、 WRITA Smem 。二、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述TMS320C54x的7種基本的數(shù)據(jù)尋址方式。答：1、立即尋址 2、絕對(duì)尋址 3、直接尋址 4、間接尋址 5、累加器尋址 6、存儲(chǔ)器映射寄存器尋址 7、堆棧尋址 2段的作用是什么？COFF目標(biāo)文件包含哪些段？答：所謂段，是指連續(xù)地占有存儲(chǔ)空間的一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段，是COFF文件中最重要的概念。一個(gè)目標(biāo)文件中的每一段都是分開(kāi)的和各不相同的。 COFF目標(biāo)文件文件包含：（1）text段

6、：可執(zhí)行代碼段 （2）data段：已初始化數(shù)據(jù)段（3）bss段：未初始化數(shù)據(jù)的保留空間段3簡(jiǎn)述線性緩沖區(qū)法實(shí)現(xiàn)FIR濾波器延時(shí)一個(gè)采樣周期運(yùn)算Z-1。4什么是COFF和段？COFF目標(biāo)文件包含哪些段？答：所謂段，是指連續(xù)地占有存儲(chǔ)空間的一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段，是COFF文件中最重要的概念。一個(gè)目標(biāo)文件中的每一段都是分開(kāi)的和各不相同的。 .text 文本段 .data 數(shù)據(jù)段 .bss保留空間段5 簡(jiǎn)述McBSP接口的特點(diǎn)。答：（1）全雙工通信；（2）擁有兩級(jí)緩沖發(fā)送和三級(jí)緩沖接收數(shù)據(jù)寄存器，允許連續(xù)數(shù)據(jù)流傳輸；（3）為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收提供獨(dú)立的幀同步脈沖和時(shí)鐘信號(hào)；（4）能夠與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解碼器、模擬

7、接口芯片（AICs）和其他串行A/D和D/A設(shè)備直接連接；5）支持外部移位時(shí)鐘或內(nèi)部頻率可編程移位時(shí)鐘。6） 128個(gè)通道用于接收傳送。（7）支持A-bis（8）接口直接連接工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器，A/D、D/A和模擬芯片。 6HPI8接口有幾個(gè)寄存器？他們的作用是什么？答：（1）HPI存儲(chǔ)器：用于TMS320C54X與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。地址從1000H到17FFH，空間容量為2K字 （2）HPI地址寄存器：由主機(jī)對(duì)其直接訪問(wèn)，存放當(dāng)前尋址HPI存儲(chǔ)單元的地址 （3）HPI數(shù)據(jù)鎖存器：由主機(jī)對(duì)其直接訪問(wèn)，存放當(dāng)前進(jìn)行讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù) （4）HPI控制寄存器：TMS320C54X與主機(jī)都能對(duì)

8、其直接訪問(wèn)，用于主處理與DSP相互握手，實(shí)現(xiàn)相互中斷請(qǐng)求 （5）HPI控制邏輯：用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)7一個(gè)典型的DSP系統(tǒng)通常由哪些部分組成？畫(huà)出原理框圖。答：DSP 芯片及 DSP 基本系統(tǒng)、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、模擬控制與處理 電路、各種控制口和通信口、電源處理電路和同步電路等。8 簡(jiǎn)述C54X芯片的主要特點(diǎn)。答：（1）CPU利用其專用的硬件邏輯和高度并行性提高芯片的處理性能。 （2）存儲(chǔ)器具有192K字可尋址存儲(chǔ)空間（包括64K字程序存儲(chǔ)空間、64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、64K字I/O空間） （3）高度專業(yè)化的指令集能夠快速地實(shí)現(xiàn)算法并用于高級(jí)語(yǔ)言編程優(yōu)化 （4

9、）片內(nèi)外設(shè)和專用電路采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以快速地推出新的系列產(chǎn)品 （5）TMS320C54X執(zhí)行單周期定點(diǎn)指令時(shí)間為25/20/15/12.5/10ns，每秒指令數(shù)為40/66/100MIPS。(6)TMS320C54XD電源由IDLE1、IDLE2、IDLE3功耗下降指令控制功能，以便DSP工作在節(jié)電模式下，使之更適合于手機(jī)。(7)在片仿真接口，片上的JTAG接口符合IEEE149.1邊界掃描邏輯接口標(biāo)準(zhǔn)，可與主機(jī)連接，用于芯片的仿真和測(cè)試。9定時(shí)器由哪些寄存器組成，他們是如何工作的？答：定時(shí)器主要由3個(gè)寄存器所組成，包括定時(shí)寄存器TIM 、定時(shí)周期寄存器 PRD 、定時(shí)控制寄存器TCR

