DSP復(fù)習(xí)要點(diǎn)詳解(共18頁(yè))

1、使用說(shuō)明：1以下內(nèi)容以老師給的為準(zhǔn)2由于個(gè)人能力有限，內(nèi)容難免有錯(cuò)3以下內(nèi)容若令你成績(jī)過(guò)低，與文件制作人無(wú)關(guān)4僅供參考DSP復(fù)習(xí)要點(diǎn)一、基礎(chǔ)知識(shí)概念題：1、給出一個(gè)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(hào)處理器抗混疊濾波器A/D 轉(zhuǎn)換器X(t) y(t)2、簡(jiǎn)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(jiǎn)述馮諾依曼結(jié)構(gòu)、哈佛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？答：馮諾依曼結(jié)構(gòu)中不獨(dú)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(dú)立的，具有各自獨(dú)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(chǔ)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(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)器空間分別是什么？答：（1）、64K字的程序存儲(chǔ)空間（2）、64K字的數(shù)據(jù)空間（3）、64K字的I/O空間，7、簡(jiǎn)述TMS320C54xDSP的流水線分為幾個(gè)操作階段答：分為6個(gè)階段 1、預(yù)取指

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

4、當(dāng)減至?xí)r重新裝載STM#，；重新設(shè)置定時(shí)的工作參數(shù)，允許裝載，TSS 定時(shí)器開(kāi)始工作。FSoft，定時(shí)器在中斷到來(lái)后繼續(xù)工作STM #0008H，IFR ；往中斷寄存器中寫(xiě)1，實(shí)際上為清零，在IFR的第四位為定時(shí)器中 斷器0即 INT0的標(biāo)志位STM #0008H，IMR ；對(duì)中斷屏蔽寄存器IMR的第四位寫(xiě)1，開(kāi)放定時(shí)器中斷0，但要注意中斷方式位INTM=0，IMR的第四位為定時(shí)中斷0的屏蔽位RSBX INTM ; 定時(shí)器的初始化后，開(kāi)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(shí)器狀態(tài)預(yù)定計(jì)數(shù)器一般賦值時(shí)與TDDR相同

5、定時(shí)器重新加載位，1時(shí)可加載。一般置10時(shí)定時(shí)器啟動(dòng)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(shí)長(zhǎng)度計(jì)算公式T=t（TDDR+1）（PRD+1） t為 時(shí)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(hào)（中斷向量序號(hào)為031，左移2位后變?yōu)?位）所組成，指向存儲(chǔ)器的某一地址。注意：定時(shí)器中斷0的序號(hào)為: 16，IPTR復(fù)位后全為1，即IPTR=1FF H。12、給出時(shí)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(jìn)行切換，只需檢測(cè)到模式已經(jīng)變換假設(shè)DSP芯

6、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(cè)PLLSTATUS位，為0時(shí)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(cè)PLLSTATUS位，為1時(shí)證明已

7、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(jì)數(shù)值，用于鎖定頻率的時(shí)間，一般通過(guò)查表決定其數(shù)值PLL通/關(guān)位PLL時(shí)鐘電路選擇位。0為分頻1為倍頻PLL的狀態(tài)位0對(duì)應(yīng)分頻；1對(duì)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(diǎn)數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。（Q15轉(zhuǎn)換為十進(jìn)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(chǔ)器中以補(bǔ)碼的形式存放。所以要將Q15轉(zhuǎn)換為

8、十進(jìn)制小數(shù)，要轉(zhuǎn)換為原碼。注意，正負(fù)的轉(zhuǎn)換不一樣。正數(shù)，原碼補(bǔ)碼一樣，負(fù)數(shù)，反碼加1變補(bǔ)碼。得到原碼后，安不同位的權(quán)值計(jì)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(jìn)位位標(biāo)志）DP（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器頁(yè)指針）加法有進(jìn)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(wú)進(jìn)位，c=0減法無(wú)借位，c=1與CPL結(jié)合可以為直接尋址，CPL=0時(shí)ST1141186CPL（直接尋址編輯方式位）INTM（中斷方式位）SXM（符號(hào)位擴(kuò)展方式位）FRCT（小數(shù)方式位）0，選用數(shù)據(jù)頁(yè)指針尋址；1，選用堆棧指針尋址0，開(kāi)放所有可屏蔽中斷；1，關(guān)閉所有

