DSP原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)材料(試題與重點(diǎn)題)(共21頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄一、 填空題二、 簡(jiǎn)答題三、 問(wèn)答題四、 閱讀指令并填空五、 程序題六、 分析程序回答問(wèn)題一、 填空題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(lèi)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(lèi)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

2、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

3、，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

4、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(lèi)。16在C語(yǔ)言和C55x匯編語(yǔ)言的混合程序設(shè)計(jì)中，C函數(shù)的參數(shù)和返回值傳遞到C55x的寄存器中。在函數(shù)“l(fā)ong func(int *p1, int i2, int i3, int i4)”中，*p1傳遞到 AR0 寄存器，i2傳遞到 T0 寄存器，i4傳遞到 AR1 寄存器，返回值由 AC0 寄存器傳遞。17、 匯編語(yǔ)言“mov *AR

5、0，AC0”使用的尋址方式是 間接尋址模式 ，“mov #0x3，DPH”使用的尋址方式是 直接尋址模式 ，“mov *(#0x)，T2”使用的尋址方式是 絕對(duì)尋址模式 。18、 指令執(zhí)行前AC0的值是，那么匯編語(yǔ)句“AND #0x7f， AC0”，執(zhí)行之后，AC0的值是 。19、 C55x 的鏈接器命令文件中，SECTIONS命令的主要作用是 告訴鏈接器如何將輸入段組合成輸出段，以及在存儲(chǔ)器何處存放輸出 。MEMORY命令的主要作用是 定義目標(biāo)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器配置圖，包括對(duì)存儲(chǔ)器各部分的命名，以及規(guī)定它們的起始地址和長(zhǎng)度 。20DSP的狹義理解為 數(shù)字信號(hào)處理器 ，廣義理解為 數(shù)字信號(hào)處理方法

6、。21在直接尋址中，指令代碼包含了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址的低 7 位。當(dāng)ST1中直接尋址編輯方式位CPL =0 時(shí)，與DP相結(jié)合形成16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址；當(dāng)ST1中直接尋址編輯方式位CPL =1 時(shí)，加上SP基地址形成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。22TMS320C54有兩個(gè)通用引腳，BIO和XF， BIO 輸入引腳可用于監(jiān)視外部接口器件的狀態(tài)； XF 輸出引腳可以用于與外部接口器件的握手信號(hào)。3932保護(hù)位3116高階位150低階位23累加器又叫做 目的寄存器 ，它的作用是存放從ALU或乘法器/加法器單元 輸出的數(shù)據(jù)。它的存放格式為24桶形移位器的移位數(shù)有三中表達(dá)方式： 立即數(shù) ； ASM ； T低6位 25DS

7、P可以處理雙16位或雙精度算術(shù)運(yùn)算，當(dāng) C16=0 位雙精度運(yùn)算方式，當(dāng) C16=1 為雙16位運(yùn)算方式。26復(fù)位電路有三種方式，分別是 上電復(fù)位 ； 手動(dòng)復(fù)位 ； 軟件復(fù)位 。27立即數(shù)尋址指令中在數(shù)字或符號(hào)常數(shù)前面加一個(gè) # 號(hào)，來(lái)表示立即數(shù)。28位倒序?qū)ぶ贩绞街?，AR0中存放的是 FFT點(diǎn)數(shù)的一半 。29一般，COFF目標(biāo)文件中包含三個(gè)缺省的段： text 段； data 段和 bss 段。30匯編源程序中標(biāo)號(hào)可選，若使用標(biāo)號(hào)，則標(biāo)號(hào)必須從 第一列 開(kāi)始；程序中可以有注釋?zhuān)⑨屧诘谝涣虚_(kāi)始時(shí)前面需標(biāo)上 星號(hào)或分號(hào) ，但在其它列開(kāi)始的注釋前面只能標(biāo) 分號(hào) 。31C5402有23條外部程序地

8、址線，其程序空間可擴(kuò)展到 1M ，內(nèi)程序區(qū)在 第0頁(yè) 。32指令執(zhí)行前有關(guān)寄存器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元情況如下圖所示，請(qǐng)?jiān)谙聢D分別填寫(xiě)指令執(zhí)行后有關(guān)寄存器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容。 ADD *AR3+，14，AA 00 0000 1200A 00 0000 2700 C 1C 1AR3 0101 AR3 01000100h 15000100h 1500數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器二、簡(jiǎn)答題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(chēng)為定點(diǎn)DSP；按數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱(chēng)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

9、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(xiāo)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

