《DSP原理及應(yīng)用版》鄒彥主編課后答案個人終極版

1、聲明：1、本人知識能力有限，只能按自己認(rèn)識來判斷答案的正誤來編寫本資料；2、本資料為DSP原理及應(yīng)用（修訂版）鄒彥主編的課后答案，僅作參考作用，不一定代表考試方向。3、請尊重勞動成果，祝大家考試順利！第一章1、數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法一般有幾種 答：課本P2 （2.數(shù)字信號處理實現(xiàn)）2、簡要地敘述DSP芯片的發(fā)展概況。 答：課本P2 （ DSP芯片的發(fā)展概況）3、可編程DSP芯片有哪些特點 答：課本P3 （ DSP芯片的特點）4、什么是哈佛結(jié)構(gòu)和馮諾依曼結(jié)構(gòu) 他們有什么區(qū)別答：課本P3-P4（1.采用哈佛結(jié) 構(gòu)）5、什么是流水線技術(shù)答：課本P5 （3.采用流水線技術(shù)）6、什么是定點DSP芯片和浮點

2、DSPK片它們各有什么優(yōu)缺點答：定點DSP5片按照定點的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行工作，其數(shù)據(jù)長度通常為16位、24位、32位。定點DSP的特點：體積小、成本低、功耗小、對存儲器的要求不高；但數(shù)值表 示范圍較窄，必須使用定點定標(biāo)的方法，并要防止結(jié)果的溢出。浮點DSP5片按照浮點的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行工作， 其數(shù)據(jù)長度通常為32位、40位。由于浮點數(shù)的數(shù)據(jù)表示動態(tài)范圍寬，運(yùn)算中不必顧及小數(shù)點的位置，因此開發(fā)較容易。但它的硬件結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、 功耗較大，且比定點DSP5片的價格高。通常，浮點DSP芯片使用在對數(shù)據(jù)動態(tài)范圍和精度要求較高的系統(tǒng)中。7、DSPtJ術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在哪些方面 答：課本P9 （發(fā)展技術(shù)趨勢）8、

3、簡述DSP系統(tǒng)的構(gòu)成和工作過程。9、簡述DSP系統(tǒng)的設(shè)計步驟。10、DSP系統(tǒng)有哪些特點11、在進(jìn)行DSP系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)如何選擇合理的 DSP®片MIPS12、TMS320VC5416-16O勺指令周期是多少毫秒它的運(yùn)算速度是多少解： f=160MHz ，所以 T=1/160M= ；運(yùn)算速度=160MIPS第二章1、TMS320C54法片的基本結(jié)構(gòu)都包括哪些部分 答：課本P17（各個部分功能如下）2、TMS320C54XE片的CPUi要由幾部分組成 答：課本P18 （3、處理器工作方式狀態(tài)寄存器PMS而的MP/MC OVL/口 DROM瞪狀態(tài)位對C54x的存儲空間結(jié)構(gòu)有何影響 答：課

4、本P34 （PMST?存器各狀態(tài)位的功能表）4、TMS320C54XE片的內(nèi)外設(shè)主要包括哪些電路 答：課本P40 （' C54x的片內(nèi)外設(shè)電路）5、TMS320C54XE片的流水線操作共有多少個操作階段每個操作階段執(zhí)行什么任務(wù)完成一條指令都需要哪些操作周期答：課本P45 （1.流水線操作的概念）6、TMS320C54XE片的流水線沖突是怎樣產(chǎn)生的有哪些方法可以避免流水線沖突答：由于CPU的資源有限，當(dāng)多于一個流水線上的指令同時訪問同一資源時，可能產(chǎn)生時序沖突。解決的辦法： 由CPU1過延時自動解決； 通過程序解決，如重新安排指令或插入空操作指令。7、TMS320C54XE片的串行口有哪

5、幾種類型答：課本P42 （TMS320C54XE片的串行口）8、TMS320VC5402ft有多少可屏蔽中斷它們分別是什么NMI和RS屬于哪一類中斷源答：課本P56 （XVC5402來說，這13個中斷的硬件名稱為 RS 和NMI屬于外部硬件中斷。 ）9、試分析下列程序的流水線沖突，畫出流水線操作圖。如何解決流水線沖突）STLM A， AR0STM #10AR1LD *AR1解：流水線圖如下圖：寫AR2寫AR2執(zhí)行12345678g寫AR1預(yù)取指 取指 譯碼 尋址 讀數(shù) 執(zhí)行STLM A,AR0預(yù)取指 取指 譯碼 尋址 讀數(shù)STM #10,AR1讀AR2預(yù)取指 取指 譯碼 尋址 讀數(shù) 執(zhí)行預(yù)取指

