DSP復(fù)習(xí)要點(diǎn)詳解

1、使用說(shuō)明:1以下內(nèi)容以老師給的為準(zhǔn)2由于個(gè)人能力有限，內(nèi)容難免有錯(cuò)3以下內(nèi)容若令你成績(jī)過(guò)低，與文件制作人無(wú)關(guān)4僅供參考DSP復(fù)習(xí)要點(diǎn)一、基礎(chǔ)知識(shí)概念題：1、給出一個(gè)典型的 DSP系統(tǒng)的組成框圖。y(n)D/A轉(zhuǎn)換器低通濾波器y(t)2、簡(jiǎn)述C54x DSP的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)？答： TMS320C54X 的結(jié)構(gòu)是圍繞8組16bit總線(xiàn)建立的。(1 )、一組程序總線(xiàn)(PB)(2)、三組數(shù)據(jù)總線(xiàn)(CB, DB和EB)(3)、四組地址總線(xiàn)(PAB , CAB, DAB和EAB)3.簡(jiǎn)述馮 ？諾依曼結(jié)構(gòu)、哈佛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？答：馮 ？諾依曼結(jié)構(gòu)中不獨(dú)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(xiàn)哈佛結(jié)構(gòu)中程

2、序空間和數(shù)據(jù)空間是獨(dú)立的，具有各自獨(dú)立的地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)。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B(3)、桶形移位寄存器(4)、乘法器/加法器單元(5)、比較選擇和存儲(chǔ)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(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)器空間分別是什么？答：(1)、64K字的程序存儲(chǔ)空間(2)、64K字的數(shù)據(jù)空間(3)、64K字的I/O空間,7、簡(jiǎn)述TMS320C54xDSP 的流水線(xiàn)分為幾個(gè)操作階段答：分為6個(gè)階段1、預(yù)取指 2、取指 3、譯碼 4、尋址 5、讀數(shù) 6、執(zhí)行8、簡(jiǎn)

3、述C54x有哪些數(shù)據(jù)尋址方式？答：1、立即尋址2、絕對(duì)尋址3、累加器尋址4、直接尋址5、間接尋址6、存儲(chǔ)器映像寄存器尋址7、堆棧尋址10、68頁(yè)表3.1.1縮略語(yǔ)要記住?？s略語(yǔ)含義Smem單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)Xmem雙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)，從DB數(shù)據(jù)總線(xiàn)上讀取Ymem雙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)，從CB數(shù)據(jù)總線(xiàn)上讀取dmad數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址pmad程序存儲(chǔ)器地址PAI/O 口地址src源累加器dst目的累加器1k16位長(zhǎng)立即數(shù)11、定時(shí)器的初始化STM #0010H, TCR;關(guān)閉定時(shí)器，TSS= 1定時(shí)器不工作STM #4999, PRD ;定時(shí)周期寄存器為4 9 9 9,當(dāng)T I M減至。時(shí)重新裝載STM

4、#0669, TCR ;重新設(shè)置定時(shí)的工作參數(shù)，T R B = 1允許裝載，TSS =。定時(shí)器開(kāi)始工作。F r e e / Soft = 1 0 ,定時(shí)器在中斷到來(lái)后繼續(xù)工作STM #0008H , IFR ;往中斷寄存器中寫(xiě) 1 ,實(shí)際上為清零，在IFR的第四位為定時(shí)器中斷器0即INT0的標(biāo)志位STM #0008H , IMR ;對(duì)中斷屏蔽寄存器IMR的第四位寫(xiě)1,開(kāi)放定時(shí)器中斷 0,但要注意中斷方式位INTM=0 , IMR的第四位為定時(shí)中斷 0的屏蔽位RSBX INTM ; 定時(shí)器的初始化后，開(kāi)放總中斷TCR的位功能15-121110965430保留SoftFreePSCTRBTSSTD

5、DR直接置0兩位結(jié)合控制定時(shí)器狀預(yù)定計(jì)數(shù)定時(shí)器重0時(shí)定分頻系數(shù)，態(tài)器一般賦新加載位，時(shí)器啟動(dòng)按要求設(shè)值時(shí)與T時(shí)可工作，T置。其決定TDDR 相加載。一般停止工作PSC的值同置，1，定時(shí)長(zhǎng)度計(jì)算公式t為時(shí)鐘周期T=t X (TDDR+1 ) X (PRD+1 )11、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(hào)（中斷向量序號(hào)為031 ,左移2位后變?yōu)?位）所組成,指向存儲(chǔ)器的某一地址。注意：定時(shí)器中斷 0的序號(hào)為：16, IPTR復(fù)位后全為1,即IPTR=1FF H 。12、給出時(shí)鐘由倍頻模式切換到分頻模