10、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（C549、C5402、C5410和C5420為14個(gè)機(jī)器周期），這樣C54x DSP可以方便地與慢速的片內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O器件接口。5根據(jù)你的理解，試列舉 DSP 芯片的特點(diǎn)？（5分）答：哈佛結(jié)構(gòu)；多總線結(jié)構(gòu)；指令系統(tǒng)的流水線操作；專(zhuān)用的硬件乘法器；特殊的DSP指令；快速的指令周期；豐富的外設(shè) 6、TMS320C55x 芯片的總線結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)，主要包括哪些總線？它們的功能是什么？（6分） 答：TMS320C55x DSP采用先進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)并具有十二組總線，其獨(dú)立的程序總線和數(shù)據(jù)總線允許同時(shí)讀取指令和操作數(shù)，實(shí)現(xiàn)高度的并行操作。采用各自分開(kāi)的

11、數(shù)據(jù)總線分別用于讀數(shù)據(jù)和寫(xiě)數(shù)據(jù)，允許CPU在同一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)進(jìn)行兩次讀操作數(shù)和一次寫(xiě)操作數(shù)。獨(dú)立的程序總線和數(shù)據(jù)總線允許CPU同時(shí)訪問(wèn)程序指令和數(shù)據(jù)。 包括12條總線，分別是：PAB和PB、BAB和BB、CAB和CB、DAB和DB、EAB和EB、FAB和FB。功能：7、DSP 為了降低功耗采取了哪些措施？（6分）答：雙電壓供電；多種工作模式8、TMS320C55x 的總存儲(chǔ)空間為多少？可分為哪 3 類(lèi)，它們的大小是多少？存儲(chǔ)器空間的各自作用是什么？（6分）答：程序空間16M Byte；I/O空間64K Words；數(shù)據(jù)空間8M Words9、TMS320C55x有哪些尋址方式，它們是如何尋址的

12、？試為每種尋址方式列舉一條指令（6分）答：直接尋址模式，mov K16，DP；間接尋址模式，mov *AR0，AC0；絕對(duì)尋址模式，mov *(#0x)，T2；MMR尋址模式，mov *abs16(AR2), T2；寄存器位尋址模式，btstp 30, AC1；圓形尋址模式。10、將C源程序轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行文件需要經(jīng)過(guò)哪些步驟？（6分）答：創(chuàng)建C源文件；創(chuàng)建工程文件；創(chuàng)建連接器命令文件；編譯整個(gè)工程文件；鏈接；生成可執(zhí)行文件11、常用的TMS320C55x匯編命令有哪些，它們的作用是什么？（5分）12TMS320C54x有多少條16位總線？這些總線各有什么作用？（6分）答：C54x共有4組8條16

13、位總線 1條程序總線（PB）：傳送取自程序存儲(chǔ)器的指令代碼和立即操作數(shù)。 3條數(shù)據(jù)總線（CB、DB、EB）：CB和EB傳送從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的操作數(shù)；EB傳送寫(xiě)到存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。 4條地址總線（PAB、CAB、DAB、EAB）傳送相應(yīng)指令所學(xué)要的代碼。13TMS320C54x片內(nèi)存儲(chǔ)器一般包括哪些種類(lèi)？如何控制存儲(chǔ)器片內(nèi)或片外的分配？（6分）答：TMS320C54x的片內(nèi)存儲(chǔ)空間分為3個(gè)可選擇的存儲(chǔ)空間：64K的程序空間，64K的數(shù)據(jù)空間和64K的I/O空間，所有TMS320C54x芯片都包括RAM、SARAM、DARAM。 程序空間：MP/MC=1 4000HFFFFH 片外 MP/MC=0

14、4000HEFFFH 片外 FF00HFFFFH 片內(nèi) OVLY=1 0000H007FH 保留 0080H007FH 片內(nèi) OVLY=0 0000H3FFFH 片外 數(shù)據(jù)空間：DROM=1 F000HFEFFH 只讀空間 FF00HFFFH 保留 DROM=0 F000HFEFFH 片外14當(dāng)TMS320C54x CPU接收到可屏蔽的硬件中斷時(shí)，滿足哪些條件中斷才能被響應(yīng)？（6分）答：（1）出現(xiàn)多個(gè)中斷時(shí)，此中斷的優(yōu)先級(jí)最高（2）INTM=0 允許全局中斷 （3）IMR中的響應(yīng)相應(yīng)位為1，開(kāi)放此中斷。15循環(huán)尋址中，如何確定循環(huán)緩沖的起始地址？如果循環(huán)緩沖大小為17，其起始地址必須從什么地址