9、可屏蔽中斷置位指令SSBX 則INTM=1RSBX 則INTM=0 0，禁止擴(kuò)展1，允許擴(kuò)展具體擴(kuò)展方式見(jiàn)P26書(shū)本有小數(shù)運(yùn)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(yè)，因?yàn)榈谝豁?yè)映像寄存器部分。復(fù)位后全置1。0微計(jì)算機(jī)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(jiàn)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(biāo)要理解。濾波器的階數(shù)，濾波器的截止頻率二、指令題將*AR3指向的

10、內(nèi)容左移14位后與累加器A相加，AR3的值加1。無(wú)進(jìn)位位，則C為0。由于0100h的內(nèi)容不是負(fù)數(shù)，符號(hào)位擴(kuò)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(kuò)展符號(hào)位.0200H中為負(fù)數(shù)，擴(kuò)展的符號(hào)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)榈闹涤乙莆缓螅瑢⒏呶环胚M(jìn)*AR所指向的內(nèi)容，AR的值加 存儲(chǔ)累加器BCC值和裝入

11、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(chǔ)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(bǔ)碼存儲(chǔ)的。同樣，LD *AR4+，A *AR2指向的內(nèi)容左移（與ASM無(wú)關(guān)）位，加載到A中，AR2的值加一，所以A為FF.三、程序設(shè)計(jì)相關(guān)題1、DSP的存儲(chǔ)器配置圖如下圖，寫(xiě)出其對(duì)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=0080H，len=200HSECTI

12、ONS .text : EPROM PAGE 0 .data : EPROM PAGE 0 .bss : SPRAM PAGE 1 STACK : DARAM PAGE 1 2、計(jì)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(biāo)題 .mmregs ；為存儲(chǔ)器映像寄存器定義符號(hào)名 stack .usect “STACK”,10h ；定義堆棧長(zhǎng)度 .bss a,4 ；定義變量a，占四個(gè)字長(zhǎng)，未初始化 .bss x,4 ；定義變

13、量x，占四個(gè)字長(zhǎng)，未初始化 .bss y,1 ；定義變量y，占一個(gè)字長(zhǎng)，未初始化 .def start ；識(shí)別定義在當(dāng)前模塊使用的“start”符號(hào)， .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(fù)8次 MVPD table,*AR1+ ；數(shù)據(jù)搬移 CALL SUM ；調(diào)用子程序 end: B end ；設(shè)置死循環(huán)，防止程序跑飛 SUM: STM #

14、a, AR3 ；a的值已經(jīng)確定，因?yàn)樯厦娴臄?shù)據(jù)搬移 STM #x, AR4 ；x也確定，因?yàn)閤的地址與a相鄰，數(shù)據(jù)移動(dòng)八次，x 能被賦值 RPTZ A, #3 ；首先對(duì)累加器A清零，并對(duì)下面的指令重復(fù)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(chǔ)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(shuō)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(méi)有硬件除法器, 也沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的除法指令;同樣在TMS320C54x DSPs 芯片中也沒(méi)有一條單周期的16

15、 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(lái).titlechufa.asm.mmregs.defstartSTACK:.usectstack,10H.bssnum,1.bssden,1.bssquot,1.datatable:.word100.word6.textstart: STM #STACK+10H,SPSTM#num,AR1RPT #1MVPDtable,*AR1+LDden,16,AMPYAnumABSASTHA,denLDnum,AABSARPT#15SUBC den,AXC1,BLTNEGASTL A,quotend: B end.e

