第一章
一、习题
什么是数字信号处理器(DSP)
答:DSP是专为实时数字信号处理而设计的大规模集成可编程微处理器。
哈佛总线结构和冯-诺依曼总线结构的区别是什么
答:哈佛总线结构:程序存储器和数据存储器分开,有多条独立的程序总线和数据总线,它们可同时对程序和数据进行寻址和读写,使指令的执行和对数据的访问能够并行进行,使CPU的运行速度和处理能力都得以大幅度提高。
冯-诺依曼结构:这种结构中只含一条内部地址总线和数据总线,当进行高速运算时,不但不能同时进行取指令和取操作数,而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象,其工作速度较慢。
改进型的哈佛总线结构有哪些改进之处
答:<1> 片内RAM可以映像至数据空间,也可以映像至程序空间。
<2> 片内ROM可以映像至程序空间,也可以映像至数据空间。
<3> 具有根装载功能,允许将片外的指令代码调至片内数据存储器,
供CPU零等待运行。
DSP的主要用途是什么
答:主要用于工业控制、汽车电子、仪器仪表、军事、医疗、通信等。
二、其他
系列DSP可分为:C2000(16位/32位定点DSP,主要运用控制领域,如点击)、C5000(16位定点DSP,用于高性能、低功耗的中高档应用场合,如便携移动设备)、C6000(32位DSP,高性能,如适合宽带网络和数字音响)系列。
第二章
一、习题
TMS320C54x DSP有那些部分组成
答:主要由C54xCPU内核、片内存储器和片内外设三大部分组成。
TMS320C54x DSP的CPU包含那些主要功能部件他们各完成什么任务
答:其CPU主要由:<1> 40位的算术逻辑单元 <2>2 个40位的累加器
<3>桶形移位器 <4>乘法-累加器单元 <5>比较、选择和存储单元
<6>指数编码器 <7>CPU状态和控制寄存器
填写下列括号。
(1)片内32位长数据的读使用(数据)总线,其中,高16位数据的寻址和读取使用(CAB和CB)总线,低16位数据的寻址和读取使用(DAB和DB)总线。
(2)CPU使用(PAB)总线去寻址程序存储器的地址,使用(PB)总线去读取指令代码。
(3)在双数据的读操作中,对Xmem的寻址和读取使用(DAB和DB)总线,对Ymem的寻址
和读取使用(CAB和CB)总线。
累加器A和B的保护位AG和BG的作用是什么
答:其保护位的作用是用作计算时的数据余量位,以防止溢出。
引脚MP/MC与PMST中的标志位MP/MC之间有什么连系他们的作用是什么
答:PMST中的标志位MP/MC复位值取决于引脚MP/MC的状态;MP/MC=0,微计算机模式,可使用片内ROM,MP/MC=1,微处理器模式,禁止使用片内ROM。
上电复位后,第一条程序指令所在的地址是(FF80h)。
设IPTR=0000 0011 1b,则外部用户中断1INT1的中断入口地址是(03C4h);
内部定时器TINT0的中断入口地址是(03CCh)。
要将中断矢量表移至程序存储器0080h开始的位置,应该怎样设置IPTR
答:应在初始化程序中,设置IPTR的值为001h。
当INTM=0,(IMR)=0087h是,试问哪些中断在发出中断请求时,能够得到CPU的响应其中哪个中断的优先级最高
答:TINT1、INT0、INT1、INT2能够得到响应,其中INT0的优先级最高。
二、其他
1、C54x的存储器空间分为三个独立的空间:程序空间、数据空间和I/O空间。存储容量分别为:(1)程序存储器基本空间64K字,最大可扩展至8M字(2)数据存储器空间64K字(3)I/O空间64K字
2、C54x的片内存储器结构有下列特点:
(1)片内RAM分为:双口DARAM在单周期内CPU可对其读写访问两次;单口SARAM在单周期内CPU只能对其访问一次。
(2)DSP的片内RAM和ROM可以映像至程序空间,也可以映像至数据空间。
(3)片内存储器与CPU同速运行,不需要插入等待状态,且比外部存储器功耗小、成本低。
3、中断的分类
答:(1)根据C54x中断申请源的不同,可将中断划分为软件中断和硬件中断
(2)从屏蔽的角度来看,可将中断划分为可屏蔽中断和非可屏蔽中断。
4、形成一个中断矢量地址的方法是:有IPTR给出高9位地址,地址偏移量为低7位地址,两者组合成一个16位的地址,即为某个中断的入口地址。
例如:设IPTR=00h,则定时器0的中断(TINT0的地址偏移量为4Ch)矢量地址为00CCh,
计算方法:
0000 0000 1
高9位 100 1100 TINT0的地址偏移量
第7位
TINT0的中断向量地址 0000 0000 1100 1100 00CCh
5、非屏蔽中断或软件中的处理过程
答:(1)产生一个IACK中断应答信号
(2)将INTM位置1,屏蔽其他可屏蔽中断(TRAP K指令除外)
(3)保存当前PC值,以便中断结束后返回主程序
(4)CPU进入相应中断服务程序ISR,执行ISR
(5)在ISR结束位置有一条返回指令,执行返回指令把返回地址从堆栈中弹给PC