15、開(kāi)始？BK初始化為多少？（4分）16TMS320C54x硬件復(fù)位地址為多少？如何確定中斷向量地址？計(jì)算INT0（IPTR=001H）的中斷向量地址。（6分）答：復(fù)位后，復(fù)位向量地址為：0080H 確定地址方式：IPTR+左移2位后的中斷向量序列號(hào) 10H左移2位后成為40H，IPTR=001H，則中斷向量地址為00C0H17若輔助寄存器AR0的值為0x0005H，AR3的值為0x030FH，請(qǐng)分別給出下列尋址方式修改后的輔助寄存器的值。（6分）*AR3+ ； AR3=0310H*AR3+0 ； AR3=0314H*AR3（15） ； AR3=0324H18分別解釋以下指令的功能。（6分）LD

16、#80h， A； 把立即數(shù)80H裝入累加器ALD 80h， A； 把80H為地址的數(shù)據(jù)裝如累加器ALD #80h，16， A； 把立即數(shù)80H左移16位后裝如累加器A三、問(wèn)答題1. C54x DSP的串行口有哪些類(lèi)型？各有什么特點(diǎn)？ 解：有標(biāo)準(zhǔn)同步串口SP、緩沖同步串口BSP、多路緩沖串口McBSP、時(shí)分多路同步串口TMD 四種。緩沖串口（BSP）是一個(gè)增強(qiáng)型的標(biāo)準(zhǔn)串口，它由一個(gè)全雙工雙緩沖串口和一個(gè)自動(dòng)緩沖單元（ABU）組成。由于其中的串行口與標(biāo)準(zhǔn)串口的功能相同，因此在標(biāo)準(zhǔn)模式下，緩沖串口的操作與標(biāo)準(zhǔn)串口的工作方式是一樣的。不過(guò)無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)模式還是自動(dòng)緩沖模式，BSP都提供了一些增強(qiáng)功能。主要

17、包括了可編程控制的串口時(shí)鐘、可選擇時(shí)鐘和幀同步信號(hào)的正負(fù)極性，能夠以每幀8位、10位、12位和16位傳輸數(shù)據(jù)。通過(guò)配置BSP的控制寄存器，BSP還能實(shí)現(xiàn)忽略幀同步信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)分復(fù)用串行口TDM采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將多個(gè)外部器件復(fù)用與C54x進(jìn)行串行通信，每一個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)于其中的1路通信。TDM可以和外部的多個(gè)應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)方便靈活的數(shù)據(jù)交換。C54x最多可以和8個(gè)外部器件接口通信。多通道緩沖串口（McBSP）是在緩沖串口的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的增強(qiáng)版。McBSP具有高速、全雙工、可與各種總線標(biāo)準(zhǔn)的器件直接接口等特點(diǎn)，它為DSP使用者在不同方面的應(yīng)用提供了方便，尤其適合在通信領(lǐng)域的應(yīng)用。3、 TI公司

18、DSP分類(lèi)及代表產(chǎn)品簡(jiǎn)介 TI的DSP經(jīng)過(guò)完善的測(cè)試出廠時(shí)，都是以 TMS320為前綴。在眾多款型DSP中，TI把市場(chǎng)銷(xiāo)量好和前景看好的DSP歸為三大系列而大力推廣，TI也稱(chēng)之為三個(gè)平臺(tái)。 TMS320C6000平臺(tái)，包含定點(diǎn)C62x和C64x以及浮點(diǎn)C67x。其追求的是至高性能，最近新推出的芯片速度高達(dá)1GHZ，適合寬帶網(wǎng)絡(luò)、圖像、影像、雷達(dá)等處理應(yīng)用。 TMS320C5000 平臺(tái)，包含代碼兼容的定點(diǎn)C54x和C55x。其提供性能、外圍設(shè)備、小型封裝和電源效率的優(yōu)化組合，適合便攜式上網(wǎng)、語(yǔ)音處理及對(duì)功耗有嚴(yán)格要求的地方。 DSP的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)往往是采取主從式結(jié)構(gòu)：在一塊電路板上，DSP做從機(jī)，