10、。定時(shí)寄存器TIM是一個(gè)減1計(jì)數(shù)器，提供定時(shí)器目前的計(jì)數(shù)值；周期定時(shí)器PRD用來(lái)存取定時(shí)時(shí)間常數(shù)；定時(shí)控制寄存器TCR中包含定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位，可以使能和屏蔽定時(shí)器，決定定時(shí)器的工作模式，用來(lái)控制定時(shí)器的操作。二、指令解釋1、MAC *AR3+，*AR4+，A，B ；B=A-*AR3+*AR4；AR3=AR3+1；AR4=AR4+12、 SUB #12345，8，A，B；B=A-12345<<83、 ADD *AR2+，*AR2-，A；A=*（AR2）+*（AR2+1）4、RPT #99 NOP ；重復(fù)NOP100次5、 MVDD *AR3+，*AR5+ ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部傳送數(shù)

11、據(jù)AR3AR5，且指令結(jié)束后AR3與AR5加16、 ABDST *AR3+，*AR4+；B=(*AR3-*AR4）<<167、 CALA A；按累加器規(guī)定的地址調(diào)用子程序 8、ST T，*AR7- *AR7=T,AR7=AR7-19、DST B，*AR1+ AR1=B,AR1=AR1+110、STA， *AR4+|LD *AR4-，A AR4=A,AR4=AR4+1| A=AR4,AR4-111、 LD #0032H，4，A；立即數(shù)0032H先左移4位后，再加載累加器A 12、 STM #1000H,*AR2；立即數(shù)1000H存儲(chǔ)到AR2指向的地址單元13、 MAC #345，A，

12、B；立即數(shù)345與T寄存器內(nèi)值相乘后與累加器A相加，結(jié)果加載累加器B14、 MVDD *AR3-，100H ；AR3指向的地址單元的值傳送給地址100H，AR3中地址減一15、 LDM *AR1，A；AR1指向的地址單元的值加載到累加器A16、LD #80H， A 把立即數(shù)80H裝入累加器17、WRITA SMEM 把Smem所指定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的一個(gè)數(shù)傳送到累加器A所指定的成序存儲(chǔ)單元18、PORTR FIFO,*AR5 把一個(gè)數(shù)從端口為FIFO的I/O口復(fù)制到AR5寄存器所指向的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中19、LDM MMR，A；將MMR裝入累加器A中20、MVKD SAMPLE,*AR521、AD

13、D *AR3+,14,A；將AR3左移14加上AA AR3=AR3+122、MPYA TEMP2；B<=A.Temp2.T=Temp223、STA， *AR4+|LD *AR4-，A24、 DST B，*AR1- ； B存到長(zhǎng)字單元 AR1中，且AR減125、 MACD *AR2-,COEFFS,A26、STL A，quot ；將 累加器A的低16位字存放在quot的存儲(chǔ)單元中 27、 ADD #4568H，8，A，B ；將4568H左移8位與A相加，賦給B28、LDM AR1，A ；存儲(chǔ)器映像寄存器尋址方式，將映像寄存器加載累加器AR1 A的低位，其余位置為029、 MVDD *AR3

14、+，*AR5+ ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)AR3AR5，且指令結(jié)束后AR3與AR5加130、MPYA TEMP2；B<=A.Temp2.T=Temp2四、編程1用匯編語(yǔ)言編制計(jì)算的程序。.global start.mmregs.dataTable:.word 1,1,1,1,1,1.textstart:STM #Table,AR1LD #0,ARPT #5ADDC *AR1+,Aend:b end2 編一程序，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)DATA開(kāi)始的5個(gè)單元賦初值0，1，2，3，4，5，然后再對(duì)每個(gè)單元內(nèi)容加1。;chu shi hua x5=0,1,2,3,4 bin dui mei ge dan yu

15、an jia 1 .title "lian.asm" .mmregs .bss x,5stack .usect "stack",10h .datatable: .word 0,1,2,3,4 .def start .textstart: STM #x,AR1 RPT #4 MVPD table,*AR1+ LD #1,16,B STM #4,BRC STM #x,AR4 RPTB #next-1 ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+next: LD #0,Bend: B end .end3試編一程序，計(jì)算y =，其中數(shù)據(jù)均為小數(shù)。并找出

16、5項(xiàng)乘積（i=1，2，3，4，5）中的最小值，放入z單元中。4 編一程序，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)DATA開(kāi)始的4個(gè)單元賦初值0，1，2，3，4，然后再對(duì)每個(gè)單元內(nèi)容加1。5編寫(xiě)一段程序，將程序存儲(chǔ)器中的10個(gè)數(shù)據(jù)首先傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中（以DATA1開(kāi)始），再將DATA1開(kāi)始的10個(gè)單元內(nèi)容傳送到DATA2開(kāi)始的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存期中。.global start.mmregs.dataTable:.word 2,1,2,3,4,5,6,7,8,2.bss DATA1,10.bss DATA2,10.textstart:STM #DATA1,AR1RPT #9MVPD Table,*AR1+STM #DATA2,AR0

