STM32F4XX 固件库之DSP 库的说明
为了充分发挥 STM32F4XX （Cortex-M4F ）处理器浮点运算性能，建议使用固件库自带的
arm_math.h 头文件而非编译器自带的math.h 。此文件位于\Libraries\CMSIS\Include 文件夹。
硬件准备：
需要开启STM32F4XX 的FPU ，所以要确定system_stm32f4xx.c 文件中的SystemInit()函数有如下代码，如果没有则加上：
编译控制：
根据arm_math.h 中的要求（备注1），在工程编译选项（Option ）之C/C++中加入如下编译控制定义：
__FPU_PRESENT=1
__FPU_USED =1
ARM_MATH_CM4
__CC_ARM
对于Cortex-M0或者M3处理器类型，由于没有FPU 因此无法直接进行浮点运算，只能将浮点数进行Q 规格化(q7、q15或Q31)处理，如开平方运算：M0/M3只能通过迭代法（标准数学函数库）计算，而M4F 直接调用VSQRT 指令完成。
文件结构：
例程组：各种实际应用的例程，如FFT 变换，FIR
滤波，矩阵处理等等
公共文件math_helper ，提供例程需要的辅助函数
源文件组：各种功能函数的定义或原型。
ARM 和GCC 文件夹的工程将所有源文件编译为库
(lib)，在应用时供调用
事实上arm_math.h 文件中的定义就为源文件组使用的。因此在将源文件组编译为库时，在应用工程中添加这个库和arm_math.h 即可访问所有DSP 库功能。也可以根据需要只添加arm_math.h 和需要的源文件，以缩短程序长度。
BasicMathFunctions
提供浮点数的各种基本运算函数，如加减乘除等运算。对于M0/M3只能用Q运算，即文件夹下以_q7、_q15和_q31结尾的文件；而M4F能直接硬件浮点计算，属于文件夹下以_f32结尾的文件。CommonTables
arm_common_tables.c文件提供位翻转或相关参数表。
ComplexMathFunctions
复述数学功能，如向量处理，求模运算的。
ControllerFunctions
控制功能，主要为PID控制函数。arm_sin_cos_f32/-q31.c函数提供360点正余弦函数表和任意角度的正余弦函数值计算功能。
FastMathFunctions
快速数学功能函数，提供256点正余弦函数表和任意任意角度的正余弦函数值计算功能，和Q值开平方运算：
Arm_cos_f32/_q15/_q31.c：提供256点余弦函数表和任意角度余弦值计算功能。
Arm_sin_f32/_q15/_q31.c：提供256点正弦函数表和任意角度正弦值计算功能。
Arm_sqrt_q15/q31.c：提供迭代法计算平方根的函数。
对于M4F的平方根运算，通过执行VSQRT指令完成。
FilteringFunctions
滤波函数功能，主要为FIR和LMS（最小均方根）滤波函数。
MatrixFunctions
矩阵处理函数。
StatisticsFunctions
统计功能函数，如求平均值、计算RMS、计算方差/标准差等。
SupportFunctions
支持功能函数，如数据拷贝，Q格式和浮点格式相互转换，Q任意格式相互转换。TransformFunctions
变换功能。包括复数FFT（CFFT）/复数FFT逆运算（CIFFT）、实数FFT（RFFT）/实数FFT逆运算（RIFFT）、和DCT（离散余弦变换）和配套的初始化函数。
DSP测试题及答案
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1、什么是哈佛结构和冯·诺伊曼（Von Neuman）结构？它们有什么区别？ 答：(1) 冯·诺伊曼（V on Neuman）结构 该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。 （2）哈佛（Harvard）结构 该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。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。 两者区别： 哈佛（Harvard）结构：该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。 冯·诺伊曼（V on Neuman）结构：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。 2、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒？它的运算速度是多少MIPS？ 答：TMS320VC5416-160的指令周期16ns，它的运算速度是160MIPS。 3、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段？每个阶段执行什么任务？完成 一条指令都需要哪些操作周期？ 答：（1）六个操作阶段。 （2）各个阶段执行的任务： ①预取指P：将PC中的内容加载到PAB ②取指F：将读取到的指令字加载到PB ③译码D：将PB的内容加载IR，对IR的内容译码 ④寻址A：CPU将数据1或数据2的读地址或同时将两个读地址分别加 载到数据地址总线DAB和CAB中，并对辅助寄存器或堆栈指针进行 修正。 ⑤读数R：将读出的数据1和数据2分别加载到数据总线DB和CB中。 若是并行操作指令，可同时将数据3的写地址加载到数据地址总线 EAB中。 ⑥执行X：执行指令，写数据加载EB。 （3）完成一条指令需要的周期： 需要：预取指周期、取指周期、译码周期、寻址周期和读数周期。 4、TMS320VC5402 共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？NMI和RS属于哪一类中断 源？ 答：（1）TMS320VC5402 有13 个可屏蔽中断。 （2）TMS320VC5402 有的13 个可屏蔽中断分别是：（课本56页最下面）