19、負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算；外加一塊嵌入式微處理器做主機(jī)，來(lái)完成輸入、控制、顯示等其他功能。為此，TI專(zhuān)門(mén)推出了一款雙核處理器OMAP，包含有一個(gè)ARM和一個(gè)C5000系列DSP，OMAP處理器把主從式設(shè)計(jì)在芯片級(jí)上合二為一，一個(gè)典型的應(yīng)用實(shí)例為諾基亞手機(jī)。 TMS320C2000 平臺(tái)，包含16位C24xx和32位C28xx的定點(diǎn)DSP。C24xx系列市場(chǎng)銷(xiāo)量很好，而對(duì)C28xx系列， TI認(rèn)為很有市場(chǎng)潛力而大力推廣。C2000針對(duì)控制領(lǐng)域做了優(yōu)化配置，集成了了眾多的外設(shè)，適合逆變器、馬達(dá)、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電力等應(yīng)用領(lǐng)域。 另外，OMAP 系列：OMAP 處理器集成ARM 的命令及控制功能，另外

20、還提供DSP 的低功耗，實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力，最適合移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備和多媒體家電。 其他系列的DSP 曾經(jīng)有過(guò)風(fēng)光，但現(xiàn)在都非TI 主推產(chǎn)品了，除了C3X 系列外，其他基本處于淘汰階段，如：C3X 的浮點(diǎn)系列：C30，C31，C32 C2X 和C5X 系列：C20，C25，C50, 每個(gè)系列的DSP 都有其主要應(yīng)用領(lǐng)域。 4、 簡(jiǎn)述實(shí)時(shí)信號(hào)處理的含義。 要求在限定的時(shí)間內(nèi)將采集的數(shù)據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)處理完成并得到一定的結(jié)果，即信號(hào)處理的時(shí)間要小于或者等于下一批數(shù)據(jù)輸入時(shí)間，有時(shí)甚至要求在特定的時(shí)間、地點(diǎn)來(lái)完成信號(hào)處理。 5、 數(shù)字信號(hào)處理中最典型的運(yùn)算有哪些？ 離散傅里葉變換（DFT）和卷積是信號(hào)處理中兩個(gè)最基

21、本也是最常用的運(yùn)算。核心算法是構(gòu)成多數(shù)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的基本模塊, 包括：FFT，向量加，向量點(diǎn)積，濾波器，控制（轉(zhuǎn)移、壓棧、出棧、位操作）6、 C6000系列DSP為什么適合與數(shù)字信號(hào)處理的需要？從DSP的cpu結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)、專(zhuān)用功能單元、指令系統(tǒng)等方面闡述。 TMS320C6000產(chǎn)品是美國(guó)TI公司于1997年推出的dsp芯片，該DSP芯片定點(diǎn)、浮點(diǎn)兼容，其中，定點(diǎn)系列是TMS320C62xx系列，浮點(diǎn)系列是TMS320C67xx系列。CPU結(jié)構(gòu)：1.定點(diǎn)/浮點(diǎn)系列兼容DSP 2.具有VelociTITM先進(jìn)VLIW結(jié)構(gòu)內(nèi)核 3.具有類(lèi)似RISC的指令集 4.片內(nèi)集成大容量S

22、RAM，最大可達(dá)8bit 6.內(nèi)置高效率協(xié)處理器7.片內(nèi)提供多重集成外設(shè)（不同芯片的資源不同）等多種功能結(jié)構(gòu)，滿足數(shù)字信號(hào)處理的精度及效率需要，另外其CPU用了哈佛結(jié)構(gòu)，程序總線和數(shù)據(jù)總線分開(kāi)，取指令與執(zhí)行指令可并行，時(shí)效性提高?？偩€：cpu內(nèi)部程序總線和數(shù)據(jù)總線分開(kāi)，取指令與執(zhí)行指令可并行。但偏外的存儲(chǔ)器和總線都不分開(kāi)。C6000系列DSP才用了新的VILW結(jié)構(gòu)，片內(nèi)提供8個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算單元，256位的程序總線，2套32位的數(shù)據(jù)總線和1套32位的DMA專(zhuān)用總線。靈活的總線結(jié)構(gòu)大大緩解了數(shù)據(jù)瓶頸對(duì)系統(tǒng)性能的限制。存儲(chǔ)區(qū)：C6000系統(tǒng)dsp內(nèi)部集成有1-8bit的程序RAM和數(shù)據(jù)RAM，對(duì)于有些

