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DSP技术及应用试卷及答案


DSP 技术及应用试卷及答案(一)
时间:120 分钟 总分 100 分。 一、填空 1. TI 公司的定点 DSP 产品主要有 TMS320C2000 系列、TMS320C5000 系列 和 TMS320C6000 系列。 2. ’C54x DSP 中传送执行指令所需的地址需要用到 PAB 、CAB、DAB 和 EAB 4 条地址总线。 3. DSP 的内部存储器类型可分为随机存取存储器 (RAM) 和只读存储器 (ROM) 。 其中 RAM 又可以分为两种类型:单寻址 RAM(SARAM)和双寻址 RAM (DARAM)。 4. ’C54x DSP 的内部总存储空间为 192K 字, 分成 3 个可选择的存储空间: 64K 字的程序存储空间 、64K 字的数据存储空间和 64K 字的 I/O 空间 。 5. 从功能结构上,’C54X DSP 的 CPU 可以划分成 运算部件 和 控制部件 两 大部分。 6. ’C54x DSP 的寻址方式有七种,分别为立即寻址、绝对寻址、累加器寻址、 直接寻址、 间接寻址 、存储器映象寄存器寻址、堆栈寻址。 7. 在’C54x DSP 寻址和指令系统中,Xmem 和 Ymem 表示 16 位双寻址操作 数 ,Dmad 为 16 位立即数,表示 数据存储器地址 ,Pmad 为 16 位立 即数,表示 程序存储器地址 。 8. 程序计数器的值可以通过 复位操作 、 顺序执行指令 、 分支转移 , 累加器转移,块重复,子程序调用,从累加器调用子程序,中断等操作改 变。 9. ’ C54x DSP 芯片采用了 6 级流水线的工作方式, 即一条指令分为 预取指 、 取指、译码、 寻址 、读数和执行 6 个阶段。 10. 解决 MMR 写操作的流水线冲突时,一般可用采用重新安排指令和 插入 空操作指令 的方法。 11. ’C54x DSP 定时器由 3 个 16 位存储器映射寄存器组成:定时器寄存器 (TIM)、 定时器周期寄存器(PRD)和 定时器控制寄存器(TCR) 。 12. 主机接口(HPI,Host Port Interface) 是 TMS320C54x 系列定点芯片 内部具有的一种接口部件,主要用于 DSP 与其他总线或 CPU 进行通信。 13. ’C54x DSP 的指令系统有 助记符指令 和 代数指令 两种形式。 14. COFF 目标文件中.text 段通常包含 可执行代码 ,.data 段通常包含己 初始化的数据,.bss 段中通常为 未初始化的数据 保留空间。 15. DSP 芯片的开发工具可以分为 代码生成工具 和 代码调试工具 两类。 16.DSP 的狭义理解为 数字信号处理器 ,广义理解为 数字信号 处理方法 。 17.在直接寻址中,指令代码包含了数据存储器地址的低 7 位。当 ST1 中 直接寻址编辑方式位 CPL =0 时, 与 DP 相结合形成 16 位数据存储器地址;

当 ST1 中直接寻址编辑方式位 CPL

=1

时,加上 SP 基地址形成数据存储

器地址。 18.TMS320C54 有两个通用引脚,BIO 和 XF, BIO 输入引脚可用于 监视外部接口器件的状态; XF 输出引脚可以用于与外部接口器件的 握手信号。 19.累加器又叫做 目的寄存器 ,它的作用是存放从 ALU 或乘法器/加 法器单元 输出的数据。它的存放格式为 39~32 保护位 31~16 高阶位 15~0 低阶位 立即

20.桶形移位器的移位数有三种表达方式:

数 ; ASM ; T 寄存器低 6 位 21. DSP 可以处理双 16 位或双精度算术运算,当 C16=0 位双精度运算 方式,当 C16=1 为双 16 位运算方式。 22.复位电路有三种方式,分别是 上电复位 ; 手动复位 ; 软 件复位 。 23.立即数寻址指令中在数字或符号常数前面加一个 # 号,来表示立 即数。 24.位倒序寻址方式中,AR0 中存放的是 FFT 点数的一半 。 25.一般,COFF 目标文件中包含三个缺省的段: .text 段; .data 段 和 .bss 段。 26.汇编源程序中标号可选,若使用标号,则标号必须从 第一列 开始;程 序中可以有注释,注释在第一列开始时前面需标上 星号或分号 ,但在其 它列开始的注释前面只能标 分号 。 27.’C5402 有 23 条外部程序地址线,其程序空间可扩展到 1M ,内程 序区在 第 0 页 。 28.在 C 语言和 C55x 汇编语言的混合程序设计中, C 函数的参数和返回值传递 到 C55x 的寄存器中。 在函数 “long func(int *p1, int i2, int i3, int i4)” 中,*p1 传递到 到 AR1 AR0 寄存器,i2 传递到 AC0 T0 寄存器,i4 传递

