DSP技術復習答案

1、DSP技術復習題第一章 習題1. 什么是DSP和DSP技術？答：數(shù)字信號處理和數(shù)字信號處理器二者的英文簡寫都為DSP。數(shù)字信號處理是信號的數(shù)字化及數(shù)字運算和變換的處理。數(shù)字信號處理器是一種適合完成數(shù)字信號處理運算的硬件芯片。“DSP”一詞常用來指數(shù)字信號處理器；DSP技術：和數(shù)字信號處理器相關的數(shù)字信號處理算法實現(xiàn)技術和理論，即采用通用的或專用的DSP處理器完成數(shù)字信號處理的方法與技術。2. 可編程 DSP芯片的結構特點有哪些？19 1）、改進的哈佛結構；2）、多總線結構；3）、流水線技術； 4）、多處理單元；5）、特殊的DSP指令；6）、指令周期短；7）、運算精度高；8）、豐富的外設；9）、

2、功耗低。3. 什么是馮.諾依曼結構？什么是哈佛結構？什么是改進的哈佛結構？答：三者結構如圖所示。1）、馮.諾依曼結構：程序和數(shù)據(jù)空間組織在一起放在存儲器中，一條總線完成了CPU和存儲器之間的連接，程序和數(shù)據(jù)只能分時使用總線和CPU通信。2）、哈佛結構該結構：采用雙存儲空間，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，有各自獨立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，可獨立編址和獨立訪問，可對程序和數(shù)據(jù)進行獨立傳輸。3）、哈佛結構該結構：改進哈佛體系結構分成三個存儲區(qū)：程序、數(shù)據(jù)、程序和數(shù)據(jù)共用，即允許在程序空間和數(shù)據(jù)空間之間相互傳送數(shù)據(jù)，一般采用雙存儲空間和數(shù)條總線。4. CISC和RISC分別指什么？答：CISC是復雜指令系

3、統(tǒng)計算機（Complex Instruction Set Computer）的簡稱，RISC是指精簡指令系統(tǒng)計算機（Reduced Instruction Set Computer)的簡稱。CISC和RISC是當前CPU的兩種架構。它們的區(qū)別在于不同的CPU設計理念和方法。早期的CPU全部是CISC架構，RISC是針對CISC的一些缺點提出來的。CISC具有大量的指令和尋址方式，但80%的程序只使用20%的指令，大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運行。由于CISC的CPU 包含有豐富的單元電路，雖然功能強，但面積大，功耗大。RISC在通道中只包含最有用的指令，只提供簡單的操作。而把較長的指令分拆

4、成若干條長度相同的單一指令，一個時鐘周期內(nèi)可以執(zhí)行一條或者多條指令；可使CPU的工作變得單純、速度更快，設計和開發(fā)也更簡單。RISC的CPU包含較少的單元電路，因而面積小、功耗低。對于存儲器訪問通常只使用加載和存儲兩個指令。5. ARM是什么？答： ARM 是Advanced RISC Machines的簡稱，既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對微處理器的通稱，還可以認為是一種技術的名字。通常代表著以下三個方面的含義：1）一個設計ARM類型微處理器公司的名字英國知識產(chǎn)權核（IP）設計公司；2）一類微處理器的通稱；3） 一種技術的名字（ARM微處理器核）。ARM公司自身并不制造微處理器，而

5、ARM類處理器的設計公司，而ARM的生產(chǎn)由合作伙伴來制造。ARM處理器具有以下特點：1）、體積小、低功耗、低成本、高性能； 2）、支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件； 3）、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快； 4）、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成； 5）、尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高； 6）、指令長度固定。6. DSP芯片和通用計算機和單片機的區(qū)別是什么？答：DSP的設計目的是為了計算數(shù)字信號處理各種算法。特點有：體積小、成本低、功耗小，容易開發(fā)，易于實現(xiàn)嵌入式和便攜式應用。通用計算機的設計目的是為了“通用”計算，方便使用。它是具有大容量內(nèi)存，且操

6、作復雜的系統(tǒng)。單片機則是為低成本控制領域而設計和開發(fā)的，所以單片機位控能力強，I/O接口種類繁多，但處理速度較慢。7.按弗林（Flynn）分類法可將計算系統(tǒng)結構分為哪四類？答：弗林（Flynn）分類法是根據(jù)數(shù)字處理中指令流和數(shù)據(jù)流的多少來對系統(tǒng)結構的并行性進行分類，通常分為以下4類：1）、單指令流單數(shù)據(jù)流（SISD）2）、單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）3）、多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）4）、多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）8. 什么叫流水線技術？答：流水線（pipeline）技術指在程序執(zhí)行時多條指令重疊進行操作的一種準并行處理實現(xiàn)技術。是將每條指令分解為多步，并通過增加硬件來使得各步可以重疊操作，

7、從而實現(xiàn)幾條指令并行處理的技術。采用流水線技術后，并沒有加快單條指令的執(zhí)行速度，而是通過多條指令的并行操作從整體上加快了指令流速度，縮短了程序執(zhí)行時間。第二章 習題1. 通用DSP的性能指標有哪些？答： 通用DSP的性能指標主要有：字長，芯片運算速度和精度，功耗，片內(nèi)硬件資源，芯片價格以及開發(fā)工具等。2. 定點DSP和浮點DSP的特點是什么？答： 1）定點DSP：內(nèi)部數(shù)據(jù)格式采用整數(shù)或小數(shù)來表示。內(nèi)部結構相對簡化，運算速度較同期出品的浮點DSP快。功耗小、價格低。但運算的動態(tài)范圍有限，使用時要考慮溢出問題。2）浮點DSP：內(nèi)部數(shù)據(jù)格式采用尾數(shù)加指數(shù)形式表示。數(shù)據(jù)動態(tài)范圍寬，精度高，亦可完成定點

