DSP復習要點講解

1、使用說明：1以下內(nèi)容以老師給的為準2由于個人能力有限，內(nèi)容難免有錯3以下內(nèi)容若令你成績過低，與文件制作人無關(guān)4僅供參考DSP復習要點一、基礎(chǔ)知識概念題：1、給出一個典型的DSP系統(tǒng)的組成框圖。y(n)x(n) 低通濾波器D/A轉(zhuǎn)換器數(shù)字信號處理器抗混疊濾波器A/D 轉(zhuǎn)換器X(t) y(t)2、簡述C54x DSP的總線結(jié)構(gòu)？答: TMS320C54x的結(jié)構(gòu)是圍繞8組16bit總線建立的。（1）、一組程序總線(PB) （2）、三組數(shù)據(jù)總線(CB，DB和EB) （3）、四組地址總線（PAB，CAB，DAB和EAB) 3簡述馮諾依曼結(jié)構(gòu)、哈佛結(jié)構(gòu)的特點？答：馮諾依曼結(jié)構(gòu)中不獨立區(qū)分程序和數(shù)據(jù)空間，且

2、程序和數(shù)據(jù)空間共用地址和數(shù)據(jù)線;哈佛結(jié)構(gòu)中程序空間和數(shù)據(jù)空間是獨立的，具有各自獨立的地址線和數(shù)據(jù)線。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的三個獨立存儲器空間分別是什么？答：（1）、64K字的程序存儲空間（2）、64K字的數(shù)據(jù)空間（3）、64K字的I/O空間，7、簡述TMS320C54xDSP的流水線分為幾個操作階段答：分為6個階段

3、1、預取指 2、取 指 3、譯 碼 4、尋址 5、讀數(shù) 6、執(zhí)行8、簡述C54x有哪些數(shù)據(jù)尋址方式？答：1、立即尋址 2、絕對尋址 3、累加器尋址 4、 直接尋址 5、 間接尋址6、存儲器映像寄存器尋址7、堆棧尋址 10、68頁表3.1.1縮略語要記住?？s略語 含 義Smem單數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù) Xmem 雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，從DB數(shù)據(jù)總線上讀取Ymem 雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，從CB數(shù)據(jù)總線上讀取dmad 數(shù)據(jù)存儲器地址pmad 程序存儲器地址 PA I/O口地址src 源累加器 dst 目的累加器 1k 16位長立即數(shù)11、定時器的初始化STM，；關(guān)閉定時器，TSS定時器不工作STM，；定時周期

4、寄存器為，當減至時重新裝載STM#，；重新設(shè)置定時的工作參數(shù)，允許裝載，TSS 定時器開始工作。FSoft，定時器在中斷到來后繼續(xù)工作STM #0008H，IFR ；往中斷寄存器中寫1，實際上為清零，在IFR的第四位為定時器中 斷器0即 INT0的標志位STM #0008H，IMR ；對中斷屏蔽寄存器IMR的第四位寫1，開放定時器中斷0，但要注意中斷方式位INTM=0，IMR的第四位為定時中斷0的屏蔽位RSBX INTM ; 定時器的初始化后，開放總中斷TCR的位功能15121110965430保留SoftFreePSCTRBTSSTDDR直接置0兩位結(jié)合控制定時器狀態(tài)預定計數(shù)器一般賦值時與T

5、DDR相同定時器重新加載位，1時可加載。一般置10時定時器啟動工作，1停止工作分頻系數(shù)，按要求設(shè)置。其決定PSC的值定時長度計算公式T=t×（TDDR+1）×（PRD+1） t為 時鐘周期11、中斷向量的地址如何形成。中斷向量地址是由(處理器工作方式狀態(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（中斷向量序號為031，左移2位后變?yōu)?位）所組成，指向存儲器的某一地址。注意：定時器中斷0的序號為: 16，IPTR復位后全為1，即IPTR=1FF H。12、給出時鐘由倍頻模式切換到分頻模式的設(shè)置代碼。按題目為倍頻模式到分頻模式，可直接進行切換，

6、只需檢測到模式已經(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,A AND #0001H,A BC DIV,ANEQ ;檢測PLLSTATUS位，為0時證明已經(jīng)切換為分頻模式。若涉及倍頻數(shù)的切換題目為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,A AND #0001H,A BC DIV,ANEQSTM #90E7H,CLKMDPLL10：LDM CLKMD,A AND #0001H,A BC PLL10,AEQ ;檢測