23、片種，這些存儲(chǔ)器還可以配置為程序Cache或者數(shù)據(jù)Cache來(lái)使用。專(zhuān)用功能單元：C6000片內(nèi)有8個(gè)并行的處理單元，分為相同的兩組，包括2個(gè)乘法器和6個(gè)ALU。這8個(gè)功能單元最多可以在1個(gè)周期內(nèi)同時(shí)執(zhí)行8條32位指令，芯片最高時(shí)鐘頻率為300MHz（67xx系列），且內(nèi)部8個(gè)處理單元并行運(yùn)行時(shí)，其最大處理能力可達(dá)到1600MIPS。郭功能單元的并且操作使得DSO在相同時(shí)間內(nèi)能夠完成更多的操作，提高了程序的執(zhí)行速度。指令系統(tǒng)：DSP的體系結(jié)構(gòu)采用超長(zhǎng)指令字（vliw）結(jié)構(gòu)，單指令字長(zhǎng)為32位，指令包里有8條指令，總字長(zhǎng)達(dá)到256位。執(zhí)行指令的功能單元已經(jīng)在編譯時(shí)分配好，程序運(yùn)行時(shí)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的指令

24、分配模塊，可以將每個(gè)256為的指令包同時(shí)分配到8個(gè)處理單元，并有8個(gè)單元同時(shí)運(yùn)行。綜上看出，C6000 DSP適合數(shù)字信號(hào)處理的需要。 7、 簡(jiǎn)述C6000系列定點(diǎn)DSP的指令流水線結(jié)構(gòu)。 指令流水線的工作方式，即一條指令的執(zhí)行分為若干個(gè)階段完成，就像經(jīng)過(guò)工廠里的生產(chǎn)流水線上的一道道工序一樣，而同時(shí)，在流水線的其它階段又分別有其它的指令在順序地執(zhí)行著。C6000中指令均按照取指（Fetch)譯碼(Decode)和執(zhí)行（Execute）3個(gè)流水線運(yùn)行，每一級(jí)又包含幾個(gè)節(jié)拍，如下圖所示C6000系列定點(diǎn)DSP指令流水線結(jié)構(gòu)： 8、 簡(jiǎn)述C6000系列DSP CPU 有那幾個(gè)功能單元，每個(gè)功能單元的

25、作用是什么？ 4個(gè)主要單元，指令緩沖單元I，程序流程單元P，地址流程單元A，數(shù)據(jù)計(jì)算單元D， 指令緩沖單元I由指令隊(duì)列和指令譯碼器構(gòu)成，接受程序指令代碼，放到IBQ中，指令譯碼器從指令緩沖隊(duì)列中取指令進(jìn)行譯碼，譯碼后數(shù)據(jù)分別送到其他三個(gè)單元中處理。P單元由程序地址產(chǎn)生邏輯電路和一組寄存器組構(gòu)成，主要功能產(chǎn)生所有I單元讀取指令所需的程序地址、控制指令讀取順序。A單元：功能產(chǎn)生讀寫(xiě)數(shù)據(jù)空間的地址；D單元：包括了CPU的主要計(jì)算部件，完成高效的計(jì)算功能。CPU結(jié)構(gòu)分三個(gè)機(jī)構(gòu)：程序讀入及指令分配、譯碼機(jī)構(gòu)；程序執(zhí)行機(jī)構(gòu)：兩個(gè)數(shù)據(jù)通路，8個(gè)功能單元等，其中.L1、.L2、.S1、.S2是主要的算術(shù)邏輯單

26、元，.M1.M2是乘法器，主要完成乘法運(yùn)算，.D1.D2是數(shù)據(jù)尋址單元，唯一能產(chǎn)生地址的功能單元。指令測(cè)試、仿真端口及控制邏輯。 9、 何謂線性匯編？并行匯編？ 線性匯編語(yǔ)言主要用途是編寫(xiě)需要優(yōu)化的算法，其代碼不需要給出匯編代碼必須指出的所有信息，可對(duì)信息選擇，也可由匯編優(yōu)化器確定。其文件使用“.sa”，擴(kuò)展名僅對(duì)指定的代碼段進(jìn)行優(yōu)化，指定代碼段外的代碼被拷貝為輸出“.asm”文件，線性匯編過(guò)程可以：傳遞參數(shù)，返回結(jié)果，使用符號(hào)變量，不考慮流水線問(wèn)題。并行匯編 ：它是直接采用DSP中各個(gè)功能單元作為操作對(duì)象，根據(jù)TI規(guī)定的匯編語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)規(guī)范要求來(lái)完成程序的編寫(xiě)，在程序編寫(xiě)時(shí)要充分考慮寄存器的使用