8、運算。與同期出品的定點DSP相比功耗大、成本高、體積也會大點。3. 對于16位定點DSP，Q0表示什么數(shù)？Q15表示什么數(shù)？ 答：Q0表示整數(shù)。Q15表示純小數(shù)。4. 簡述TI公司C2000/C5000/C6000系列DSP的特點及主要用途。答：C2000系列是一個控制器系列，除了有一個 DSP核以外，還有大量的外設資源，如A/D、定時器、各種串口（同步或異步）、WATCHDOG、CAN總線、PWM發(fā)生器、數(shù)字IO腳等等。2000系列主要用于工業(yè)控制領域。5000和6000系列主要偏重于視頻圖像處理。C5000系列主要分為C54xx和C55xx兩個系列。兩個系列在執(zhí)行代碼級是兼容的，但他們的匯

9、編指令系統(tǒng)卻不同。C5000特別適用于手持通訊產(chǎn)品，如手機、PDA、GPS等。TI的TMS320C6000是基于超長指令字（VLIW）結構的通用DSP系列。該結構包括定點的C62x、浮點的C67x和新的C64x。相對C5000性能更高、速度更快。該平臺的處理和低功耗功能非常適合于影像/視頻、通信和寬帶基礎設施、工業(yè)、醫(yī)療、測試和測量、高端計算和高性能音頻等應用。5. 嵌入式系統(tǒng)ARM內(nèi)核和DSP內(nèi)核結合的意義何在？答：ARM處理器具有非常強的控制和接口能力，而DSP的數(shù)字處理能力很強，所以兩者結合起來，非常適合于多媒體應用的需要。6DSP按照用途分類分為DSP和通用DSP。答： DSP按照用途

10、分類分為專用DSP和通用DSP。7什么是DSP的DAVINCI技術？答：DAVINCI技術是TI推出的新一代視頻、圖像、語音和音頻解決方案的統(tǒng)稱。硬件上：采用SOC技術，集成TI的高性能DSP64X+內(nèi)核和高端的ARM內(nèi)核。ARM：提供豐富的外設接口。DSP：數(shù)字信號處理（視頻、圖像、語音和音頻）能力。軟件上：提供了很多優(yōu)化的多媒體編解碼引擎（基于DSP/BIOS和XDAIS），API和應用程序框架（基于LINUX）便捷的集成開發(fā)環(huán)境。TI的Davinci處理器：TMS320DM64x、DM643x、DM644x、DM646x、DM3xx。第三章 習題1、TSM320C54X芯片的總線有哪些？

11、它們各自的作用和區(qū)別是什么？答：C54XDSP片內(nèi)有8條16位總線，即4條程序/數(shù)據(jù)總線和4條地址總線。程序總線（PB）：傳送取自程序存儲器的指令代碼和立即操作數(shù)。數(shù)據(jù)總線（CB、DB和EB）。將內(nèi)部各單元（如CPU、數(shù)據(jù)地址生成電路、程序地址生成電路、在片外圍電路及數(shù)據(jù)存儲器）連接在一起。其中，CB和DB傳送讀自數(shù)據(jù)存儲器的操作數(shù)，EB傳送寫到存儲器的數(shù)據(jù)。4條地址總線PAB、CAB、DAB及EAB分別為PB、CB、DB及EB運送相應的地址信息。除了以上8條主要的總線外，C54x系列DSP還有一條16位片上雙向總線用來訪問片上處設。這組總線通過一個總線交換器與DB和EB連接。也就是說在同一時

12、刻要么進行讀操作（與DB連通），要么進行寫操作（與EB連通）。2.TMS320C54x芯片的CPU主要由哪些部分構成？它們的功能是什么？答： 1）算術邏輯單元（ALU）：40位的算術邏輯單元（ALU）和兩個40位的累加器ACCA和ACCB用來二進制補碼算術運算和布爾運算。2）累加器（ACCA和ACCB）累加器ACCA和ACCB可用于存放從ALU或乘/加單元輸出的數(shù)據(jù)，也能輸出數(shù)據(jù)到ALU或乘/加單元。3）桶形移位寄存器桶形移位寄存器有一個40位輸入與累加器或數(shù)據(jù)總CB、DB相連，有一個40位輸出與ALU或數(shù)據(jù)總線EB相加。桶形移位寄存器對輸入數(shù)據(jù)進行0到31位的左移和0到16位的右移。4）乘/

13、加單元CPU有一個17×17位硬件乘法器，它與一個40位專用加法器相連。乘/加單元可以在一個指令周期里完成17×17位的進制補碼乘法運算，也可以在一個流水線狀態(tài)周期內(nèi)完成一個乘法累加（MAC）運算。5）比較、選擇和存儲單元（CSSU）:專門用于快速執(zhí)行Viterbi算法的特殊硬件。6）指數(shù)編碼器（EXPencoder）:用于支持單周期指令EXP的專用硬件。它可以求出累加器中的指數(shù)值，并以2的補碼形式存放到T寄存器中。3. TMS320C54X芯片的流水線共有多少個操作階段？每個階段執(zhí)行什么任務？答：6個操作階段。分別為：1）預取程序指令：將下一條指令的地址提供給程序地址總線

14、PAB。2）取程序指令：從程序總線PB上取得指令放入指令寄存器IR中。3）指令譯碼：對IR內(nèi)的指令譯碼，決定對存儲器的訪問類型（讀或者寫），以及對CPU和數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生單元DAGEN進行怎樣的控制。4）存取準備：數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生單元輸出要讀取的操作數(shù)地址到數(shù)據(jù)地址總線DAB上，如果需要第2個操作數(shù)，則將其地址放在CAB上。5）讀操作：從數(shù)據(jù)總DB（及CB）上讀取操作數(shù)，同時如果需要的話，把將要寫入存儲器的數(shù)據(jù)地址提供給寫地址總線EAB。6）執(zhí)行/寫操作：指令被執(zhí)行，同時通過數(shù)據(jù)寫總線EB完成寫操作。4.流水線操作中哪些情況可能發(fā)生沖突？解決沖突的辦法有哪些？答：由DSP內(nèi)部的多總線并行、多邏輯并行（