17、RPT #9MVPD DATA1,*AR0+end:b end6 將數(shù)組x5 初始化為1,2,3,4,5。.global start.mmregs.dataTable:.word 1,2,3,4,5.bss x,5.textstart:STM #x,AR1RPT #4MVPD Table,*AR1+end:b end五、閱讀程序1、閱讀下列匯編源程序，在每條語(yǔ)句后寫(xiě)出注釋，并敘述程序的功能。.title"F2.ASM" ； 為匯編源程序取名 .mmregs ；定義存儲(chǔ)器映像文件 .defstart ；定義啟動(dòng)模式 .bssy , 1 ；為y分配1個(gè)存儲(chǔ)空間X .usect&

18、quot;x",7；為x預(yù)留7個(gè)存儲(chǔ)空間b0.usect"b0",7 ；為b0預(yù)留7個(gè)存儲(chǔ)空間PA0.set0 ；PA0=0PA1.set1 ;PA1=1 .dataCOEF: .word1*32768/10;0.1 .word2*32768/10;0.2 .word-4*32768/10;-0.4 .word3*32768/10;0.3 .word-4*32768/10;-0.4 .word2*32768/10;0.2 .word1*32768/100.1 .textstart: SSBXFRCT FRCT位置1，表示進(jìn)行小數(shù)乘 STM#b0,AR1；b0的首地

19、址傳給AR1 RPT#6;重復(fù)7次下條指令 MVPDtable,*AR1+；將程序空間的7個(gè)數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 STM#xn+6,AR2；   AR2指向x（n-6），AR2=86H STM#b0+6,AR3；AR3指向b6單元,AR3=8EH STM#7,BK；BK=7，設(shè)置緩沖區(qū)長(zhǎng)度 LD#xn,DP ；設(shè)置頁(yè)指針，DP=01H PORTRPA1,xn;輸入x(n) FIR2: RPTZA,#6;累加器A清零，設(shè)置迭代次數(shù) MAC*AR2+0%, *AR3+0%, A；A=circ(AR2+AR0)+circ(AR3+AR0) STH A,y;暫存y(n)

20、PORTW y,PA0；輸出y(n) BDFIR2 ；執(zhí)行完下一條后，跳到FIR2處 PORTR PA1,*AR2+0%；輸入最新樣本，并修改AR2 .end功能：N=7的濾波器，y(n)= b0x(n) +b1x(n-1) +b2x(n-2)+ b3x(n-3)+b4 x(n-4)+ b5x(n-5)+ b6x(n-6)2閱讀下列匯編源程序，在每條語(yǔ)句后寫(xiě)出注釋，并敘述程序的功能.title “cjy4.asm” .mmregsSTACK .usect “STACK”,10H .bss a,4 ；為a分配4個(gè)存儲(chǔ)單元 .bss x,

21、4 ；為x分配4個(gè)存儲(chǔ)單元 .bss y,1 ；為結(jié)果y分配1個(gè)存儲(chǔ)單元 .def start .data ；定義數(shù)據(jù)代碼段table: .word 1*32768/10 ；在table開(kāi)始的8個(gè) .word 2*32768/10 ；地址放數(shù)據(jù) .word -3*32768/10 .word 4*32768/10 .word 8*32768/10 .word 6*32768/10 .word -4*32768/10 .word -2*32768/10.text ；定義可執(zhí)行程序代碼段 start:SSBX FRCT ；設(shè)置FRCT位，表示進(jìn)行小數(shù)乘 STM #x,AR1 ；將x的首地址傳給AR

22、1 RPT #7 ；重復(fù)8次下條指令 MVPD table,*AR1+ ；將程序空間8個(gè)數(shù)傳給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 STM #x,AR2 ；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第一個(gè)數(shù)x1的地址傳給AR2 STM #a,AR3 ；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第五個(gè)數(shù)a1的地址傳給AR3 RPTZ A,#3 ；將A清零，重復(fù)4次下條指令 MAC *AR2+,*AR3+,A ；執(zhí)行乘法累加和，結(jié)果放在A中 STH A,y ；將A的高端字存入結(jié)果y,低端字省去end: B end ；原處循環(huán)等待 .end計(jì)算y=的程序段，其中數(shù)據(jù)均為小數(shù)：a1=0.1，a2=0.2，a3=-0.3，a4=0.4，x1=0.8，x2=0.6，x3=-0.4，x4=-