寄存器,返回值由

寄存器传递。 间接寻址模式 ,

29.汇编语言“mov *AR0,AC0”使用的寻址方式是 “mov #0x3, DPH” 使用的寻址方式是 T2”使用的寻址方式是 直接寻址模式 。

, “mov *(#0x011234),

绝对寻址模式

30.指令执行前 AC0 的值是 0012345678, 那么汇编语句 “AND 执行之后,AC0 的值是 0000000078 。

#0x7f, AC0” ,

31.C55x 的链接器命令文件中, SECTIONS 命令的主要作用是 告诉链接器如何 将输入段组合成输出段, 以及在存储器何处存放输出 。MEMORY 命令的主要作 用是 定义目标系统的存储器配置图,包括对存储器各部分的命名,以及规定 它们的起始地址和长度 。 二、简答题(每题 5 分,共 20 分) 1.什么是定点 DSP 芯片和浮点 DSP 芯片?各有什么优缺点? 解:按数据的定点格式工作的 DSP 芯片称为定点 DSP; 按数据的浮点格式工作的 DSP 芯片称为浮点 DSP; 定点 DSP 的价格便宜,功耗低,但运算精度低; 浮点 DSP 的价格较高,C 语言编程调试方便,运算精度高。 2. 简述流水线操作的基本原理。 解:流水线操作是各指令以机器周期为单位相差一个时钟周期,连续并行工 作的情况。其本质是 DSP 多条总线彼此独立地同时工作,使得同一条指令在 不同机器周期内占用不同总线资源。同时,不同指令在同一机器周期内占用 不同总线资源。 3. ’C54x DSP 有哪些重复操作?各有什么优点? 解:有单条指令重复执行和程序块重复执行两种重复操作。 单条指令重复操作功能,可以使乘法/累加和数据块传送那样的多周期指令在 执行一次之后变成单周期指令,大大提高了这些指令的执行速度。 利用块重复操作进行循环,是一种零开销循环。 4. 软件可编程等待状态发生器的功能是什么? 解:软件可编程等待状态产生器可以将外部总线周期扩展到 7 个机器周期 (C549、C5402、C5410 和 C5420 为 14 个机器周期),这样’C54x DSP 可以方 便地与慢速的片内存储器和 I/O 器件接口。 5.TMS320C54x 有多少条 16 位总线?这些总线各有什么作用? 答:’C54x 共有 4 组 8 条 16 位总线 1 条程序总线(PB):传送取自程序存储器的指令代码和立即操作数。 3 条数据总线(CB、DB、EB):CB 和 EB 传送从数据存储器读出的操作数; EB 传送写到存储器中的数据。 4 条地址总线(PAB、CAB、DAB、EAB)传送相应指令所需要的代码。 6.TMS320C54x 片内存储器一般包括哪些种类?如何控制存储器片内或片外的 分配? 答:TMS320C54x 的片内存储空间分为 3 个可选择的存储空间:64K 的程序空 间,64K 的数据空间和 64K 的 I/O 空间,所有 TMS320C54x 芯片都包括 RAM、 SARAM、DARAM。
程序空间:MP/MC=1 MP/MC=0 4000H~FFFFH 4000H~EFFFH 片外 片外 FF00H~FFFFH 片内

OVLY=1 OVLY=0 DROM=0

0000H~007FH 0000H~3FFFH F000H~FEFFH

保留 片外

0080H~007FH 只读空间

片内 保留

数据空间:DROM=1

F000H~FEFFH 片外

FF00H~FFFH

7.当 TMS320C54x CPU 接收到可屏蔽的硬件中断时,满足哪些条件中断才能 被响应? 答:(1)出现多个中断时,此中断的优先级最高 (2)INTM=0 允许全局中断 (3)IMR 中的响应相应位为 1,开放此中断。 8.TMS320C54x 硬件复位地址为多少?如何确定中断向量地址?计算 INT0 (IPTR=001H)的中断向量地址。 答: 复位后,复位向量地址为:0080H 确定地址方式:IPTR+左移 2 位后的中断向量序列号 10H 左移 2 位后成为 40H,IPTR=001H,则中断向量地址为 00C0H 9.若辅助寄存器 AR0 的值为 0x0005H,AR3 的值为 0x030FH,请分别给出下列 寻址方式修改后的辅助寄存器的值。 *AR3+ ; AR3=0310H *AR3+0 ; AR3=0314H *AR3(15) ; AR3=0324H 10.分别解释以下指令的功能。 LD #80h, A; 把立即数 80H 装入累加器 A LD 80h, A; 把 80H 为地址的数据装如累加器 A LD #80h,16, A; 把立即数 80H 左移 16 位后装如累加器 A 11.根据你的理解,试列举 DSP 芯片的特点? 答:哈佛结构;多总线结构;指令系统的流水线操作;专用的硬件乘法器; 特殊的 DSP 指令;快速的指令周期;丰富的外设 12.TMS320C55x 芯片的总线结构有何特点,主要包括哪些总线?它们的功能 是什么? 答:TMS320C55x DSP 采用先进的哈佛结构并具有十二组总线,其独立的程序 总线和数据总线允许同时读取指令和操作数,实现高度的并行操作。 采用各自分开的数据总线分别用于读数据和写数据,允许 CPU 在同一个机器 周期内进行两次读操作数和一次写操作数。独立的程序总线和数据总线允许 CPU 同时访问程序指令和数据。 包括 12 条总线,分别是:PAB 和 PB、BAB 和 BB、CAB 和 CB、DAB 和 DB、EAB 和 EB、FAB 和 FB。 功能:PB 总线主要用来传送取自程序存储器的指令代码和立即操作数。