6、 取指 譯碼 尋址 讀數(shù) 執(zhí)行(1st Word)STM #10,AR1(2nd Word)LD *AR1,B解決流水線沖突：最后一條指令（LD*AR1, B）將會產(chǎn)生流水線沖突，在它前面加入一條NOPt令可以解決流水線沖突。10、試根據(jù)等待周期表，確定下列程序段需要插入幾個NO月旨令。（流水線等待周期表P53） LD GAIN, TSTM #input,AR1MPY *AR1+,A解：本段程序不需要插入 NO可旨令（查等待周期表，對于 T字段，后面的存儲指令需要加入一個等待周期，由于 STM是一條雙字指令，隱含1個等待周期，所 以不用再插入等待周期） STLM B,AR2STM #input

7、 ,AR3MPY *AR2+,*AR3+,A解：本段程序需要在 mpy *AR2+,*AR3+,A語句前插入1條NOPt令（在等待周期表，AR2后面的STMjf令不用插入等待，但注 2表面在后面的STMf令之前，不能有在執(zhí)行階段對，ARx的寫操作，而前面的 STLM指令正是執(zhí)行階段寫 AR2所以應(yīng)插入 1 個等待周期。 ） MAC x, BSTLM B,ST0ADD table, A, B解：本段程序需要在 add table, A, B 語句前插入2條NOPff令第三章1、已知（1030H） =0050H， AR2=1040H， AR3=1060H， AR4=1080H。MVKD 1030H

8、 *AR2 （將地址單元1030H中的數(shù)據(jù)復(fù)制到 AR2寄存器所指向的數(shù)據(jù)存儲單元中去，因為（1030H） =0050H, AR2=1040H 執(zhí)行名果（1040H） =0050H,*AR2=0050H）MVDDAR2, *AR3 （在AR2和AR3數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)，即 AR2指向的存儲單元數(shù)據(jù)=AR3指向的存儲單元數(shù)據(jù)，即：AR2=1040HAR3=1060H所以執(zhí)行結(jié)果（1040H）=（ 1060H） =0050H， *AR3=0050H）MVDM 1060H AR4（地址1060H數(shù)據(jù)向AR4寄存器傳送數(shù)據(jù)。執(zhí)行結(jié)果：（1060H）=AR4=0050H； ）運(yùn)行以上程序后，（103

9、0H）、（ 1040H）、*AR3和*AR4的值分別等于多少解：運(yùn)行的結(jié)果： （1030H）=0050H,（1040H）=0050H,*AR3=0050H,AR4=0050H2、已知（1080H） =0020H， （ 1081H） =0030H。STM #1080H， AR0（ AR0=#1080H）STM #1081H， AR1（ AR1=#1081H）LD *AR0,16, B （把寄存器AR0指向的地址單元中數(shù)據(jù)左移16位裝入累加器B,這時（ B）=2000H）ADD*AR1,B（把寄存器AR1指向地址單元的數(shù)據(jù)與累加器B中數(shù)據(jù)相加傳送給B,這時（B） =200030H解：運(yùn)行以上程序后

10、，（ B） =200030H3、閱讀以下程序，分別寫出運(yùn)行結(jié)果。.bss x,4.datatable:.word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*AR1+解：數(shù)據(jù)表table 中的常量 4 傳送到以變量x 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表 table 中的常量 8 傳送到以變量x+1 的地址為地址的存儲單元中； 數(shù)據(jù)表 table中的常量 16 傳送到以變量x+2 的地址為地址的存儲單元中；.bss x,4.datatable: .word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*+AR2解：數(shù)據(jù)表table 中的常量

11、 4 傳送到以變量x+1 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表 table 中的常量 8 傳送到以變量x+2 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表table 中的常量 16傳送到以變量x+3 的地址為地址的存儲單元中；4、NO用旨令不執(zhí)行任何操作，它起什么作用答：延時作用，在指令中加入 NOP指令可以避免流水線沖突。延時幾個周期，避免流水線沖突；需要精確延時程序時，也會用到NOPI令。5、TMS320C54X勺數(shù)據(jù)尋址方式各有什么特點應(yīng)該應(yīng)用在什么場合答：課本P89（本章小結(jié)）第四章1、軟件開發(fā)環(huán)境有哪幾種在非集成開發(fā)環(huán)境中 , 軟件開發(fā)常采用哪些部分答：可以在兩種開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行C54X 的開發(fā)：非集