15、運算單元、地址產(chǎn)生單元等）、高速（一個周期內(nèi)可以訪問兩次片內(nèi)存儲器）操作、存儲存儲器分塊（單存取、雙存儲、及分塊）、多級指令流水線和有限的內(nèi)部寄存器等影響，使得DSP在高速運行時難免有時會發(fā)生資源沖突（總線沖突、存儲器訪問沖突、寄存器沖突、其他資源沖突），導致流水線沖突。很多沖突DSP自己通過延時緩沖解決，但有些沖突必須由程序員自己解決。否則程序運行就可能不正確。具體方法是重新調(diào)整相關部分指令順序，或插入NOP空操作指令，或改用其他指令和尋址方式，或在訪問一個寄存器之前做必要的延時，或調(diào)整數(shù)據(jù)和程序的存儲位置，以適應存儲器分塊和減少沖突的要求等。5. TSM320C54x的總存儲空間為多少？可

16、分為哪3類，它們的大小是多少？答：TSM320C54x的總存儲空間通常為192K字。這些空間可分為3個可選擇的存儲空間：64K字的程序存儲空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲空間和64K字的I/O空間。6. 三種存儲器空間的各自作用是什么？答：程序存儲空間存放要執(zhí)行的指令和指令執(zhí)行中所用的系數(shù)表。CPU自動通過總線P以及外部總線訪問程序空間。數(shù)據(jù)存儲空間存放執(zhí)行指令所要用的數(shù)據(jù)。CPU根據(jù)指令通過總線C/D/E以及外部總線訪問數(shù)據(jù)空間。I/O空間與存儲器映像外圍設備相接口，也可以作為附加的數(shù)據(jù)存儲空間使用。CPU根據(jù)I/O讀寫指令通過總線C/D/E以及外部總線訪問I/O空間。7. 哪種存儲器空間可以擴展？

17、擴展的大小與什么有關？XPC是什么？起什么作用？ 答：程序存儲空間可以擴展。部分C54xDSP可訪問程序存儲器總容量最大擴展至8192K字（C548、C549、和C5420擁有128個64K字頁面）。能擴展總容量與外部總線接口的地址總線位數(shù)有關。如將外部總線接口的16-line 地址總線增加為23 lines (C548/549/5410)，則可擴展到8192字。20 lines (C5402)則可擴展到1024K字。18 lines (C5420) 則可擴展到256K字。XPC (Program Counter Extension register)：程序計數(shù)器擴展寄存器。由于外部總地址位數(shù)

18、的增加，外部總線尋址范圍也成倍增加，但內(nèi)部總線仍然為16位，所以外部總線上額外的地址線由XPC寄存器進行控制。即XPC的值選擇要訪問的64K字存儲頁。在硬件復位時，XPC初始化為0。8. TSM320C54x片內(nèi)隨機存儲器有哪兩種，片內(nèi)與片外RAM的區(qū)別是什么？答：按CPU每個指令周期能對內(nèi)存進行訪問的次數(shù)來劃分，可把片內(nèi)的RAM分為兩種：SARAM(Single-access RAM)與DARAM(Dual-access RAM)。SARAM即單尋址RAM，SARAM在一個指令周期內(nèi)只能被訪問一次，匯編指令中的Smem就是指SARAM中的操作數(shù)；DARAM即雙尋址RAM，在一個機器周期內(nèi)能被

19、訪問兩次。DARAM有兩套地址總線，兩套數(shù)據(jù)總線，兩套控制總線，可以在一個指令周期內(nèi)同時讀寫，也可以一次讀一次寫，還可以達到兩次讀一次寫，但不能同時訪問同一個地址，匯編指令中的Xmem 和Ymem就是指DARAM中的操作數(shù)。片內(nèi)的RAM通常使用DARAM結構，DARAM始終都被映射到數(shù)據(jù)，可以利用片內(nèi)多總線達到一個指令周期多次訪問目的。而片外的RAM通常使用SARAM結構，一般一個指令周期只能訪問一次。9. TSM320C54x存儲器映射方式與哪些控制位有關？映射情況與控制位的關系是怎樣的？答：存儲器映射方式與PMST (Processor Mode Status Register) 處理器模

20、式狀態(tài)寄存器的三個位 (MP/MC、OVLY、DROM) 有關。具體影響如下：MP/MC (Microprocessor/microcomputer mode)：=0微型計算機模式，片上ROM被映射到程序空間；=1微處理器模式，片上ROM不被映射到程序空間；復位值：由 MP/MC 引腳狀態(tài)決定OVLY (RAM overlay)：=0RAM不重疊，片上RAM只映射到數(shù)據(jù)空間=1RAM重疊，片上RAM同時映射到數(shù)據(jù)空間和程序空間復位值：0DROM (Data ROM)：=0片上ROM不被映射到數(shù)據(jù)空間=1片上ROM的一部分被映射到數(shù)據(jù)空間復位值：0具體映射地址視具體DSP型號而定。10TSM32

21、0C54xCPU有哪些寄存器？它們的作用是什么？答：中斷寄存器（IMR、IFR）、狀態(tài)寄存器（ST0、ST1）、累加器（A、B）、臨時寄存器（T）、過渡寄存器（TRN）、輔助寄存器（AR0AR7）、堆棧指針寄存器（SP）、循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器（BK）、塊重復寄存器（BRC、RSA、REA）、處理器模式狀態(tài)寄存器（PMST）和程序計數(shù)器擴展寄存器（XPC）。中斷寄存器：用于屏蔽中斷和指示出各中斷的狀態(tài)。狀態(tài)寄存器：反映了C54x DSP器件的各種狀態(tài)和模式。累加器：可以作為乘法器/加法器或ALU的目的寄存器。臨時寄存器：存放乘積或乘積累加指令的一個乘數(shù)，存放移位操作的所需的移位量，存放BITT指