6、式的設(shè)置代碼。按題目為倍頻模式到分頻模式，可直接進(jìn)行切換，只需檢測(cè)到模式已經(jīng)變換假設(shè)DSP芯片工作在10MHz （1倍頻），變?yōu)?MHz （2分頻）。程序如下STM #0,CLKMD;設(shè)置為2分頻DIV: LDM CLKMD,AAND #0001H,ABC DIV,ANEQ;檢測(cè)PLLSTATUS位，為0時(shí)證明已經(jīng)切換為分頻模式。若涉及倍頻數(shù)的切換二-二：一巳-酷二題目為5MHZ到50MHZ，即由1倍頻變?yōu)?0倍頻，STM #0,CLKMD ;設(shè)置為2分頻DIV: LDM CLKMD,AAND #0001H,ABC DIV,ANEQSTM #90E7H,CLKMDPLL10 : LDM CLK

7、MD,AAND #0001H,ABC PLL10,AEQ檢測(cè)PLLSTATUS位，為1 時(shí)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(jì)數(shù)值，PLL通/關(guān)位PLL時(shí)鐘電PLL的狀態(tài)用于鎖定頻路選擇位。位率的時(shí)間，一0為分頻0對(duì)應(yīng)分般通過(guò)查表1 為倍頻頻；1 對(duì)決定其數(shù)值應(yīng)倍頻PLLNDIV 與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(diǎn)數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。（Q15轉(zhuǎn)換為十進(jìn)

8、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(chǔ)器中以補(bǔ)碼的形式存放。所以要將Q15轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制小數(shù)，要轉(zhuǎn)換為原碼。注意，正負(fù)的轉(zhuǎn)換不一樣。正數(shù)，原碼補(bǔ)碼一樣，負(fù)數(shù)，反碼加1變補(bǔ)碼。得到原碼后，安不同位的權(quán)值計(jì)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ST0118-0C （進(jìn)位位標(biāo)志）DP （數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器頁(yè)指針）加法后進(jìn)位，則 c=1減法后借位，則c=0除J帶16位移位的加法或減法外，加法無(wú)進(jìn)位，c=0減法無(wú)借位，c=1與CPL結(jié)合可以為直接尋址，CPL=0時(shí)ST1141186CPL （直接尋址編輯方式位）INTM （中斷方式位）

9、SXM （符號(hào)位擴(kuò)展方式位）FRCT （小數(shù)方式位）0,選用數(shù)據(jù)頁(yè)指針尋址；1,選用堆棧指針尋址0 ,開(kāi)放所后可屏蔽中斷；1 ,關(guān)閉所有引屏敝中斷置位指令SSBX 貝U INTM=1RSBX 貝U INTM=00,禁止擴(kuò)展1,允許擴(kuò)展具體擴(kuò)展方式見(jiàn)P26書(shū)本有小數(shù)運(yùn)算的程序中，該位要置為1 用的指令：SSBX FRCTPMST15-76IPTR （中斷向量指針）MP/MC （MC上有）決定中斷程序的地址，注意0微計(jì)算機(jī)方式不要定義在A頁(yè)，因?yàn)榈?一頁(yè)映像寄存器部分。復(fù)位 后全置1。1微處理器方式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

10、的范圍為0兀理解見(jiàn)最后16、低通、帶通、高通、帶阻濾波器的作用要理解17、濾波器的指標(biāo)要理解。濾波器的階數(shù)，濾波器的截止頻率、指令題Example 1add .翦升,14 r A將*AR3指向的內(nèi)容左移14位后與累加器 A相加，AR3的值加1。無(wú)進(jìn)位位，則 C為0。由 于0100h的內(nèi)容不是負(fù)數(shù)，符號(hào)位擴(kuò)展后仍為0。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 1200HExample 2 w A把*AR1指向的內(nèi)容的值裝載到累加器A中，SXM=1,