23、0.2一、填空（每空1分，共30分）1. TI公司的定點(diǎn)DSP產(chǎn)品主要有 TMS320C2000 系列、TMS320C5000系列和 TMS320C6000 系列。2. C54x DSP中傳送執(zhí)行指令所需的地址需要用到 PAB 、CAB、DAB和 EAB 4條地址總線。3. DSP的內(nèi)部存儲(chǔ)器類型可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。其中RAM又可以分為兩種類型：?jiǎn)螌ぶ稲AM（SARAM）和雙尋址RAM（DARAM）。4. C54x DSP的內(nèi)部總存儲(chǔ)空間為192K字，分成3個(gè)可選擇的存儲(chǔ)空間：64K字的程序存儲(chǔ)空間 、64K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64K字的 I/O空間 。5. 從

24、功能結(jié)構(gòu)上，C54X DSP的CPU可以劃分成 運(yùn)算部件 和 控制部件 兩大部分。6. C54x DSP的尋址方式有七種，分別為立即尋址、絕對(duì)尋址、累加器尋址、直接尋址、 間接尋址 、存儲(chǔ)器映象寄存器尋址、堆棧尋址。7. 在C54x DSP尋址和指令系統(tǒng)中，Xmem和Ymem表示 16位雙尋址操作數(shù) ，Dmad為16位立即數(shù)，表示 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 ，Pmad為16位立即數(shù)，表示 程序存儲(chǔ)器地址 。8. 程序計(jì)數(shù)器的值可以通過(guò) 復(fù)位操作 、 順序執(zhí)行指令 、 分支轉(zhuǎn)移 ，累加器轉(zhuǎn)移，塊重復(fù)，子程序調(diào)用，從累加器調(diào)用子程序，中斷等操作改變。9. C54x DSP芯片采用了6級(jí)流水線的工作方式，即一

25、條指令分為 預(yù)取指 、取指、譯碼、 尋址 、讀數(shù)和執(zhí)行6個(gè)階段。10. 解決MMR寫(xiě)操作的流水線沖突時(shí)，一般可用采用推薦指令和 插入空操作指令 的方法。11. C54x DSP定時(shí)器由3個(gè)16位存儲(chǔ)器映射寄存器組成：定時(shí)器寄存器（TIM）、 定時(shí)器周期寄存器（PRD）和 定時(shí)器控制寄存器（TCR） 。12. 主機(jī)接口（HPI，Host Port Interface） 是TMS320C54x 系列定點(diǎn)芯片內(nèi)部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線或CPU進(jìn)行通信。13. C54x DSP的指令系統(tǒng)有 助記符指令 和 代數(shù)指令 兩種形式。14. COFF目標(biāo)文件中.text段通常包含 可執(zhí)行

26、代碼 ，.data段通常包含己初始化的數(shù)據(jù)，.bss段中通常為 未初始化的數(shù)據(jù) 保留空間。15. DSP芯片的開(kāi)發(fā)工具可以分為 代碼生成工具 和 代碼調(diào)試工具 兩類。二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1.什么是定點(diǎn)DSP芯片和浮點(diǎn)DSP芯片？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 解：按數(shù)據(jù)的定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為定點(diǎn)DSP；按數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為浮點(diǎn)DSP；定點(diǎn)DSP的價(jià)格便宜，功耗低，但運(yùn)算精度低；浮點(diǎn)DSP的價(jià)格較高，C語(yǔ)言編程調(diào)試方便，運(yùn)算精度高。2. 簡(jiǎn)述流水線操作的基本原理。解：流水線操作是各指令以機(jī)器周期為單位相差一個(gè)時(shí)鐘周期，連續(xù)并行工作的情況。其本質(zhì)是DSP多條總線彼此獨(dú)立地同時(shí)工作，使得同一條指令在不同機(jī)器周期內(nèi)占用不同總線資源。同時(shí)，不同指令在同一機(jī)器周期內(nèi)占用不同總線資源。3. C54x DSP有哪些重復(fù)操作？各有什么優(yōu)點(diǎn)？ 解：有單條指令重復(fù)執(zhí)行和程序塊重復(fù)執(zhí)行兩種重復(fù)操作。單條指令重復(fù)操作功能，可以使乘法/累加和數(shù)據(jù)塊傳送那樣的多周期指令在執(zhí)行一次之后變成單周期指令，大大提高了這些指令的執(zhí)行速度。利用塊重復(fù)操作進(jìn)行循環(huán)，是一種零開(kāi)銷循環(huán)。4. 軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器的功能是什么？ 解：軟件可編程等待狀態(tài)產(chǎn)生器可以將外部總線周期擴(kuò)展到7個(gè)機(jī)器周期（