(6)CPU继续执行主程序
6、可屏蔽中断的处理过程
答:如果INTM=0、IMR的相应位为1、当前的中断优先级最高都为真,则CPU响应这个中断,进行下列的处理:
(1)INTM位被置1,屏蔽其他可屏蔽中断
(2)CPU开始对中断矢量表的相应位寻址
(3)当取出中断矢量的第一个指令字后,DSP产生一个中断应答信号IACK,并将IFR相应位清零
(4)保存当前PC值
(5)CPU进入相应中断服务程序ISR,执行ISR
(6)在ISR结束位置有一条返回指令,执行返回指令把返回地址从堆栈中弹给PC
(7)CPU继续执行主程序
第三章
一、习题
直接寻址有两种方式,他们是如何控制的当SP=0100h,DP=2,偏移地址为50h时,分别寻址的是哪个存储空间的哪个地址单元
答:(1)直接寻址有DP和SP两种方式。当CPL=0时,以数据页指针寄存器DP的9位为高位,以指令中的7位(dmad)为低位,共同构成16位数据存储单元的地址。当CPL=1时,将堆栈指针SP的16位地址与指令中的7位地址相加,形成16位的数据存储器地址。
(2)当SP=0100h,偏移地址为50h时,寻址第0页60h单元;
当DP=2,偏移地址为50h时,寻址第2页,50h单元。(P66)
试叙述循环寻址和位倒叙寻址的特点和他们在数字信号处理算法中的作用。
答:1. 特点:循环寻址:可以和任意一种间接寻址模式一起使用。
位倒序寻址:在这种寻址方式中,由左向右进行运算并产生进位,而不是从右向左
2. 作用:循环寻址:可以节省存储空间,并提高运算速度
位倒序寻址:可以有效地提高FFT算法的运算速度。(P69)
堆栈寻址的作用是什么压栈和弹出操作是如何实现的
答:堆栈寻址用于进行数据或者MMR的入栈和出栈操作。执行压栈操作时,先减小SP后再将数据压入堆栈,而执行弹栈操作时,则是先从堆栈弹出数据,然后再增加SP的值。(P72)
绝对地址寻址有哪几种它们可以访问哪些地址空间各有什么特点
答:绝对地址寻址有4种方式,分别是:数据存储器(dmad)寻址,程序存储器(pmad)寻址,I/O端口(PA)寻址和*(lk)寻址。其中dmad寻址用于确定操作数存于数据存储单元的地址。Pmad寻址用于确定程序存储器中的一个地址。PA寻址是用一个符号或一个数字来确定外部I/O端口的地址。*(lk)寻址是使用一个指定数据空间的地址来确定数据存储器中的一个地址。(P64)
在数据存储器中开辟一段循环缓冲区,缓冲区大小为100,采用AR1做地址指针,设步长Step=4。试写出缓冲区首地址和缓冲区长度寄存器的内容,并简述该循环缓冲区的循环寻址工作原理。
答:因为2^7 > 100,所以N=7,取基地址EFB的低7位为7个0,所以缓冲区首地址可以为1000
h,缓冲区长度寄存器BK为100。在初始化编程中将1000 BK,1000h AR1,此时index=0。当index变化到index=96,再做index+step使就会使index等于Bk里的值100,因此应该进行index=index+step-BK的操作,使得index=0,也就是使AR1=1000h,又回到首地址的位置,从而形成了循环寻址。(P70)
二、其他
1. C54x指令集包括:汇编语言指令、汇编伪指令和宏指令。
2. 指令中的符号、缩写及操作符
符号 | 意义 | 符号 | 意义 |
A | 累加器A | B | 累加器B |
ALU | 算术逻辑运算单元 | DAB | D地址总线 |
dst | 目的累加器(A或B) | Src | 源累加器 |
Dmem | 数据存储器操作数 | Pmem | 程序存储器操作数 |
DP | ST0中的9位数据存储器页指针 | SP | 堆栈指针 |
RC | 重复计数器 | PC | 程序计数器 |
IFR | 中断标志寄存器 | PA | 16位立即数表示的端口地址 |
INTM | ST1的中断屏蔽位 | lk | 16位长立即数 |
3. C54x寻址方式共有7种,如下所示
寻址方式 | 用途 | 举例 | 指令含义 |
立即寻址 | 主要用于初始化 | LD #10,A | 将立即数10传送至累加器A |
绝对寻址 | 利用16位地址寻址存储单元 | STL A,*(y) | 将累加器的低16位存放到变量y所在的存储单元中 |
累加器寻址 | 把累加器的内容作为地址 | READA x | 按累加器A作为地址读程序存储器,并存入变量x所在的数据存储单元 |
直接寻址 | 利用数据页指针和堆栈指针寻址 | LD @x,A | (DP+x的低7位地址) A |
间接寻址 | 利用辅助寄存器作为地址指针 | LD *AR1,A | ((AR1)) A |
存储器映像寄存器寻址 | 快速寻址存储器映像寄存器 | LDM ST1,B | (ST1) B |
堆栈寻址 | 压入/弹出数据存储器和MMR | PSHM AG | SP-1 SP,(AG) TOS |
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