11、則擴(kuò)展符號(hào)位.0200H中為負(fù)數(shù)，擴(kuò)展的符號(hào)位全為 1 ,即變?yōu)?FF FFFF FEDCExample 1STH Af 11法旗 InstructionAfter Instruction由于DP值為0 0 4 ,則 STH為將A中的高位（3 11 6）存放到地址。0 2 0 A H的數(shù)變?yōu)? 7 6 5DP與d m a d組成的Example 2STH B, Y, *AR7-B的值右移8位后，將高位放進(jìn) *AR7所指向的內(nèi)容，AR7的值力口 1存儲(chǔ)累加器BCC值和裝入累加器ACC并行執(zhí)行ST B *AR2- B的內(nèi)容右移 20 （ASM-16=-4-16=-20）位，存儲(chǔ)到*AR2指向的內(nèi)容

12、，AR2的 值減一，所以01FFh為F842.注意ASM是以2的補(bǔ)碼存儲(chǔ)的。同樣，LD *AR4+, A *AR2指向的內(nèi)容左移1 6（1 6與 ASM無(wú)關(guān)）位，加載到A中，AR2的值加一，所以 A為FF 8 0 0 10 0 0 0.三、程序設(shè)計(jì)相關(guān)題1、DSP的存儲(chǔ)器配置圖如下圖，寫(xiě)出其對(duì)應(yīng)的鏈接器命令程序文件Page 0程序存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器MEMORY PAGE 0:EPROM : org=0E000H len=200HPAGE 1:SPRAM : org=0060H, len=20HDARAM : org=0080H, len=200HSECTIONS .text : EPROM PA

13、GE 0.data : EPROM PAGE 0.bss : SPRAM PAGE 1STACK : DARAM PAGE 1a4*x4 。2、計(jì)算 y =a1*x1+ a2*x2 + a3*x3 +(a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,x1=8,x2=6,x3=4,x4=2答：程序如下：.titleexample.asm ; 設(shè)直文件標(biāo)題;為存儲(chǔ)器映像寄存器定義符號(hào)名.mmregsstack.usectSTACK10h ;定義堆棧長(zhǎng)度.bssa,4;定義變量a,占四個(gè)字長(zhǎng)，未初始化.bssx,4;定義變量x,占四個(gè)字長(zhǎng)，未初始化.bssy,1;定義變量y,占一個(gè)字長(zhǎng)，未初始化.defst

14、art;識(shí)別定義在當(dāng)前模塊使用的“ start”符號(hào),.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(fù) 8次MVPD table,*AR1+ ;數(shù)據(jù)搬移CALL SUM;調(diào)用子程序end:B end;設(shè)置死循環(huán)，防止程序跑飛SUM:STM #a, AR3 ; a的值已經(jīng)確定，因?yàn)樯厦娴臄?shù)據(jù)搬移STM #x, AR4 ; x也確定，因?yàn)閤的地址與a相鄰，數(shù)據(jù)移動(dòng)八次，x能被賦值RPTZ

15、 A, #3;首先對(duì)累加器 A清零，并對(duì)下面的指令重復(fù)執(zhí)行4次MAC *AR3+,*AR4+,A ; *AR3與*AR4指向的內(nèi)容相乘再加到累加器A中STL A, y ;存儲(chǔ)累加器 A中的低位（150位）到變量y中RET;子程序返回.end;程序結(jié)束3、除法程序100除以6求商說(shuō)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(méi)有硬件除法器，也沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的除法指令；同樣在TMS320C54x DSPs芯片中也沒(méi)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(lái).titlechufa.asm.mmregs.defstartSTACK:

16、.usectstack,10H.bssnum,1.bssden,1.bssquot,1.datatable:.word100.word6.textstart:STM#STACK+10H,SPSTM#num,AR1RPT#1MVPDtable,*AR1+LDden,16,AMPYA num ABSASTH A,den LDnum,AABS A RPT#15SUBC den,A XC1,BLTNEGASTL A,quot end:B end.end4、延時(shí)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:

17、 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)至U LOOP1 RET .end注意這種延時(shí)方法并不精確，需要精確定時(shí)必須用定時(shí)器。按此法延時(shí)的近似公式為：4X(AR2+1)X (AR1+1)X時(shí)鐘周期當(dāng) DSP工作在 50MHz(B寸鐘周期 20ns),AR1=999, AR2=4999寸延時(shí)約為400ms, WJ LED閃爍的周期為800ms,頻率1.25Hz5、常用偽指令.bss保留存儲(chǔ)空間，可用來(lái)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