12、成的開發(fā)環(huán)境和集成的開發(fā)環(huán)境。在非集成開發(fā)環(huán)境中，軟件開發(fā)常采用：編輯、匯編、鏈接、調(diào)試等部分。2、什么是COFFB式它有什么特點答：課本P94（的一般概念）3、試說明.text 段、 .data 段和 .bbs 段分別包含什么內(nèi)容4、程序員如何定義自己的程序段5、鏈接器對段是如何處理的答：6、什么是程序的重新定位7、宏定義、宏調(diào)用和宏展開分別指的是什么8、鏈接器能完成什么工作鏈接器命令文件中，MEMOR喻令和SECTION瞬令的任務(wù)是什么 答：課本 P114（第五章1、能用偽指令（如data）或運(yùn)算符（如ADD作為標(biāo)號嗎為什么（參考課本P126標(biāo)號區(qū)的格式要求）2、標(biāo)號和注釋有什么差別它們在

13、程序運(yùn)行中作用一樣嗎答 （參考課本P129 1. 標(biāo)號；注釋是程序的人選項。注釋可以由 ASCII 碼和空格組成。注釋在匯編源清單中顯示，但不影響匯編。注釋在程序中的作用是說明語句的含義，以便對軟件進(jìn)行維護(hù)。 ）3、兩個數(shù)相乘，如果結(jié)果溢出，DSP系統(tǒng)會報警嗎 答：不會。當(dāng)發(fā)生溢出時，自動將結(jié)果設(shè)置為最大或最小值。4、 偽指令起什么作用它占用存儲空間嗎答： 偽指令給程序提供數(shù)據(jù)和控制匯編過程。 答：它多用于代碼編譯的，硬件并不認(rèn)識匯編語言，它們只認(rèn)機(jī)器語言，程序的運(yùn)行涉及由高級語言匯編成匯編語言，再由匯編語言編譯成機(jī)器語言，最后由硬件執(zhí)行機(jī)器語言。 編譯過程中， 偽指令起作用， 但是偽指令不產(chǎn)

14、生目標(biāo)代碼，僅僅是幫助編譯器準(zhǔn)確的把其他指令編譯出來。因此，偽指令在代碼編譯過程中所起的功能， 在程序運(yùn)行時偽指令已經(jīng)不存在了， 因為代碼是編譯好后才執(zhí)行的。偽指令不占用存儲空間。5、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（PSHM AR程壓棧操作（完成后PC指針+1,堆棧指針 SP-1）答： PC=4021H ， SP=0012H6、試編寫X的程序代碼。參考程序如下：.title "".mmregs.global _c_int00.bss x,1.bss y,1 .bss z,1.dataA

15、mpCoef: .word 25*32768/100.word -1*32768/10.text_c_int00: ssbx FRCTstm #x,ar1rpt #0x1mvpd #AmpCoef,*ar1+stm #x,ar2stm #y,ar3mpy *ar2,*ar3,Asth A,*ar1Wait:b Wait.end7、將定點數(shù)用浮點數(shù)表示。解：A=28H； T=19H8、試寫出以下兩條指令的運(yùn)行結(jié)果： EXP AA=FFFD876624 T=0000則以上指令執(zhí)行后，A、 T 的值各是多少解 : A=0xFFFD876624 ； T=5 NORM BB=420D0D0D0D, T=

16、FFF9則以上指令執(zhí)行后，B、T的值各是多少 解:B=0x841A1A1A, T=FFF99、閱讀以下程序，寫出運(yùn)行結(jié)果。.bss y, 5table .word 1,2,3,4,5STM #y, AR2RPT #5MVPD table,*AR2+LD #0,BLD #81h, AR5 （有誤，應(yīng)改為 STM #81H， AR5）STM #0,ASTM #4, BRCSTM #y, AR5RPTB sub-1ADD *ARM5,B,ASTL 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：（ 81H） =0

17、001H， （ 82H） =0002H，（ 83H） =0003H， （ 84H） =0004H，（ 85H） =0005H。10、CALL指令調(diào)用子程序與循環(huán)語句有什么不同答：CALL指令調(diào)用子程序：課本 P11、多次循環(huán)嵌套時，能夠從最內(nèi)一層循環(huán)直接跳到最外一層循環(huán)嗎若能，則采用什么方式呢12、在不含循環(huán)的程序中，RPTZ#3語句和其前一句、后一句以及后第二句各運(yùn)行多少次 答：RPTZ#3i吾句和其前一句運(yùn)行1次，后一句運(yùn)行3次，后第二句運(yùn)行1次。第六章1、 FIR 和 IIR 數(shù)字濾波器都有哪些設(shè)計方法每種設(shè)計方法的步驟是什么 (參考課本 P179P181)2、與FIR 濾波器比較， I