16、nd4、延時(shí)子程序要掌握Delay:STM#999,AR1 ；循環(huán)次數(shù)1000LOOP1:STM#4999,AR2 ；循環(huán)次數(shù)5000LOOP2:BANZLOOP2,*AR2- ；如果AR2不等于0，AR2減1，再判斷 BANZLOOP1,*AR1- ；如果AR1不等于0，AR1減1,跳轉(zhuǎn)到LOOP1RET.end注意這種延時(shí)方法并不精確，需要精確定時(shí)必須用定時(shí)器。按此法延時(shí)的近似公式為：4(AR2+1)(AR1+1)時(shí)鐘周期當(dāng)DSP工作在50MHz(時(shí)鐘周期20ns),AR1=999,AR2=4999時(shí)延時(shí)約為400ms，則LED閃爍的周期為800ms，頻率1.25Hz5、常用偽指令.bss

17、 保留存儲(chǔ)空間，可用來(lái)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.usect可進(jìn)行以段的形式進(jìn)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(jìn)行定義，已初始化.word 初始化一個(gè)或多個(gè)16為整數(shù).def 識(shí)別定義在當(dāng)前模塊中，但可以被其他模塊使用的符號(hào).ref 識(shí)別在當(dāng)前模塊中使用的但在其他模塊中定義的符號(hào)，如在中斷向量標(biāo)表使用.mmregs 為存儲(chǔ)器映像寄存器定義符號(hào)名.end 程序結(jié)束標(biāo)志程序的使用，自

18、己查表6、編程時(shí)用到的指令STMRPTMVPDRPTBLDLDMADDSUBANDBBCSTLSTHSSBXRSBXCALLRPTZMACRET考試題型:選擇題(20分10個(gè))分析題(35分7個(gè))簡(jiǎn)答題(20分4個(gè))程序填空題(10分2題10個(gè)空)編程題(15分2個(gè))附錄1在數(shù)字信號(hào)處理的學(xué)習(xí)中，很多剛?cè)腴T(mén)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(duì)數(shù)字信號(hào)處理有所了解的朋友也為這個(gè)問(wèn)題所困惑。 我們通常所說(shuō)的頻率，在沒(méi)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(xué)符號(hào)用f來(lái)表示。這是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)世界中的信號(hào)大多為模擬信號(hào)，頻率是其

19、重要的物理特性。以赫茲表示的模擬頻率表示的是每秒時(shí)間內(nèi)信號(hào)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)一圈表示信號(hào)變化一個(gè)周期，則模擬頻率則指的是每秒時(shí)間內(nèi)信號(hào)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。 圖1 數(shù)字頻率與模擬頻率 模擬頻率中還有一個(gè)概念是模擬角頻率，數(shù)學(xué)符號(hào)常用來(lái)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(shí)間內(nèi)信號(hào)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(duì)應(yīng)著2pi*f的弧度。即： =2pi*f(rad/s) (1) 數(shù)字信號(hào)大多是從模擬信號(hào)采樣而得，采樣頻率通常用fs表示。數(shù)字頻率更準(zhǔn)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(xué)符號(hào)常用表

20、示。即： =2pi*f/fs(rad) (2)其物理意義是相鄰兩個(gè)采樣點(diǎn)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(gè)正弦信號(hào)xn，其頻率f=100Hz，幅度為A，初始相位為0，則這個(gè)信號(hào)用公式可以表示為： x(t) =A*sin(2*pi*100*t)用采樣頻率fs=500Hz對(duì)其進(jìn)行采樣，得到的數(shù)字信號(hào)xn為： xn =A*sin(2*pi*100*n/fs)= A*sin(0.4*pi*n)很明顯，這個(gè)數(shù)字信號(hào)的頻率為0.4pi。 由上述討論可知，對(duì)應(yīng)兩個(gè)數(shù)字頻率完全相同的信號(hào)，其模擬頻率未必相同，因?yàn)檫@里還要考慮采樣頻率。這種歸一化為處理帶來(lái)了方便，帶也給理解帶來(lái)了困惑。在數(shù)字信號(hào)中，雖然經(jīng)常不顯式地出現(xiàn)采樣頻率，但它卻是架起模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的橋梁，對(duì)信號(hào)處理的