18、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(jìn)行以段的形式進(jìn)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(jìn)行定義，已初始化.word初始化一個(gè)或多個(gè) 16為整數(shù).def識(shí)別定義在當(dāng)前模塊中，但可以被其他模塊使用的符號(hào).ref識(shí)別在當(dāng)前模塊中使用的但在其他模塊中定義的符號(hào)，如在中斷向量標(biāo)表使用.mmregs為存儲(chǔ)器映像寄存器定義符號(hào)名.end程序結(jié)束標(biāo)志程序的使用，自己查表6、編程時(shí)用到的指令STMRPTMVPDRPTBLDLDMADDSUBANDBBCSTLSTH

19、SSBXRSBXCALLRPTZMACRET考試題型：選擇題（20分10個(gè)）分析題（35分7個(gè)）簡(jiǎn)答題（20分4個(gè)）程序填空題（10分2題10個(gè)空）編程題（15分2個(gè)）附錄1在數(shù)字信號(hào)處理的學(xué)習(xí)中，很多剛?cè)腴T(mén)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(duì)數(shù)字信號(hào)處理有所了解的朋友也為這個(gè)問(wèn) 題所困惑。我們通常所說(shuō)的頻率，在沒(méi)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(xué)符號(hào)用f來(lái)表示。這是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中 的信號(hào)大多為模擬信號(hào)，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(shí)間內(nèi)信號(hào)變化的周期數(shù)。如果用單位圓表示的話(huà)

20、，如圖1所示，旋轉(zhuǎn) 一圈表示信號(hào)變化一個(gè)周期，則模擬頻率則指的是每秒時(shí)間內(nèi)信號(hào)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(gè)概念是模擬角頻率，數(shù)學(xué)符號(hào)常用Q來(lái)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(shí)間內(nèi)信號(hào)旋轉(zhuǎn)的圈 數(shù)，每一圈的角度變化數(shù)為2pi。很顯然，旋轉(zhuǎn)f圈對(duì)應(yīng)著2pi*f的弧度。即：Q =2pi*f(rad/s) (1)數(shù)字信號(hào)大多是從模擬信號(hào)采樣而得，采樣頻率通常用 fs表示。數(shù)字頻 率更準(zhǔn)確的叫法應(yīng)該是歸一化數(shù)字角頻率，其單位為弧度(rad),數(shù)學(xué)符號(hào)常用 表小。即：=2pi*f/fs(rad)(2)其物理意義是相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)之間所變化的弧度數(shù)

21、，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(gè)正弦信號(hào)xn,其頻率f=100Hz,幅度為A,初始相位為0,則這個(gè)信 號(hào)用公式可以表示為：x(t) =A*sin(2*pi*100*t)用采樣頻率fs=500Hz對(duì)其進(jìn)行采樣，得到的數(shù)字信號(hào) xn為：xn =A*sin(2*pi*100*n/fs)=A*sin(0.4*pi*n)很明顯，這個(gè)數(shù)字信號(hào)的頻率為 0.4pi。由上述討論可知，對(duì)應(yīng)兩個(gè)數(shù)字頻率完全相同的信號(hào)，其模擬頻率未必 相同，因?yàn)檫@里還要考慮采樣頻率。 這種歸一化為處理帶來(lái)了方便，帶也給理解 帶來(lái)了困惑。在數(shù)字信號(hào)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(hào)與數(shù)字信號(hào)的橋梁，對(duì)信號(hào)處理的過(guò)程有舉足輕重的影響。附錄2在通用DSP芯片中沒(méi)有硬件除法器，一般不提供單周期的除法指令，要完成除法運(yùn)算一般有兩種方法：一是用乘法實(shí)現(xiàn)，即要除以某個(gè)數(shù)，就可以轉(zhuǎn)化為乘以該數(shù)的倒數(shù)，該方法因計(jì)算繁瑣而在程序設(shè)計(jì)中很少采用；二是把二進(jìn)制除法看作是乘法的逆運(yùn)算，乘法包括一系列的移位和加法，則除法可分解為一