27、、各個(gè)指令的時(shí)延以及指令間的并行關(guān)系。根據(jù)盡量使軟件流水滿負(fù)荷執(zhí)行的規(guī)則，合理的書(shū)寫(xiě)并行匯編指令，能夠極大的提高程序執(zhí)行的速度，充分發(fā)揮出DSP的優(yōu)勢(shì)。10、 何謂超標(biāo)量處理器？何謂超流水處理器？何謂超標(biāo)量超流水處理器？（理解） 超標(biāo)量是通過(guò)內(nèi)置多條流水線來(lái)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)處理器，其實(shí)質(zhì)是以空間換取時(shí)間。超流水是通過(guò)細(xì)化流水、提高主頻，使得在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成一個(gè)甚至多個(gè)操作，其實(shí)質(zhì)是以時(shí)間換取空間。超標(biāo)量超流水處理器則是指在超標(biāo)量和超流水兩種技術(shù)間，找到一個(gè)最佳結(jié)合點(diǎn)，這樣既能解決操作的時(shí)間問(wèn)題，又能滿足處理器對(duì)空間的要求。 11、 何謂軟件流水優(yōu)化？軟件流水優(yōu)化有什么專(zhuān)用？ DSP適合對(duì)大量數(shù)

28、據(jù)做相同的運(yùn)算，相同的工作放在一起完成，形成循環(huán)，便于軟件流水。軟件流水：是一種重要的指令調(diào)度技術(shù)，它通過(guò)編排循環(huán)指令，重疊地執(zhí)行不同的循環(huán)體來(lái)提高ILP。而軟件流水優(yōu)化正是利用DSP處理機(jī)指令級(jí)的并行性，滿足各種資源限制，實(shí)現(xiàn)資源合理分配、充分使用算法到DSP結(jié)構(gòu)的映射，使單周期內(nèi)盡可能多的功能單元在執(zhí)行指令。專(zhuān)用：產(chǎn)生高性能循環(huán)代碼，執(zhí)行并行指令，填充延遲間隙，功能單元使用最大化，由開(kāi)發(fā)工具產(chǎn)生，由編譯器選項(xiàng)-o2或o3引入，匯編優(yōu)化器/C優(yōu)化器產(chǎn)生，循環(huán)中工作太多，導(dǎo)致資源不夠（如：寄存器不夠分配），則可以拆分循環(huán)或展開(kāi)循環(huán)。消除冗余循環(huán)。充分利用指令局部性和數(shù)據(jù)局部性的特點(diǎn)，推測(cè)執(zhí)行。

29、12、數(shù)字信號(hào)處理程序優(yōu)化分為哪幾個(gè)層次？?jī)?yōu)化的步驟是什么？每個(gè)步驟有哪些優(yōu)化措施？（注：不知道題目問(wèn)的步驟是指優(yōu)化的總步驟，還是指每個(gè)層次優(yōu)化的步驟，故答案不全面）三個(gè)層次：1.C語(yǔ)言級(jí)的優(yōu)化 2. 線性匯編優(yōu)化3. 手工匯編優(yōu)化（優(yōu)化步驟：1、用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)算法并驗(yàn)證寫(xiě)2、C6x線性匯編代碼3、畫(huà)相關(guān)圖4、分配功能單元和寄存器5、建編排表6、將編排表轉(zhuǎn)換為C6x匯編代碼）1.C語(yǔ)言級(jí)的優(yōu)化 ：使用編譯選項(xiàng)、軟件流水、內(nèi)聯(lián)函數(shù)和循環(huán)展開(kāi)等方法來(lái)對(duì)代碼進(jìn)行優(yōu)化，以提高代碼執(zhí)行速度，并減小代碼尺寸。2. 線性匯編優(yōu)化：寫(xiě)線性匯編程序，然后用匯編優(yōu)化器進(jìn)行優(yōu)化，生成高性能的代碼。使用C6000的剖析

30、工具(Profiling Tools)可以找到代碼中最耗費(fèi)時(shí)間的部分，就是這部分需要用線性匯編重寫(xiě)。需要知道：匯編優(yōu)化器偽指令、影響匯編優(yōu)化器行為的選項(xiàng)、TMS320C6000指令、線性匯編源語(yǔ)句語(yǔ)法、指定寄存器或寄存器組、指定功能單元、源代碼注釋等。3. 手工匯編優(yōu)化：編寫(xiě)C程序并不經(jīng)過(guò)任何優(yōu)化，使用-On優(yōu)化選項(xiàng)，需要優(yōu)化的代碼轉(zhuǎn)換為線性匯編，手工匯編并優(yōu)化。優(yōu)化措施：并行指令，填充延遲間隙，展開(kāi)循環(huán)，存取帶寬優(yōu)化（使用LDW/LDDW），軟件流水等。 13、CMD文件的作用是什么？CMD是連接命令文件，包含了DSP和目標(biāo)板的存儲(chǔ)器空間的定義以及代碼段、數(shù)據(jù)段是如何分配到這些存儲(chǔ)器空間的。

