1、简述数字信号处理器的主要特点；
答：（1）存储器采用哈佛或者改进的哈佛结构；（2）内部采用了多级流水；（3）具有硬件乘法累加单元；（4）可以实现零开销循环；（5）采用了特殊的寻址方式；（6）高效的特殊指令；（7）具有丰富的片内外设。
2、请给出数字信号处理器的运算速度指标；
答：常见的运算速度指标有如下几种：
（1）指令周期：执行一条指令所需的最短时间，数值等于主频的倒数；指令周期通常以ns（纳秒）为单位。例如，运行在200MHz的TMS320VC5510的指令周期
为5ns。
（2）MIPS：每秒百万条指令数。
（3）MOPS：每秒百万次操作数。
（4）MFLOPS：每秒百万次浮点操作数。
（5）BOPS：每秒十亿次操作数。
（6）MAC时间：一次乘法累加操作花费的时间。大部分DSP芯片可在一个指令周期内完成MAC操作；
（7）FFT执行时间：完成N点FFT所需的时间。FFT运算是数字信号处理中的典型算法而且应用很广，因此该指标常用于衡量DSP芯片的运算能力。
3、简述C55x的存储器配置情况；（课本11~12页）
C55x采用统一的存储空间和I/O空间。C55x的内存储空间共有352KB，外部存储空间共有16MB。存储区支持的寄存器类型有异步SRAM、异步EPROM、同步DRAM和同步突发SRAM。C55x的I/O空间与程序/地址空间分开。I/O空间的地址为16位，能访问64K 字地址，当CPU读/写I/O空间时，在16位地址前补0来扩展成24位地址。
4、TMS320C55x的寻址空间是多少？当CPU访问程序空间和数据空间时，使用的地址是
多少位；
答：C55x的寻址空间为16MB，当CPU从程序空间读取程序代码时，使用24位地址，当访问数据空间时，使用23位的地址。但是在访问数据空间时，将23位地址左移一位，并将地址总线上的最低有效位（LSB）置0，使得在对数据空间或程序空间寻址时，地址总线都传送24位地址。
5、VC5509A的PGE LQFP封装芯片共有多少个引脚？其中GPIO引脚有多少个？并行地址
总线引脚有多少个？并行双向数据总线引脚有多少个？（此题答案不确定）
芯片共有144个引脚；GPIO引脚：7个；并行地址总线：14个；并行双向数据：16个
6、C55x的指令分为两个阶段，第一阶段为取指阶段，第二阶段为执行阶段；
7、C55x的CPU包含4个40位的累加器，辅助寄存器ARn有16位，XARn有23位；
8、XF位是寄存器ST1_55中的第13位，它是一通用的输出位，能用软件处理且可输出至
DSP引脚。若要使该引脚输出高电平，可用指令BSET XF；
9、CPL位是寄存器ST1_55中的第14位，指令BCLR CPL的功能是对CPL清零；
10、INTM位是寄存器ST1_55中的第11位，该位能够使能或禁止可屏蔽中断，如果INTM=0，C55x使能所有可屏蔽中断。
11、SATA位是寄存器ST3_55中的第5位，如果SATA=1，则执行A单元ALU的饱和模式；
12、MPNMC位是寄存器ST3_55中的第6位，该位使能或禁止片上ROM，如果MPNMC=0，
则为微计算机模式，使能片上ROM；（8—12题在课本41页附近）
13、VC5509A拥有160K字的片内存储器资源，其中有128K字RAM和32K字ROM。外部扩展存储空间由CE[3:0]组成，其中CE0的首字地址为0020000H，CE1的首字地址为200000H；（51—52页）
14、C55x有32个中断向量，中断向量指针IVPD、IVPH应指向中断向量表的首地址；
15、IER0和IER1的功能是什么？
IER0：中断使能寄存器0；IER1：中断使能寄存器1。当寄存器某位的值为1时，开启该位所控制的中断，为0则关闭该位所控制的中断。
16、请写出允许定时器0中断的指令代码。
17、C55x的不可屏蔽中断有哪几种？
三种：硬件中断RESET，硬件中断NMI，软件中断。
18、C55x支持3种类型的寻址方式，分别是绝对寻址模式；直接寻址模式和间接寻址模式
19、什么是绝对寻址方式？C55x有几种绝对寻址方式，分别是什么？
绝对寻址方式：通过在指令中指定一个常数地址完成寻址；有三种绝对寻址方式：K16绝对寻址方式，K23绝对寻址方式，I/O绝对寻址方式。
20、什么是直接寻址方式？C55x有几种直接寻址方式，分别是什么？
直接寻址方式：使用地址偏移量寻址；有四种直接寻址方式：DP直接寻址，SP直接寻址，寄存器位直接寻址，PDP直接寻址。
21、什么是间接寻址方式？C55x有几种间接寻址方式，分别是什么？
间接寻址方式：使用指针完成寻址；有四种间接寻址方式：AR间接寻址，双AR间接寻址，CDP间接寻址，系数间接寻址。
22、指令MOV *abs16(#2002h), T2 采用的是绝对/ k16绝对寻址方式。设DPH=03h，该指令的功能是#k16=2002H,CPU从032002H处读取数据装入T2；
23、指令MOV port(@0), T2 采用的是直接/ PDP直接寻址方式。设PDP=511，该指令的功能是PDP：Poffset=FF80H,CPU从FF80H读取数据进T2；