18、IR 濾波器有哪些優(yōu)缺點 (參考課本P167 IIR 濾波器的DSP實現(xiàn))3、二階IIR 濾波器，又稱為二階基本節(jié)，其結(jié)構(gòu)圖可以分為幾種類型各有什么特點 (參考課本P168 1. 二階 IIR 濾波器)4、略5、 FIR 濾波器的算法為 y(n)= a0x(n)+ a1x(n-1)+ a2x(n-2)+ a3x(n-3)+ a4x(n-4) ，試用線性緩沖區(qū)和直接尋址的方法實現(xiàn)。(參考課本P161P162只是對課本一些參數(shù)稍作修改便是答案)解： .title “”.mmregs.def startx .usect“ x ”，5PA0 .set 0PA1 .set 1.dataCOEF： .wo

19、rd 1*32768/10 ；定義a4=.word-3*32768/10 ；定義a3=word5*32768/10；定義a2=word-3*32768/10；定義a1=word1*32768/10；定義a0=.textstart: SSBX FRCTSTM #x+5,AR2STM #4,AR0LD #x+1,DPPORTR PA1,x+1FIR1: RPTZ A,#4MACD *AR2-,COEF,ASTH A,*AR2PORTW *AR2+,PA0BD FIR1PORTR PA1,*AR2+0.end6、試用線性緩沖區(qū)和間接尋址方法實現(xiàn)題算法的FIR 濾波器。 （參考課本P162P163,只

20、是對課本一些參數(shù)稍作修改便是答案）解： .title “”.mmregs.def start.bss y,1xn.usect“ xn ”,5b0.usect“ a0”,5PA0.set0PA1.set1.datatable: .word1*32768/10；定義a4=.word-3*32768/10 ；定義a3=.word5*32768/10 ；定義a2=.word-3*32768/10 ；定義a1=.word1*32768/10 ；定義a0=.textstart: SSBX FRCTSTM #b0,AR1RPT #4MVPD table,*AR1+STM #xn+4,AR2STM #b0+4

21、,AR3STM #5,BKSTM #-1,AR0LD #xn,DPPORTR PA1,xnFIR2: RPTZ A,#4MAC *AR2+0%,*AR3+0%,ASTH A,yPORTW y,PA0BD FIR2PORTR PA1,*AR2+0% .end7、 12、略第七章1、 試列舉主機(jī)與PHI 通信的連接單元并分別說明它們的功能。 （參考課本P200 C54x的主機(jī)接口）2、已知 TMS320C54X 的 CLKOUT頻率為 4MHz。在 SAM 工作方式下，主機(jī)的時鐘頻率是多少解：在 SAM 工作方式下，主機(jī)頻率可達(dá)或 。在HOM工作方式下，主機(jī)的時鐘頻率與TMS320C54X的時鐘頻

22、率有關(guān)嗎答：在HOM工作方式下，主機(jī)的時鐘頻率與 TMS320C54X的時鐘頻率無關(guān)。3、試分別說明下列有關(guān)定時器初始化和開放定時中斷語句的功能。STM#0040H, IFR （課本有誤，此處應(yīng)為 STM#0080H, IFR）解：清除外部中斷 2 標(biāo)志位。STM#0080H, IMR解：允許定時器T1或DMAC1中斷（使用哪一種中斷由 DMA通 道優(yōu)先級和使能控制寄存器 DMPREC空制。在復(fù)位以后，中斷被配置為定時器 T1 中斷） 。 RSBX INTM 解：使能所有可屏蔽中斷。 STM#0279H， TCR 解： 設(shè)置定標(biāo)計數(shù)器的值PSC 為 9 ； 定時器分頻系數(shù)為 9 ；以PRD中的

23、值加載TIM, 以TDDR中的值加載 PSC;定時器停止工作。4、假設(shè)時鐘頻率是40Mhz,試編寫在XF端輸出一個周期為2ms的方波程序段。（參考課本 P207程序，只要將課本程序中 STM #1599, TIM0和STM #1599, PRD0 改為STM #3999, TIM0和STM #3999, PRD（W可。注意計算到的 Tt=1ms （高電平和低電平各1ms,故周期為2mS）。定時器基本計算公式在課本 P206）解： （定時 半周期 =CLKOUT*（TDDR+1）*（PRD+1；）1/2T=（1/40M） * （9+1） * （ 3999+1） =1ms）；定時器 0 寄存器地址