7、PLLSTATUS位，為1時證明已經(jīng)切換為倍頻模式。CLKMD 的位功能表151211103210PLLMULPLLDIVPLLCOUNTPLLON/OFFPLLNDIVPLLSTATUSPLL乘數(shù)，PLL除數(shù)PLL計數(shù)值，用于鎖定頻率的時間，一般通過查表決定其數(shù)值PLL通/關(guān)位PLL時鐘電路選擇位。0為分頻1為倍頻PLL的狀態(tài)位0對應(yīng)分頻；1對應(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、定點數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換。（Q15轉(zhuǎn)換為十進制數(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)在存儲器中以補

8、碼的形式存放。所以要將Q15轉(zhuǎn)換為十進制小數(shù)，要轉(zhuǎn)換為原碼。注意，正負的轉(zhuǎn)換不一樣。正數(shù)，原碼補碼一樣，負數(shù)，反碼加1變補碼。得到原碼后，安不同位的權(quán)值計算。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ST01180C（進位位標志）DP（數(shù)據(jù)存儲器頁指針）加法有進位，則c=1減法有借位，則c=0除了帶16位移位的加法或減法外，加法無進位，c=0減法無借位，c=1與CPL結(jié)合可以為直接尋址，CPL=0時ST1141186CPL（直接尋址編輯方式位）INTM（中斷方式位）SXM（符號位擴展方式位）FRCT（小數(shù)方式位）0，選用數(shù)據(jù)頁指針尋址；1，選用堆棧指針尋址0

9、，開放所有可屏蔽中斷；1，關(guān)閉所有可屏蔽中斷置位指令SSBX 則INTM=1RSBX 則INTM=0 0，禁止擴展1，允許擴展具體擴展方式見P26書本有小數(shù)運算的程序中，該位要置為1用的指令：SSBX FRCTPMST1576IPTR（中斷向量指針）MP/MC（MC上有）決定中斷程序的地址，注意不要定義在第一頁，因為第一頁映像寄存器部分。復位后全置1。0微計算機方式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)字頻率的范圍 為0 理解見最后16、低通、帶通、高通、帶阻濾波器的作用要理解。17、濾波器的指標要理解。濾波器的階數(shù)，濾波器的

10、截止頻率二、指令題將*AR3指向的內(nèi)容左移14位后與累加器A相加，AR3的值加1。無進位位，則C為0。由于0100h的內(nèi)容不是負數(shù)，符號位擴展后仍為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 1200H把*AR1指向的內(nèi)容的值裝載到累加器A中，SXM=1，則擴展符號位.0200H中為負數(shù)，擴展的符號位全為1，即變?yōu)?FFFFFFFEDC由于DP值為，則STH為將中的高位（）存放到DP與組成的地址。的數(shù)變?yōu)榈闹涤乙莆缓?，將高位放進*AR所指向的內(nèi)容，A

11、R的值加 存儲累加器BCC值和裝入累加器ACC并行執(zhí)行STB*AR2- B的內(nèi)容右移20（ASM-16=-4-16=-20）位，存儲到*AR2指向的內(nèi)容，AR2的值減一，所以01FFh為F842.注意ASM是以2的補碼存儲的。同樣，LD *AR4+，A *AR2指向的內(nèi)容左移（與ASM無關(guān)）位，加載到A中，AR2的值加一，所以A為FF.三、程序設(shè)計相關(guān)題1、DSP的存儲器配置圖如下圖，寫出其對應(yīng)的鏈接器命令程序文件。MEMORY PAGE 0: EPROM : org=0E000H，len=200HPAGE 1: SPRAM : org=0060H，len=20H DARAM : org=00

12、80H，len=200HSECTIONS .text : >EPROM PAGE 0 .data : >EPROM PAGE 0 .bss : >SPRAM PAGE 1 STACK : >DARAM PAGE 1 2、計算 y =a1*x1+ a2*x2 + a3*x3 + a4*x4。 （a1=1,a2=2,a3=3,a4=4,x1=8,x2=6,x3=4,x4=2）答：程序如下： .title “example.asm” ；設(shè)置文件標題 .mmregs ；為存儲器映像寄存器定義符號名 stack .usect “STACK”,10h ；定義堆棧長度 .bss a,

13、4 ；定義變量a，占四個字長，未初始化 .bss x,4 ；定義變量x，占四個字長，未初始化 .bss y,1 ；定義變量y，占一個字長，未初始化 .def start ；識別定義在當前模塊使用的“start”符號， .data ； 已初始化的數(shù)據(jù) table: .word 1,2,3,4 ；該數(shù)據(jù)的首地址為“table” .word 8,6,4,2 .textstart: STM #stack+10h,SP ；設(shè)置堆棧指針 STM #a,AR1 ；將a的地址值賦給AR1 RPT #7 ；下面的一條指令重復8次 MVPD table,*AR1+ ；數(shù)據(jù)搬移 CALL SUM ；調(diào)用子程序 en