22、令的一個位地址。過渡寄存器：存放Viterbi算法的中間結果。輔助寄存器：通常用于數(shù)據(jù)空間中數(shù)據(jù)的訪問的間接尋址。也可當成一個通用寄存器或一個計數(shù)器來使用?？杀籆PU訪問并能夠被輔助寄存器算術單元（ARAU）修改，C54x DSP的兩個ARAU可對AR0AR7進行遞增/遞減、循環(huán)遞增/遞減、位倒序遞增/遞減等修改，而不需要CPU參與。堆棧指針寄存器：存放的是系統(tǒng)堆棧的棧頂?shù)刂贰簵：统鰲Ｖ噶罹褪峭ㄟ^SP指針實現(xiàn)的。循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器：ARAU單元使用16位循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器（BK，Circular-Buffer Size Register）實現(xiàn)循環(huán)遞增/遞減尋址。塊重復寄存器：16位塊重復

23、計數(shù)寄存器BRC用于存放一個匯編語言代碼塊需要被重復執(zhí)行的次數(shù)；16位塊重復起始地址寄存器（RSA）用于存放被重復程序塊的起始地址；16位塊重復結束地址寄存器（REA）用于存放被重復程序塊的結束地址。CPU根據(jù)這三個寄存器的內(nèi)容執(zhí)行塊重復指令處理器模式狀態(tài)寄存器：用于控制C54x DSP的存儲器映射方式、存放中斷向量表指針等。程序計數(shù)器擴展寄存器：用于存放當前程序存儲器地址的高位地址11. 累加器A和B是多少位寄存器？答：40位。一般分為3部分，保護位、高階位和低價位。其中保護位用于計算時的數(shù)據(jù)位余量，以防止諸如自相關那樣的迭代運算時溢出。12. TMS320C54x芯片復位后PC的值為多少？

24、答：PC=FF80。XPC為0。13. TMS320C54x如何得到一個中斷向量的首地址？答： 中斷向量的首地址=(IPTR<<7) + 中斷號×4 。例硬件復位后，IPTR1FFH1 1111 1111b。而復位中斷號為0。故有： IPTR<<7 1111 1111 1 000 00 00K×4 000 00 00- 1111 1111 1 000 00000B=FF80H 即復位后PC轉至FF80H處。14. 什么是ISR？答：ISR(Interrupt Service Routine)是DSP程序開發(fā)者編寫的中斷服務程序。利用中斷可以使CPU暫

25、時停止執(zhí)行正在執(zhí)行的程序，轉而執(zhí)行ISR。15. TMS320C54x與中斷有關的2個寄存器是什么？答：中斷寄存器IMR：用于屏蔽中斷和指示出各中斷的狀態(tài)。當 ST1 的 INTM 位為 0 時，IMR 可用于禁止和使能可屏蔽中斷，向 IMR 中的某個屏蔽位寫1就能使能相應的可屏蔽中斷。如果寫0，則相應的中斷被禁止。狀態(tài)寄存器IFR：反映了C54x DSP器件的各種狀態(tài)和模式。當一個可屏蔽中斷產(chǎn)生時，IFR中相應的中斷標志位會被置1，當CPU響應該中斷后，該標志位才被清除。16. 簡述TMS320C54x的中斷處理流程。答：C54xDSP對中斷的處理流程分三個階段：1）接收中斷請求：接收產(chǎn)生自

26、軟件指令或硬件的中斷，當CPU接收到一個可屏蔽中斷時，IFR中對應的位將被置1。2）應答中斷：對非可屏蔽中斷來說，應答是立即的，DSP通過IACK引腳輸出有效中斷應答信號。對于可屏蔽中斷來說，則判斷STO寄存器的INTM位以及IMR中相應的屏蔽位，有INTM0并且屏蔽位為1時，才通過IACK引腳輸出有效中斷應答信號。3）執(zhí)行ISR。一旦中斷被應答，當前PC值被將保存到堆棧中，然后ISR將被執(zhí)行，ISR返回時PC將被恢復為原來的值，從被中斷的地址上繼續(xù)運行。如果是硬件中斷，CPU會自動將INTM位置1，從而屏蔽所有可屏蔽中斷。17. DSP為了降低功耗采取了哪些節(jié)電模式？答：C54x有4種節(jié)電模

27、式，可以暫時使CPU處于休眠狀態(tài)以減小功耗。退出節(jié)電模式后CPU可以繼續(xù)正常工作。執(zhí)行指令 IDLE1 進入閑置模式1 ：片上外設和系統(tǒng)時鐘仍然工作。執(zhí)行指令 IDLE2 進入閑置模式2 ：片上外設停止工作。執(zhí)行指令 IDLE3 進入閑置模式3 ：外設和PLL停止工作。使 DSP 引腳 HOLD 處于低電平進入保持模式 ：總線進入高阻狀態(tài)，可設置讓CPU停止運行。18. TMS320C54xDSP的片上外設有哪些？答：主要有：通用 I/O 引腳：XF 、BIO；定時計數(shù)器/定時器 (Timer)；時鐘生成器 (Clock generator)；多通道緩沖串口 (Multi-channel bu

28、ffered serial port (McBSP)；直接存儲器訪問控制器 (Direct Memory Access Controller (DMA)；外部總線接口(External Bus Interface )；主機接口 (Host port interface (HPI)。19. TMS320C54xDSP的通用引腳是哪兩個？其作用是什么？答：C54x DSP由兩個通用輸入/輸出引腳，分別是BIO (branch control input pin) 跳轉控制輸入引腳和XF (external flag output pin) 外部標志輸出引腳。跳轉控制輸入引腳BIO：可以用來監(jiān)測外部

29、設備狀態(tài)。程序可以根據(jù)BIO引腳的邏輯電平來執(zhí)行一個轉移。例如：BC 2000h, BIO; branching to address 2000h when BIO low外部標志輸出引腳：可以用來發(fā)信號給外部設備。通過對CPU狀態(tài)寄存器ST1中的XF位置(1)/清零(0)，能使XF引腳輸出高/低電平，完成與外部設備的握手功能。20. 定時器由哪些寄存器組成，他們是如何工作的？答：C54x DSP定時器由定時器計數(shù)寄存器（TIM）、定時周期寄存器（PRD和定時器控制寄存器（TCR）組成。定時器由主定時器模塊和預定標模塊組成。預定標模塊中的預定標計數(shù)器（PSC）和定時器分頻系統(tǒng)（TDDR）都是定