24、已知AC1=0200FC00H，AR3=0200H，（200）= 3400H，0
MOV *AR3+ <<#16, AC1
执行上面指令后，AC1和AR3的值分别是多少？
指令功能是把AR3指向的地址里面的内容左移16位（二进制左移16位相当于十六进制左移四位，所以在右边补四个0），把AR3指向的地址里面的内容左移后的内容送进AC1，之后指针AC3自加一次。所以AC1=34000000H ,AR3=0201H。
说明：其实AC0~AC3是40位，如果问AC1的内容，则AC1=0034000000H
25、已知AC0=EC000000H，AC1=00000000H，AR1=0200H，（200）= 3300H，TC2=1，
ADDSUBCC *AR1, AC0, TC2, AC1
执行上面指令后，AC1、AR1和AC0的值分别是多少？
指令功能是：如果TC2=1,则AC1=AC0+(*AR1)<<#16;否则AC1=AC0–(*AR1)<<#16，这里TC2=1，所以AC1=AC0+(*AR1)<<#16，AC1=EC000000H+33000000H=11F000000H，AR1=0200H，AC0=EC000000H。
说明：其实AC0~AC3是40位，AC0的内容是00EC000000H，AC1的内容是011F000000H
26、在.text、.data和.bss段，初始化段是.text和.data，未初始化段是；.bss
27、利用.sect指令可创建已初始化段，利用.usect指令可创建未初始化段；
28、请指出汇编语言文件中的伪指令.def、.ref和.global的区别；
是指在一个模块中定义,可以在另一个模块中引用的符号.可以用伪指令.def、.ref
或.global来定义.
.def 在当前模块中定义,可在别的模块中使用;
.ref在当前模块中使用,但在别的模块中定义;
.global全局符号变量。
29、DSP链接器命令文件中，MEMORY和SECTIONS伪指令的作用是什么？
MEMORY伪指令用来表示实际存在的目标系统中可被使用的存储器范围，每个存储器范围都有名字、起始地址和长度。
SECTIONS伪指令的作用是：描述输入段怎样被组合到输出段内；在可执行程序内定义输出段；规定在存储器内何处存放置输出段；允许重命名输出段。
30、CCS有两种工作模式，分别是软件仿真器模式和硬件在线编程模式；
31、在大存储模式下编译代码时，必须和rts55x.lib运行时间库链接；
32、给出函数int fn(long l1, long l2, long l3, int *p4, int *p5, int *p6, int *p7, int *p8, int i9, int i10)中传送参数所使用的寄存器；
分别为：AC0, AC1, AC2, AR0, AR1, AR2, AR3, AR4, T0, T1
即是longl1存放在AC0，……对应下去。
33、以下的汇编语句实现两个整型数的饱和加法，请编写C语言程序调用该汇编函数，实现整数20000和30000的饱和加法，并在CCS中输出和的值；
.def _sadd_asmfun
_sadd_asmfun: BSET ST3_SATA
ADD T1, T0
BCLR ST3_SATA
RET
#include "stdio.h"
main()
{
int c=0;
int sadd_asmfun(int a, int b); //声明函数
c = sadd_asmfun(20000, 30000);
printf( "c=%d",c);
}
int sadd_asmfun(int a, int b) //定义函数
{
return _sadd_asmfun(a,b)
}
34、TMS320VC5509A系统的晶体振荡器频率为12MHz，试通过设置DPLL，使系统的时钟频率为144MHz；
（1）使DPLL工作在锁定模式：D4(PLL ENABL)=1B(这里B表示二进制，不是11，下面的也是，D4表示时钟模式寄存器(CLKMD)的第5位，D0为第1位，下面D11~D5意思类似）
（2）根据题意有
144MHz=[PLL MULT/(PLL DIV+1)]×12MHz （“/”表示除号）
解得PLL MULT/(PLL DIV+1)=12，取PLL DIV=0，PLL MULT=12，
即有： D6D5(PLL DIV)=00B ，D11~D7(PLL MULT)=01100B
（3）时钟模式寄存器(CLKMD)的其他未均取为0。（时钟模式寄存器(CLKMD)共16位） 综合（1）、（2）、（3），得CLKMD=0000 0110 0001 0000 B 或者CLKMD=0C10H
用汇编予以实现：
mov #0000 0110 0001 0000 B, port(#1c00h) 或者 mov 0C10H, port(#1c00h)
；1c00h 是时钟模式寄存器(CLKMD)的地址。