31、是32位的dos命令提示符,有中文提示;而command是16位的dos命令提示符,全是英文.區(qū)別就是:一個(gè)是中文幫助,一個(gè)是英文幫助,功能沒(méi)有多大區(qū)別. 14、以實(shí)驗(yàn)一為例簡(jiǎn)述上機(jī)實(shí)驗(yàn)步驟。 實(shí)驗(yàn)步驟1、開(kāi)機(jī)：進(jìn)入Win XP系統(tǒng)，雙擊桌面上CCS3.3圖標(biāo)，選擇openDM6437 Little Endian Simulator ,進(jìn)入DSP軟件集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，或者選擇openc6437 510 plus進(jìn)入DSP硬件集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（使用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)，先連接好實(shí)驗(yàn)箱及仿真器等方可開(kāi)機(jī)）。2、編輯文件：選擇FileNewSource File菜單，編輯好C程序文件（*.c）、匯編程序文件（*.a

32、sm）、頭文件（*.asm）及鏈接命令文件（*.cmd）,并保存在D盤(pán)DSPLABLAB1文件夾中。3、創(chuàng)建工程項(xiàng)目：選擇ProjectNew，出現(xiàn)對(duì)話框，在project欄（第一行）填寫(xiě)項(xiàng)目名稱(chēng)，并選定項(xiàng)目的位置（D:DSPLABLAB1）,然后單擊“完成”按鈕，這樣就新建了一個(gè)工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目用來(lái)管理各種文件，便于編譯、調(diào)試。注意：路徑、文件夾、文件名中不能含有漢字，且第一個(gè)字母不能是數(shù)字。4、添加文件：將編輯好的三個(gè)文件添加到剛建好的工程項(xiàng)目中,選擇ProjectAdd Files to Project，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，選擇文件夾（D:DSPLABLAB1）并選中C文件、匯編程序文件、頭

33、文件、cmd文件，單擊“打開(kāi)”按鈕就將這四個(gè)文件添加到該工程中了。5、編譯匯編程序：選擇ProjectCompile File，分別編譯主程序及頭文件，修改程序中的錯(cuò)誤，再編譯，直到無(wú)錯(cuò)誤出現(xiàn)。編譯后的文件為OBJ文件。6、鏈接：選擇ProjectBuild或Rebuild All，鏈接各OBJ文件，若有錯(cuò)誤出現(xiàn)應(yīng)修改錯(cuò)誤（錯(cuò)誤應(yīng)在cmd文件中），再鏈接，直到無(wú)錯(cuò)誤出現(xiàn)。鏈接生成可執(zhí)行的out文件。7、下載out文件：選擇FileLoad Program，在debuge文件夾中選中out文件（文件名與工程項(xiàng)目同名），單擊“打開(kāi)”按鈕，這樣out文件就下載到DSP中了。調(diào)試：選擇debugeSt

34、ep Into 單步執(zhí)行代碼或者選擇debugeRun連續(xù)運(yùn)行代碼（debugeHalt停止運(yùn)行）。單步運(yùn)行或運(yùn)行結(jié)束后選擇ViewMemory和ViewRegistersCPU Registers/Peripheral Regs查看存儲(chǔ)器和寄存器中的數(shù)據(jù)。如果最后的結(jié)果有錯(cuò)誤，則應(yīng)查找原因修改程序并重復(fù)步驟5 步驟8，直到結(jié)果正確為止。四、閱讀指令并填空1BANZ 2000h, *AR3-2CMPR GT, AR33ADD *AR3+, 14, A4SUB A, -8, B5MPY *AR3+, A五、程序題1、寫(xiě)出計(jì)算的主要匯編程序，并給程序添加注釋?zhuān)?huà)出程序的流程圖。解：程序及注釋?zhuān)?b

35、ss x, 20;給變量x分配20個(gè)字單元.bss y, 1;給變量y分配1個(gè)字單元STM #x, AR1;取x地址STM #19, AR2;設(shè)置循環(huán)次數(shù)LD #0, A;累加器清零loop: ADD *AR1+, A;累加x分量 BANZ loop, *AR2-;循環(huán)是否結(jié)束，沒(méi)有結(jié)束則繼續(xù)累加 STL A, y;把結(jié)果存入y流程圖：2、實(shí)現(xiàn)計(jì)算z=x+y-w的程序。 title "example1.asm" mmregsSTACK usect "STACK", 10h bss x，1 bss y， bss w，1 bss z，1 def start