30、時器控制寄存器（TCR）的位。當PSC減計數(shù)到0時，TDDR的內(nèi)容加載到PSC中。當系統(tǒng)復位或者定時器單獨復位時，TDDR的內(nèi)容重新加載到PSC。PSC由CPU提供時鐘，每個CPU時鐘信號將使PSC減1。主定時器模塊由PRD和TIM組成。當TIM減計數(shù)到0后，PRD中的內(nèi)容自動加載到TIM。當系統(tǒng)復位或者定時器單獨復位時，PRD中的內(nèi)容重新加載到TIM。TIM由預定標器PSC提供時鐘，每個來自預定標塊的輸出時鐘使TIM減1。主計數(shù)器塊為定時器中斷（TINT）信號，該信號被送到CPU和定時器輸出TOUT引腳。如下圖所示。從圖可以看出，通過TSS位的控制可以關閉定時器的時鐘輸入，停止定時器的運行。

31、21. TMS320C54xDSP的時鐘電路設計有哪2種方法？答：時鐘發(fā)生器可以由兩種方法實現(xiàn)： (1) 使用具有內(nèi)部振蕩電路的晶體振蕩器。如圖所示。晶體振蕩器電路連接到C54x DSP的X1和X2/CLKIN引腳。另外CLKMD引腳必須配置以使能內(nèi)部振蕩器。(2) 使用外部時鐘。如圖所示，將一個外部時鐘信號直接連接到X2/CLKIN引腳，X1引腳懸空。22. 時鐘發(fā)生器由其內(nèi)部由一個振蕩器和一個鎖相環(huán)電路構成。23. C54xDSP的PLL可分為硬件配置PLL和軟件可編程PLL兩類。24. 軟件可編程PLL具有PLL（鎖相）和DIV分頻）兩種工作模式。25. 時鐘發(fā)生器中的PLL具有倍頻和穩(wěn)

32、定時鐘信號的作用。26. 不同的PLL模式切換時，需要先轉換到DIV模式。27. 為什么要設置PLLCOUNT域？鎖定時間與什么有關？答：當PLL電路由DIV模式轉換到PLL模式時，PLL電路需要一定的時間鎖定，在PLL鎖定之前，CLKOUT是不能用作C54x時鐘的。為此，通過對CLKMD寄存器中的PLLCOUNT位編程，就可以很方便地自動延遲定時，直到PLL鎖定為止。鎖定時間與時鐘頻率有關和DSP的型號有關。28. C54xDSP的串行口有那些形式？答：C54xDSP不同型號其串行口有所不同，總的來說C54x的串行口有四種類型：標準同步串口SP；緩沖同步串口BSP；時分多路同步串口TMD和多

33、通道帶緩沖同步串行口(McBSP)。 29. C54xDSP的McBSP的數(shù)據(jù)發(fā)送有2級緩沖，數(shù)據(jù)接收有3級緩沖。30. 什么是子地址尋址技術？它有什么好處？答：子地址尋址技術就是多路利用技術，可以實現(xiàn)一組寄存器共享存儲器中的一個單元。如在McBSP一個通道中，許多寄存器在數(shù)據(jù)空間映射的地址是相同的，但其擁有不同的子地址，這樣在訪問該寄存器時，應先將其子地址寫入該通道的子地址寄存器SPSA中，然后再根據(jù)數(shù)據(jù)空間映射的地址和SPSA的值來尋找相應的寄存器，這樣就可以完成該通道的SPSD與該子地址寄存器之間數(shù)據(jù)的傳遞。采用子地址尋址技術可以減少寄存器映射在數(shù)據(jù)空間的地址數(shù)量。31. McBSP的數(shù)

34、據(jù)元素和幀是什么？答：McBSP每次發(fā)送/接收的一個數(shù)據(jù)被稱為數(shù)據(jù)元素，數(shù)據(jù)元素的寬度可以編程設置為8位、12位、16位、24或32位。幀是多個數(shù)據(jù)元素組成。每個發(fā)送/接收幀中可以包含的數(shù)據(jù)元素可編程設置為1128個不等。32. 一個數(shù)據(jù)幀可以被設置成單階段和雙階段。32. 雙階段數(shù)據(jù)幀的特點是什么？答：McBSP的數(shù)據(jù)幀若被設置成雙階段，每個數(shù)據(jù)幀將被劃分為兩個連續(xù)的階段，通過編程設置，這兩個階段可以擁有不同的元素寬度以及元素個數(shù)。如第一個階段包含2個8位的元素，而第二階段則可以包含3個16位的元素。34. 利用McBSP通信，如何確定主、從設備？答：利用McBSP通信時，時鐘和幀同步信號可

35、以由McBSP產(chǎn)生并驅動外部設備，也可以由外部設備來提供并驅動McBSP。通常把產(chǎn)生時鐘和幀同步的設備稱為主設備，而接收時鐘和幀同步的設備稱為從設備。35. McBSP中采樣率生成器可以產(chǎn)生時鐘及幀同步信號。36. McBSP的采樣發(fā)生器輸入時鐘可編程選擇CPU時鐘或從CLKS引腳輸入外部時鐘信號。37. McBSP的收發(fā)中斷及事件是什么？起什么作用？答：在數(shù)據(jù)收發(fā)的過程中，McBSP能夠自動地向CPU了出收發(fā)中斷信號RINT、XINT能及向DMA控制器發(fā)出收發(fā)事件信號REVT、XEVT、REVTA、XEVTA。McBSP產(chǎn)生的中斷信號屬于可屏蔽外設中斷，能夠被CPU響應。McBSP產(chǎn)生的收發(fā)