35、设DSP 定时器输入时钟频率为100MHz ，如果要求定时器发送中断信号的频率为1000次每秒，需要如何对定时器进行设置？
答：根据公式 )
1()1( +?+=PRD TDDR TINT 输入时钟频率频率 输入时钟频率为100MHz ，TINT 频率为1kHz ，由于TDDR 为4位，这里我们把TDDR 设为9，即TDDR=0101B ，则PRD 为9999，PRD 为16位，即PRD=0010011100001111B =270FH 。
36、写出使C5509A 的GPIO4、GPIO6和GPIO7引脚输出高电平的C 语言代码。
#define IODIR (*(ioport unsigned int*)0x3400)
#define IODATA (*(ioport unsigned int*)0x3401)
IODIR |=0xF0;
IODA TA |=0xF0;
附一历年考题及答案：
通信系《DSP 原理及应用》期末考试题（答案）
姓名： 学号： 班级： 分数：
考试时间：15：40～17：30 考试方式：开卷；
注意：所有答案必须写在答题纸上，试卷上的答案无效！
一、 填空题（每空2分，共20分）
1、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 AR0 寄存器，i2传递到 T0 寄存器，i4传递到 AR1 寄存器，返回值由 AC0 寄存器传递。
2、汇编语言“mov *AR0，AC0”使用的寻址方式是间接寻址模式，“mov #0x3，
DPH”使用的寻址方式是直接寻址模式，“mov *(#0x011234)，T2”使用的寻址方式是绝对寻址模式。
3、指令执行前AC0的值是0012345678，那么汇编语句“AND #0x7f， AC0”，
执行之后，AC0的值是0000000078。
4、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、简述题（共40分）
1、根据你的理解，试列举 DSP 芯片的特点？（5分）
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
2、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？（6分）
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：
3、DSP 为了降低功耗采取了哪些措施？（6分）
答：双电压供电；多种工作模式
4、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？（6分）
答：程序空间16M Byte；I/O空间64K Words；数据空间8M Words
5、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（6分）
答：直接寻址模式，mov ＃K16，DP；
间接寻址模式，mov *AR0，AC0；
绝对寻址模式，mov *(#0x011234)，T2；
MMR寻址模式，mov *abs16(＃AR2), T2；
寄存器位寻址模式，btstp @30, AC1；
圆形寻址模式。
6、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
7、常用的TMS320C55x汇编命令有哪些，它们的作用是什么？（5分）
三、程序设计题（共40分）
1、用C55x 汇编语言实现计算 ∑==4
1i i i x a y 的程序。（10分）
答：mpym *AR0+, *AR1+, AC0
mpym *AR0+, *AR1+, AC1
add AC1, AC0
mpym *AR0+, *AR1+, AC1
add AC1, AC0
mpym *AR0+, *AR1+, AC1
add AC1, AC0
或者：
mpym *AR0+, *AR1+, AC0
||rpt #2
macm *AR0+, *AR1+, AC0
2、用C55x 汇编语言实现计算 22111**a x a x y -=的程序。（10分） 答：mpym *AR0+, *AR1+, AC3
masm *AR0+, *AR1+, AC3
3、以8点的FFT 为例，用C55x 的汇编语言实现FFT 的算法，并且解释该算法的实现方法。（20分）
答： .sect "fft_code"
_fft:
aadd #(ARGS-Size+1),SP ; Adjust stack for local vars
mov mmap(ST1_55),AR2 ; Save ST1,ST3
mov mmap(ST3_55),AR3
mov AR2,fft.d_ST1
mov AR3,fft.d_ST3
btst @#0,T1,TC1 ; Check SCALE flag set
mov #0x6340,mmap(ST1_55) ; Set CPL,XF,SATD,SXAM,FRCT (SCALE=1) mov #0x1f22,mmap(ST3_55) ; Set: HINT,SATA,SMUL