14、d: 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，因為上面的數(shù)據(jù)搬移 STM #x, AR4 ；x也確定，因為x的地址與a相鄰，數(shù)據(jù)移動八次，x 能被賦值 RPTZ A, #3 ；首先對累加器A清零，并對下面的指令重復執(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 芯片中都沒有硬件除法器, 也沒有專門的除法指令;

15、同樣在TMS320C54x DSPs 芯片中也沒有一條單周期的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.title"chufa.asm".mmregs.defstartSTACK:.usect"stack",10H.bssnum,1.bssden,1.bssquot,1.datatable:.word100.word6.textstart: STM #STACK+10H,SPSTM#num,AR1RPT #1MVPDtable,*AR1+LDden,16,AMPYAnumABSASTHA,denLDn

16、um,AABSARPT#15SUBC den,AXC1,BLTNEGASTL A,quotend: B end.end4、延時子程序要掌握Delay:  STM #999,AR1 ； 循環(huán)次數(shù)1000 LOOP1: STM #4999, AR2 ； 循環(huán)次數(shù)5000 LOOP2: 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)到L

17、OOP1 RET .end注意這種延時方法并不精確，需要精確定時必須用定時器。 按此法延時的近似公式為：4×(AR2+1)×(AR1+1)×時鐘周期 當DSP工作在50MHz(時鐘周期20ns),AR1=999, AR2=4999時 延時約為400ms，則LED閃爍的周期為800ms，頻率1.25Hz 5、常用偽指令.bss 保留存儲空間，可用來定義變量，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.u

18、sect可進行以段的形式進行定義，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 行以段的形式進行定義，已初始化.word 初始化一個或多個16為整數(shù).def 識別定義在當前模塊中，但可以被其他模塊使用的符號.ref 識別在當前模塊中使用的但在其他模塊中定義的符號，如在中斷向量標表使用.mmregs 為存儲器映像寄存器定義符號名.end 程序結(jié)束標志程序的使用，自己查表6、編程時用到的指令STMRPTMVPDRPTBLDLDMADDSUBANDBBCSTLSTHSSBXRSBXCALLRPTZMACRET考試題型:選擇題(20分10個

19、)分析題(35分7個)簡答題(20分4個)程序填空題(10分2題10個空)編程題(15分2個)附錄1在數(shù)字信號處理的學習中，很多剛?cè)腴T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)對數(shù)字信號處理有所了解的朋友也為這個問題所困惑。        我們通常所說的頻率，在沒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)學符號用f來表示。這是因為現(xiàn)實世界中的信號大多為模擬信號，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間內(nèi)信號變化的周期數(shù)。如果用單位圓表示的話，如圖1所示，旋轉(zhuǎn)一圈表示信

20、號變化一個周期，則模擬頻率則指的是每秒時間內(nèi)信號旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。                                                                圖1  數(shù)字頻率與模擬頻率      &#

21、160; 模擬頻率中還有一個概念是模擬角頻率，數(shù)學符號常用來表示，其單位為弧度/秒(rad/s)。從單位圓的角度看，模擬頻率是每秒時間內(nèi)信號旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，每一圈的角度變化數(shù)為2pi。很顯然，旋轉(zhuǎn)f圈對應(yīng)著2pi*f的弧度。即：                                              =2pi*f(rad/s)  &#

22、160;   (1)         數(shù)字信號大多是從模擬信號采樣而得，采樣頻率通常用fs表示。數(shù)字頻率更準確的叫法應(yīng)該是歸一化數(shù)字角頻率，其單位為弧度(rad)，數(shù)學符號常用表示。即：                                             =2pi*f/fs(ra

23、d)     (2)其物理意義是相鄰兩個采樣點之間所變化的弧度數(shù)，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。假定有一個正弦信號xn，其頻率f=100Hz，幅度為A，初始相位為0，則這個信號用公式可以表示為：                                    

24、0;      x(t) =A*sin(2*pi*100*t)用采樣頻率fs=500Hz對其進行采樣，得到的數(shù)字信號xn為：                                          xn =A*sin(2*pi*100*n/fs)= A*sin(0.4*pi*n)很明顯，這個數(shù)字信號的頻率為0.4pi。