36、事件則能夠自動觸發(fā)DMA控制器的運行（在DMA正確配置并啟動的前提下）。通過這些中斷及事件，CPU或者DMA控制器能夠知道何時將數(shù)據(jù)寫入McBSP或者何時從McBSP讀取數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)連續(xù)的數(shù)據(jù)收發(fā)。38. DMA控制器的作用是什么？答：DMA控制器能夠在CPU不干預的情況下，在存儲空間中的兩個區(qū)域之間進行數(shù)據(jù)傳遞。存儲空間涵蓋內(nèi)部存儲器、內(nèi)部外設的數(shù)據(jù)寄存器、外部存儲器、連接在外部總線上的其它類型的設備、HPI接口。39. C54xDSP的DMA有6個通道。40. DMA的數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)塊是什么？答：DMA搬移數(shù)據(jù)的最小單元為一個數(shù)據(jù)元素。DMA的數(shù)據(jù)幀由許多數(shù)據(jù)元素組成。DMA的一

37、個數(shù)據(jù)塊是許多數(shù)據(jù)幀組成。41. DMA傳輸過程中地址控制有哪些方式？答：地址控制通常有三種方式：不變，遞增/遞減，按照索引值變化。42. 每個DMA通道通常要配置哪5個寄存器？答：對于C54x DSP的DMA每個通道都擁有一組工作環(huán)境寄存器僅用于該通道的配置。它們是：源地址寄存器、目的地址寄存器、元素計數(shù)寄存器、同步事件/幀計數(shù)寄存器和傳遞方式控制寄存器。43. DMA通道的優(yōu)先級有2級。其中1優(yōu)先級高。44. DMA通道的同步事件/幀計數(shù)寄存器的作用是什么？答：DMA通道的同步事件/幀計數(shù)寄存器（DMSFCn）用于3個目的：決定哪個同步事件用于觸發(fā)DMA傳遞，決定傳遞字長度（16或32位）

38、和決定要傳遞幀數(shù)。45. 能夠觸發(fā)C54xDSP的DMA通道數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐獠渴录心男?？答：對于C54xDSP主要有McBSP接收或發(fā)送事件、定時器中斷事件和外部中斷事件。46DMA通道也可以產(chǎn)生中斷中斷給CPU，對于CPU來說，DMA通道中斷屬于可屏蔽外設設中斷。47C54xDSP的外部總線由16位數(shù)據(jù)總線，16位地址總線以及一組控制信號組成。48C54xDSP的外部總線中的、R/的作用是什么？答：當CPU訪問外部存儲設備時，相應的內(nèi)部總線會和外部總線連通，然后外部總線將根據(jù)情況自動產(chǎn)生、R/控制信號，并在適當?shù)臅r候輸出地址，以及輸出數(shù)據(jù)輸出或者采樣外部指令/數(shù)據(jù)。控制信號的含義如下：程序空間

39、選擇。用來選通程序存儲器，作為外部程序存儲器的第1選通信號，與存儲器CS1連接。：數(shù)據(jù)空間選擇。用來選通數(shù)據(jù)存儲器，作為外部數(shù)據(jù)存儲器的第1選通信號，與存儲器CS1連接。：I/O空間選擇。用來選通外部I/O設備，作為I/O的第1選通信號，與I/O的CS1連接。：外部存儲器訪問選通。用來選通程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，分別作為兩存儲器的第2選通信號，與存儲器CS2連接。：I/O空間訪問選通。用來選通外部I/O設備，作為I/O的第2選通信號，與I/O的CS2連接。R/：讀寫信號。用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲器和I/O設備的讀寫操作，控制數(shù)據(jù)流的方向。49C54xDSP所有內(nèi)部讀和寫操作都是單周期，外部存儲器讀操作

40、也單周期，這時要求外部存儲器的存取時間應小于60%的機器周期。當C54X與低速器件接口時，就需要通過軟件或硬件的方法插入等待狀態(tài)。50C54xDSP通過編程軟件等待狀態(tài)寄存器SWWSR，可以在外部總線讀/寫時序中插入最多7或14個機器周期的等待時間。51談談通過軟件編程或硬件的方法插入等待狀態(tài)的優(yōu)缺點。答： C54xDSP通過編程軟件等待狀態(tài)寄存器SWWSR，可以在外部總線讀/寫時序中插入最多7個機器周期的等待時間，對于某些對配有軟件等待狀態(tài)控制寄存器SWCR型號的DSP來說，它還可以設置SWCR的SWSM位為1時，這時最大可達到14個機器周期的等待時間。軟件設置等待狀態(tài)，不需要消耗硬件資源，

41、但能設置的等待時間是有限的。當CPU訪問若外部器件要求的等待時間大于 7 (或14) 個CLKOUT周期，一般采用硬件來設置等待時間，這時可利用 READY 引腳來實現(xiàn)。52C54x在外部存儲器分區(qū)邏輯轉換時，在哪些情況下自動地插入一個附加周期。答：1）當對程序存儲器進行一次讀操作之后，緊隨其后對不同的存儲器分區(qū)進行另一次程序存儲器讀或數(shù)據(jù)存儲器讀操作。2）當BSCR中的PSDS位置1時，讀一次程序存儲器之后，緊跟著進行一次數(shù)據(jù)存儲器讀操作。3）當BSCR中的PSDS位置位時，一次數(shù)據(jù)存儲器讀操作之后，緊跟著進行一次程序存儲器讀操作。4）對數(shù)據(jù)存儲器進行一次讀操作之后，緊跟著對一個不同的存儲器

42、分區(qū)進行另一次程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器讀操作。 5）對于“C548、C549”等器件，一次程序存儲器讀操作之后，緊跟著對不同頁程序存儲器進行另一次讀操作。53 什么是HPI，它有什么作用？答：HPI是Host Port Interface的縮寫。HPI實際是一個并行口，包括一條的數(shù)據(jù)/地址復用總線和一組控制信號，不需要額外的邏輯電路就能夠與主設備或主處理器的通信。C54xDSP的HPI有標準的HPI、增強型8位HPI和增強型16位HPI三種。主機是通過HPI內(nèi)部的三個寄存器(控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA和數(shù)據(jù)寄存器HPID)與C54x DSP進行數(shù)據(jù)通信的，HPI接口的控制信號都是由外