PB 总线既可以将程序空间的操作数据(如系数表)送至数据空间的目标地 址中,以实现数据移动,也可以将程序空间的操作数据传送乘法器和加法器 中,以便执行乘法-累加操作。 13.DSP 为了降低功耗采取了哪些措施? 答:双电压供电;多种工作模式,’C54x 有 4 种省电方式,分别为闲置方式 1、闲置方式 2、闲置方式 3 和保持方式。 14.TMS320C55x 的总存储空间为多少?可分为哪 3 类,它们的大小是多少? 存储器空间的各自作用是什么? 答:程序空间 16M Byte;I/O 空间 64K Words;数据空间 8M Words www.sundxs.com 15.TMS320C55x 有哪些寻址方式, 它们是如何寻址的?试为每种寻址方式列举 一条指令 答: 1)立即寻址模式, 例如: LD #F180,A ;将立即数 F180 加载到 A; 2)间接寻址模式,mov *AR0,AC0; 3)绝对寻址模式, 例如,将数据存储器 EXAM1 地址单元中的数据复制到 AR5 寄存器所指向的数 据存储单元中。 MVKD EXAM1, * AR5; 4)MMR 寻址模式,mov *abs16(#AR2), T2; 5)寄存器位寻址模式,btstp @30, AC1; 6)堆栈寻址模式。 PSHM AG;(SP)-1----SP,(AG)----TOS 7)累加器寻址 READA x;把 A 的内容作为地址读程序存储器,并存入 x 存储单元 16.将 C 源程序转换成可执行文件需要经过哪些步骤?(6 分) 答:创建 C 源文件;创建工程文件;创建连接器命令文件;编译整个工程文 件;链接;生成可执行文件 17.常用的 TMS320C55x 汇编伪指令有哪些,它们的作用是什么?

三、问答题 ’C54x DSP 的串行口有哪些类型?各有什么特点? 解:有标准同步串口 SP、缓冲同步串口 BSP、多路缓冲串口 McBSP、时分 多路同步串口 TMD 四种。大学生试题及答案网。 缓冲串口(BSP)是一个增强型的标准串口,它由一个全双工双缓冲串口和 一个自动缓冲单元(ABU)组成。 由于其中的串行口与标准串口的功能相同,因此在标准模式下,缓冲串口 的操作与标准串口的工作方式是一样的。不过无论是标准模式还是自动缓 冲模式, BSP 都提供了一些增强功能。 主要包括了可编程控制的串口时钟、 可选择时钟和帧同步信号的正负极性,能够以每帧 8 位、10 位、12 位和 16 位传输数据。通过配置 BSP 的控制寄存器,BSP 还能实现忽略帧同步信 号的数据传输。 时分复用串行口 TDM 采用时分复用技术, 将多个外部器件复用与’C54x 进行 串行通信,每一个时隙对应于其中的 1 路通信。 TDM 可以和外部的多个应用接口实现方便灵活的数据交换。 ’C54x 最多可以 和 8 个外部器件接口通信。 多通道缓冲串口(McBSP)是在缓冲串口的基础上发展起来的增强版。 McBSP 具有高速、全双工、可与各种总线标准的器件直接接口等特点,它 为 DSP 使用者在不同方面的应用提供了方便, 尤其适合在通信领域的应用。 四、阅读指令并填空 1.BANZ 2000h, *AR3-

五、程序题 写出计算(见下图框中的公式)的主要汇编程序,并给程序添加注释,画 出程序的流程图。阳光大学生网 解:程序及注释: .bss .bss STM STM LD loop: ADD BANZ STL 流程图: x, 20 ;给变量 x 分配 20 个字单元 y, 1 ;给变量 y 分配 1 个字单元 #x, AR1 ;取 x 地址 #19, AR2 ;设置循环次数 #0, A ;累加器清零 *AR1+, A ;累加 x 分量 loop, *AR2- ;循环是否结束,没有结束则继续累加 A, @y ;把结果存入 y



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