24、TIM0set0024HPRD0set0025HTCR0set0026H;K_TCR0設(shè)置定時器控制寄存器的內(nèi)容K_TCR0_SOFT .set 0b；Soft=0K_TCR0_FREE .set 1b；Free=1K_TCR0_PSC .set 1001b；PSC=9HK_TCR0_TRB .set 1b；TRB=1K_TCR0_TSS .set 0b；TSS=0K_TCR0_TDDR .set 1001b；TDDR=9K_TCR0.setK_TCR0_SOFT| K_TCR0_FREE| K_TCR0_PSC|K_TCR0_TRB| K_TCR0_TSS| K_TCR0_TDDR； Tt=

25、25*(9+1)*(3999+1)=1000000(ns)=1(ms)STM #0010H,TCR0STM #3999， TIM0STM #3999， PRD0STM #K_TCR0 ， TCR0STM #0080H,IFRSTM #0080H,IMRRSBX INTMRET;定時器0的中斷服務(wù)子程序：通過引腳XF給出t0_flag .usect“ vars ”，1； 若 t0_flag=1 則 XF=1， 若 t0_flag=0則 XF=0time0_rev ： PSHM TRNPSHM TPSHM ST0PSHM ST1BITF t0_flag， #1BC xf_out， NTCSSBX

26、XFST #0， t0_flagB nextxf_outRSBX XFST #1， t0_flagnext ： POPM ST1POPM ST0POPM TPOPM TRNRETE5、TMS320C54X勺串口有哪幾種類型 答：課本P213 （ ' C54x的串行口）6、試敘述標(biāo)準(zhǔn)串行接口數(shù)據(jù)的發(fā)送程序。7、試分別說明下列語句的功能。 STM #SPCR10 ， SPSA0STM #0001H， BSP0解：對串口控制寄存器 SPCR10賦值。不使用數(shù)字循環(huán)返回模式，接收數(shù)據(jù)DRR1,2采用右對齊方式， 連續(xù)時鐘方式， DX 使能判斷， 接收中斷由 RRDY 產(chǎn)生， 接收移位寄存器未超

27、載，串口接收器準(zhǔn)備好，使能串口接收器。 STM #SPCR20 ， SPSA0STM #0081H ， BSP0解： 對串口控制寄存器SPCR20 賦值。 串口使用軟件模式， 幀同步邏輯、 采樣率發(fā)生器復(fù)位，由發(fā)送準(zhǔn)備好XRDY 驅(qū)動發(fā)送中斷；發(fā)送移位寄存器為空，發(fā)送器未準(zhǔn)備好，使能串口發(fā)送器。 STM #SPCR20 ， SPSA0ORM #01000001B ， BSP0解： 修改串口控制寄存器SPCR20 的值。 由采樣率發(fā)生器產(chǎn)生幀同步信號， 使能串口發(fā)送器。8、 已知中斷向量TINT=013H ， 中斷向量地址指針I(yè)PTR=0111H ， 求中斷向量地址。第八章1、一個典型的DSP系

28、統(tǒng)通常有哪些部分組成畫出原理框圖。答： ( 1)一個完整的 DSP 系統(tǒng)通常是由 DSP 芯片和其他相應(yīng)的外圍器件構(gòu)成。一個典型的 DSP 系統(tǒng)應(yīng)包括抗混疊濾波器、數(shù)據(jù)采集A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器 DSP、 D/A 轉(zhuǎn)換器和低通濾波器等。 DSP 系統(tǒng)的工作過程： 將輸入信號 x(t) 經(jīng)過抗混疊濾波， 濾掉高于折疊頻率的分量， 以防止信號頻譜的混疊。 經(jīng)過采樣和A/D 轉(zhuǎn)換器，將濾波后的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號x(n) 。 數(shù)字信號處理器對 x(n) 進(jìn)行處理， 得數(shù)字信號y(n) 。 經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器， 將 y(n) 轉(zhuǎn)換成模擬信號； 經(jīng)低通濾波器， 濾除高頻分量， 得到平滑的模擬信號y(t) 。(2)原理框圖：課本 P267圖、DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計過程都有哪些步驟答：第一步：確定硬件實現(xiàn)方案； 第二步：器件的選擇； 第三步：原理圖設(shè)計；第四步：PCB 設(shè)計； 第五步：硬件調(diào)試；3、在TMS320C54X5片中，能否從一種分頻方式直接切換到另一種分頻方式，寫出切換步驟。4、一個DSP系統(tǒng)采用TMS320C54X5片，而其他外部接口芯片采用 5V器件，試為該系統(tǒng)設(shè)計一個合理的電源。5、試為DSP系統(tǒng)設(shè)計一個復(fù)位電路，要求該電路具有上電復(fù)位、手動復(fù)位和監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行等功能。 ，監(jiān)視系統(tǒng)： “看門狗”電路）6、將TMS320C540宓片從2分頻切換