43、部主機提供的，HPI接口可看成是主機的一個外設。54 C54x的HPI接口有哪三種類型？答： C54xDSP的HPI有標準的HPI、增強型8位HPI和增強型16位HPI三種。55 標準8位HPI8的兩種工作模式是什么？各有什么特點？答：根據(jù)主機和C54x DSP對HPI存儲器的共享情況，HPI可以被設置為兩種工作方式：共享訪問模式（SAM）和主機獨占模式（HOM）。1）共享訪問模式（SAM）：主機和C54x DSP都能對訪問HPI存儲器。SAM模式是常用的HPI工作模式2）主機獨占模式（HOM）：只有主機才能訪問HPI存儲器。 56 標準8位HPI8的用于主機和C54XDSP之間通信的寄存器有

44、哪些？其作用是什么？答：有HPI地址寄存器（HPIA）、HPI數(shù)據(jù)寄存器（HPID）、HPI控制寄存器（HPIC）。HPIA：它只能由主機對其直接訪問。該寄存器中存放著當前尋址的HPI存儲單元的地址。HPID：它也只能由主機對其直接訪問。如果當前進行讀操作，則HPID中存放的是要從HPI存儲器中讀出的數(shù)據(jù)；如果當前進行寫操作，則HPID中存放的是將要寫到HPI存儲器的數(shù)據(jù)。 HPIC：DSP和主機都能對它直接訪問。 包含了HPI操作的控制和狀態(tài)位。57 HPI是如何控制與DSP進行8位至16位數(shù)據(jù)轉換的，高低字節(jié)是如何處理的？答：C54x與主機傳送數(shù)據(jù)時，HPI能自動地將外部接口連續(xù)傳來的8位

45、數(shù)組成16位數(shù)，并傳送至C54x。HBIL字節(jié)識別信號，與主機地址線或控制線連接，用于識別主機傳送來的是第幾字節(jié)。當HBIL=0時，為第1字節(jié)；當HBIL=1時，為第2字節(jié)。第1個字節(jié)是高字節(jié)還是低字節(jié)，由HPIC寄存器中的BOB位決定。 若BOB=1，第1個字節(jié)為低字節(jié)，否則，第1個字節(jié)為高字節(jié)。58簡述主機是如何與DSP通信的？答：C54x DSP片內(nèi)DARAM存儲器中的0x10000x17FF被設置為HPI存儲器，HPI存儲器可被設置為共享訪問模式（SAM）和主機獨占模式（HOM）。對于主機來說，HPI存儲器的地址范圍為0x00000x07FF，主機可以通過HPI接口間接訪問到HPI存儲

46、器，從而實現(xiàn)與DSP的通信。59HPI8與HPI8的主要區(qū)別是什么？答：增強的8位HPI，其主要操作方式與標準8位HPI一樣，只是增加了一些改進的功能。HPI-8只有C5402和C5410兩種才具有。主要區(qū)別如下表：增強的8位HPI(HPI-8)標準的8位HPI允許對所有片內(nèi)RAM進行訪問只能訪問片內(nèi)RAM固定的2K字的地址主機訪問總是與C54x DSP的時鐘同步(無HOM模式)在主機模式(HOM)下，允許異步主機訪問主機和C54x DSP總可以對片內(nèi)RAM進行訪問(無HOM模式)在主機模式(HOM)下，只有主機能對RAM訪問60什么是JTAG？答：JTAG是英文“Joint Test Act

47、ion Group（聯(lián)合測試行為組織）”的詞頭字母的簡寫，該組織成立于1985 年，是由幾家主要的電子制造商發(fā)起制訂的PCB 和IC 測試標準。JTAG 建議于1990 年被IEEE 于1990年批準為IEEE1149.1測試訪問端口和邊界掃描結構標準。該標準規(guī)定了進行邊界掃描所需要的硬件和軟件。自從1990 年批準后，IEEE 分別于1993 年和1995 年對該標準作了補充，形成了現(xiàn)在使用的IEEE1149.1a-1993 和IEEE1149.1b-1994。JTAG 主要應用于：電路的邊界掃描測試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程。第四章 習題1.C54x匯編源語句分為兩種：一種是助記符方式指令

48、，另一種是與此功能相同的表達式指令。2.C54x匯編源語句一般包括哪4個域？答：1）標號域；2）指令域；3）操作數(shù)域；4）注釋域。3.注釋域中“*”或“；”的區(qū)別是什么？答：如果注釋在第一列開始時，前面必須標上星號或分號（*或；），在其他列開始的注釋前面必須以分號開頭。4.C54x有哪些尋址方式？答：C54x有7種數(shù)據(jù)尋址方式：1）立即數(shù)尋址 (Immediate Addressing)2）絕對尋址 (Absolute Addressing)3）累加器尋址 (Accumulator Addressing)4）直接尋址 (Direct Addressing)5）間接尋址 (Indirect Ad

49、dressing)6）存儲器映射寄存器尋址 (MMR Addressing)7）堆棧尋址 (Stack Addressing)5.TMS320C54X的尋址方式各有什么特點？ 答： 1）立即數(shù)尋址：指令中本身就包含一個立即操作數(shù)，并在操作數(shù)前加“#”來表示，沒有尋址過程；2）絕對尋址：利用16位絕對地址訪問存儲單元，指令中包含一個確定的16位地址(可以是程序中的地址標號或符號常數(shù))。3）累加器尋址：把累加器A的數(shù)作為地址去訪問(擴展)程序存儲空間中的數(shù)據(jù)內(nèi)容。4）直接尋址：利用數(shù)據(jù)指針DP和堆棧指針SP尋址，數(shù)據(jù)存儲器的實際地址由基地址(DP或SP指向的地址) 和地址偏移量(要尋址的數(shù)據(jù)存儲器