xcc do_scale,TC1
mov #0x6300,mmap(ST1_55) ; Set CPL,XF,SATD,SXAM (SCALE=2)
do_scale
mov T2,fft.d_T2 ; Save T2
|| mov #1,AC0
mov AC0,fft.d_L ; Initialize L=1
|| sfts AC0,T0 ; T0=EXP
mov AC0,fft.d_N ; N=1< mov XAR1,XCDP ; CDP = pointer to U[] mov XSP,XAR4 add #fft.d_temp,AR4 ; AR4 = pointer to temp mov XAR0,XAR1 ; AR1 points to sample buffer mov T0,T1 mov XAR0,XAR5 ; Copy externd bits to XAR5 outer_loop ; for (L=1; L<=EXP; L++) mov fft.d_L,T0 ; note: Since the buffer is || mov #2,AC0 ; arranged in re,im pairs sfts AC0,T0 ; the index to the buffer neg T0 ; is doubled || mov fft.d_N,AC1 ; But the repeat coutners sftl AC1,T0 ; are not doubled mov AC0,T0 ; LE=2< || sfts AC0,#-1 mov AC0,AR0 ; LE1=LE>>1 || sfts AC0,#-1 sub #1,AC0 ; Init mid_loop counter mov mmap(AC0L),BRC0 ; BRC0=LE1-1 sub #1,AC1 ; Init inner loop counter mov mmap(AC1L),BRC1 ; BRC1=(N>>L)-1 add AR1,AR0 mov #0,T2 ; j=0 || rptblocal mid_loop-1 ; for (j=0; j mov T2,AR5 ; AR5=id=i+LE1 mov T2,AR3 add AR0,AR5 ; AR5 = pointer to X[id].re add #1,AR5,AR2 ; AR2 = pointer to X[id].im add AR1,AR3 ; AR3 = pointer to X[i].re || rptblocal inner_loop-1 ; for(i=j; i mpy *AR5+,*CDP+,AC0 ; AC0=(X[id].re*U.re :: mpy *AR2-,*CDP+,AC1 ; -X[id].im*U.im)/SCALE masr *AR5-,*CDP-,AC0 ; AC1=(X[id].im*U.re :: macr *AR2+,*CDP-,AC1 ; +X[id].re*U.im)/SCALE mov pair(hi(AC0)),dbl(*AR4); AC0H=temp.re AC1H=temp.im || mov dbl(*AR3),AC2 xcc scale,TC1 || mov AC2>>#1,dual(*AR3) ; Scale X[i] by 1/SCALE mov dbl(*AR3),AC2 scale add T0,AR2 || sub dual(*AR4),AC2,AC1 ; X[id].re=X[i].re/SCALE-temp.re mov AC1,dbl(*(AR5+T0)) ; X[id].im=X[i].im/SCALE-temp.im || add dual(*AR4),AC2 ; X[i].re=X[i].re/SCALE+temp.re mov AC2,dbl(*(AR3+T0)) ; X[i].im=X[i].im/SCALE+temp.im inner_loop ; End of inner loop amar *CDP+ amar *CDP+ ; Update k for pointer to U[k] || add #2,T2 ; Update j mid_loop ; End of mid-loop sub #1,T1 add #1,fft.d_L ; Update L bcc outer_loop,T1>0 ; End of outer-loop mov fft.d_ST1,AR2 ; Restore ST1,ST3,T2 mov fft.d_ST3,AR3 mov AR2,mmap(ST1_55) mov AR3,mmap(ST3_55) mov fft.d_T2,T2 aadd #(Size-ARGS-1),SP ; Reset SP ret .end
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