36、datatable： word 10，26，23 textstart： STM #0，SWWSR STM #STACK+10h，SP ；初始化堆棧指針SP STM #x,AR1 RPT #2 MVPD table,*AR1+ ；數(shù)據(jù)從程序存儲(chǔ)器傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 CALL SUMBend: B endSUMB: LD x, A ADD y, A SUB w,A ；實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算 STL A, z RET end3實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)組X5=1，2，3，4，5的初始化，然后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)組X5復(fù)制到數(shù)組Y5。最后實(shí)現(xiàn)數(shù)組X和數(shù)組Y中對(duì)應(yīng)元素相乘并累加，即z=1*1+2*2+3*3+4*4+5*5 mmreg

37、s bss x， 5 bss y， 5 bss z， def starttable： word 1，2，3，4，5 text start： STM #x， AR1 RPT 4 MVPD table，*AR1+ ；從程序存儲(chǔ)器傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)組X5 STM # x， AR2STM # y， AR3 RPT 4 MVDD *AR1，*AR3 ；從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)組X5傳送到Y(jié)5 SSBX FRCT ；準(zhǔn)備整數(shù)乘法 STM # x， AR2 STM # y， AR3STM # z， AR4RPTZ 4 MAC *AR2+,*AR3+,A STL A，*AR4 End： B end end4、用C55x

38、匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)計(jì)算 的程序。（10分）答：mpym *AR0+, *AR1+, AC0mpym *AR0+, *AR1+, AC1add AC1, AC0mpym *AR0+, *AR1+, AC1add AC1, AC0mpym *AR0+, *AR1+, AC1add AC1, AC0或者：mpym *AR0+, *AR1+, AC0 |rpt #2 macm *AR0+, *AR1+, AC05、用C55x匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)計(jì)算 的程序。（10分）答：mpym *AR0+, *AR1+, AC3 masm *AR0+, *AR1+, AC36、以8點(diǎn)的FFT為例，用C55x的匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)FFT的

39、算法，并且解釋該算法的實(shí)現(xiàn)方法。（20分）答： .sect "fft_code" _fft: aadd #(ARGS-Size+1),SP ; Adjust stack for local vars mov mmap(ST1_55),AR2 ; Save ST1,ST3 mov mmap(ST3_55),AR3 mov AR2,fft.d_ST1 mov AR3,fft.d_ST3 btst #0,T1,TC1 ; Check SCALE flag set mov #0x6340,mmap(ST1_55) ; Set CPL,XF,SATD,SXAM,FRCT (SCALE

40、=1) mov #0x1f22,mmap(ST3_55) ; Set: HINT,SATA,SMUL xcc do_scale,TC1 mov #0x6300,mmap(ST1_55) ; Set CPL,XF,SATD,SXAM (SCALE=2) do_scale mov T2,fft.d_T2 ; Save T2 | mov #1,AC0 mov AC0,fft.d_L ; Initialize L=1| sfts AC0,T0 ; T0=EXP mov AC0,fft.d_N ; N=1<<EXP mov XAR1,XCDP ; CDP = pointer to U mov

41、 XSP,XAR4 add #fft.d_temp,AR4 ; AR4 = pointer to temp mov XAR0,XAR1 ; AR1 points to sample buffer mov T0,T1 mov XAR0,XAR5 ; Copy externd bits to XAR5outer_loop ; for (L=1; L<=EXP; L+) mov fft.d_L,T0 ; note: Since the buffer is| mov #2,AC0 ; arranged in re,im pairs sfts AC0,T0 ; the index to the b

42、uffer neg T0 ; is doubled| mov fft.d_N,AC1 ; But the repeat coutners sftl AC1,T0 ; are not doubled mov AC0,T0 ; LE=2<<L | sfts AC0,#-1 mov AC0,AR0 ; LE1=LE>>1 | sfts AC0,#-1 sub #1,AC0 ; Init mid_loop counter mov mmap(AC0L),BRC0 ; BRC0=LE1-1 sub #1,AC1 ; Init inner loop counter mov mmap(AC1L),BRC1 ; BRC1=(N>>L)-1 add AR1,AR0 mov #0,T2 ; j=0 | rptblocal mid_loop-1 ; for (j=0; j<LE1;j+) mov T2,AR5 ; AR5=id=i+LE1 mov T2,AR3 add AR0,AR5 ; AR5 = pointer to Xid.re add #