50、地址（dmad）的低7位) 共同構成。5）間接尋址：將輔助寄存器作為地址指針訪問存儲器。6）存儲器映射寄存器尋址：存儲器映像寄存器尋址是用來修改存儲器映像寄存器的，但不影響當前數(shù)據(jù)頁指針DP或堆棧指針SP的值。7）堆棧尋址：利用堆棧指針來尋址。用于堆棧尋址有4條指令，即為PSHD、PSHM、POPD和POPM。6. 什么是直接尋址？直接尋址方式可以用于什么空間的尋址？高9位地址怎么來決定？答：直接尋址，就是在指令中包含有數(shù)據(jù)存儲器地址（dmad）的低7位，由這7位作為偏移地址值，與基地址（數(shù)據(jù)指針DP或堆棧指針）一道構成16位數(shù)據(jù)存儲器地址。數(shù)據(jù)空間。高9位地址由ST1中的CPL位來決定。當C

51、PL為0時，使用DP值作為高9位地址；當CPL為1時，使用16位堆棧指針SP和指令中的7位地址相加形成16位數(shù)據(jù)存儲器地址。7.間接尋址有2種方式：一種是單操作數(shù)間接尋址，另一種是雙操作數(shù)尋址。8.當使用位倒序尋址時，應使用什么輔助寄存器？試述地址以位倒序方式產(chǎn)生的過程。答：位倒序尋址主要應用于FFT運算，在這種尋址方式中，輔助寄存器AR0存放的整數(shù)N是FFT點數(shù)的一半。另一個輔助寄存器指向一個數(shù)據(jù)存放的物理單元，位倒序尋址把AR0加到輔助寄存器中時，地址以位倒序的方式產(chǎn)生。也就是說，兩者相加時，進位是從左向右，而不是通常的從右向左。例如：AR00000 1010B，AR20110 0110B

52、，執(zhí)行*AR2+0B尋址功能時， (0110 0110)+(000 1010)的結果為0110 1101B ，也就是AR20110 1101B。9.用于堆棧尋址的方式的4條指令是什么？答：PSHD將數(shù)據(jù)存儲器中的一個數(shù)壓入堆棧。PSHM將一個MMR中的值數(shù)壓入堆棧。POPD從堆棧彈出一個數(shù)至數(shù)據(jù)存儲單元。POPM從堆棧彈出一個數(shù)至MMR。10.已知A00 0000 1200H，B=00 0000 1800H,C=1，則執(zhí)行完ADD4568，8，A，B指令后，A、B、C中的值分別為多少？答：A0000001200H，B0000457A00H，C011已知A00 0000 1200H，C=1，AR

53、30100H，SXM1，數(shù)據(jù)存儲器（0100H）1500H，則執(zhí)行完ADD*AR3，14，A指令后，A、C、AR3、SXM和（0100H）中的值分別為多少？答：A0005401200H，C0，AR30101H，SXM1，（0100H）1500H。12指令MPYSmem,dst的功能是什么？答：指令MPYSmem,dst的功能是將T寄存器值的內(nèi)容與一個單數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)相乘，乘積存儲于目的累加器中。如果指令后使用R后綴，則對結果進行湊整操作，方法是與215相加之后，將低16位（150位）清零。13.什么是偽指令，其作用是什么？答：匯編偽指令給程序提供數(shù)據(jù)并控制匯編過程。匯編偽指令完成如下操作：1

54、）將代碼和數(shù)據(jù)匯編到指定的段；2）給未初始化變量保留存儲空間；3）控制列表的細節(jié)；4）初始化存儲器；5）匯編條件塊；6）定義全局變量；7）指示匯編器可以從哪個庫中提取宏；8）檢查符號調(diào)試信息。14編程語句中的Smem，Xmem,Ymem，src,dst，dmad,MMR,pmad分別代表什么含義？答：Smem：16位單數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)。Xmem：16位雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，用于雙操作數(shù)指令或部分單操作數(shù)指令。Ymem：16位雙數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)，用于雙操作數(shù)指令。src：源累加器（A或B）dst：目的累加器（A或B）Dmad：數(shù)據(jù)存儲器操作數(shù)MMR：存儲器映射寄存器pmad：16位立即數(shù)表示的程序

55、存儲器地址。15指令STsrc,Ymem | LD Xmem,dst 是什么意思？答：存儲累加器內(nèi)容，并行執(zhí)行加載操作。具體操作是將src左移（ASM16）位后存儲到Ymem中；同時把16位的雙數(shù)據(jù)存儲器操作Xmem值加載到dst或T寄存器中。如果src和dst為同一個累加器，則存儲到Ymem中的值是指令執(zhí)行前src的值。16常用的段定義偽指令有哪些？區(qū)別是什么？答：段定義偽指令劃分匯編語言程序的各個部分到適當?shù)亩沃?。段定義偽指令包括以下5個：1）.bss 為未初始化的變量保留空間2）.data 確定.data段中的部分代碼，通常包含了初始化的數(shù)據(jù)3）.sect 定義已初始化的命名段，將緊接著

56、的代碼或數(shù)據(jù)存入該段4）.text 確定.text段中的部分代碼，包含了可執(zhí)行的代碼5）.usect 在一個未初始化有命名的段中為變量保留空間17.“.algebraic”和“.mmregs”的含義是什么？答：.algebraic：告訴匯編器，該文件中只包含有代數(shù)格式的匯編源代碼。如果沒有使用mg選項，則該偽指令必須放在文件的首行。要注意的是同一個源文件中不能同時包含代數(shù)格式和助記符格式的兩種匯編代碼。.mmregs：將存儲器映射寄存器名稱賦值給全局符號，并把它們放入全局符號表中。18關鍵字“ioport”和“interrupt”是含義是什么？答：ioport表示它是一個port型變量。作用是使能對C54x的I/O口空間的訪問。語法格式如下：ioporttype porthex_numtype必須是字符、短字、整型數(shù)或無符號數(shù)型數(shù)據(jù)。porthex_num對應于I/O口編號，是十六進制數(shù)。