DSP试卷1 一．填空题（本题总分12分，每空1分） 1．TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。2．TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 3．在链接器命令文件中，PAGE １通常指________存储空间。 4．TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 5．直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 6．TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________单元开始工作。7．MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 型DSP处理器的内核供电电压________伏。 9. C54x系列DSP上电复位后的工作频率是由片外3个管脚；；来决定的。 二．判断题（本题总分10分，每小题1分，正确打“√”，错误打“×”） 1．DSP 处理器TMS320VC5402的供电电压为5V。（）2．TMS320VC5402型DSP内部有8K字的ROM，用于存放自举引导程序、u律和A律扩展表、sin函数表以及中断向量表。（）3．MEMORY伪指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器中的位置。（） 4. DSP的流水线冲突产生的原因是由于DSP运行速度还不够快。（）5．DSP和MCU属于软件可编程微处理器，用软件实现数据处理；而不带CPU软核的FPGA 属于硬件可编程器件，用硬件实现数据处理。（） 6. C54x系列DSP的CPU寄存器及片内外设寄存器映射在数据存储空间的0000h-0080h中。 （）7. TMS320C54X 系列DSP可以通过设置OVLY位实现数据存储空间和程序存储空间共享片内ROM。（） 8. TMS320VC5402型DSP汇编指令READA的寻址范围为64K字。（） 9. 在TMS320VC5402型DSP所有中断向量中，只有硬件复位向量不能被重定位，即硬件复位向量总是指向程序空间的0FF80H位置。（） 10. C54x系列DSP只有两个通用的I/O引脚。（）三．程序阅读题（本题总分30分，每小题10分） 1. 阅读下面的程序，回答问题。 .bss x, 8 LD #0001H,16,B STM #7,BRC STM #x,AR4 RPTB next-1 ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+ next: LD #0,B 问题：（1）寄存器“BRC”的功能是什么？ （2）汇编语句“ADD *AR4,16,B,A”执行了多少次？ （3）执行语句“LD #0001H,16,B”后，累加器B的内容是多少？
1、什么是哈佛结构和冯·诺伊曼（V on Neuman）结构？它们有什么区别？ 答：(1)冯·诺伊曼（V on Neuman）结构 该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数 据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。 （2）哈佛（Harvard）结构 该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数 据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。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。 两者区别： 哈佛（Harvard）结构：该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各 自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输， 使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的 执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。 冯·诺伊曼（V on Neuman）结构：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。 2、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒？它的运算速度是多少MIPS？ 答：TMS320VC5416-160的指令周期16ns，它的运算速度是160MIPS。 3、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段？每个阶段执行什么任务？完成一条指令都需要哪些操作周期？ 答：（1）六个操作阶段。 （2）各个阶段执行的任务： ①预取指P：将PC中的内容加载到PAB ②取指F：将读取到的指令字加载到PB ③译码D：将PB的内容加载IR，对IR的内容译码 ④寻址A：CPU将数据1或数据2的读地址或同时将两个读地址分别加载到数 据地址总线DAB和CAB中，并对辅助寄存器或堆栈指针进行修正。 ⑤读数R：将读出的数据1和数据2分别加载到数据总线DB和CB中。若是并 行操作指令，可同时将数据3的写地址加载到数据地址总线EAB中。 ⑥执行X：执行指令，写数据加载EB。 （3）完成一条指令需要的周期： 需要：预取指周期、取指周期、译码周期、寻址周期和读数周期。 4、TMS320VC5402共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？NMI和RS属于哪一类中断源？ 答：（1）TMS320VC5402有13个可屏蔽中断。 （2）TMS320VC5402有的13个可屏蔽中断分别是：（课本56页最下面） 属于外部硬件中断。NMI和RS）3（．
一．填空题（本题总分12分，每空1分） 1．累加器A分为三个部分，分别为；；。 1．AG,AH,AL 2．TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。 2．8,16 3．TMS320VC5402型DSP采用总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。3．哈佛 4．TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 4．8个 5．DSP处理器TMS320VC5402中DARAM的容量是字。 5．16K字 6．TI公司的DSP处理器TMS320VC5402PGE100有___________个定时器。 6．2 7．在链接器命令文件中，PAGE １通常指________存储空间。 7．数据 8．C54x的中断系统的中断源分为____ ___中断和____ ____中断。 8．硬件、软件 1．TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 1．答：CCS(Code Composer Studio) 2．DSP处理器TMS320VC5402外部有___________根地址线。 2．答：20根 3．直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 3．答：128 4．在链接器命令文件中，PAGE 0通常指________存储空间。 4．答：程序 5．C54x系列DSP处理器中，实现时钟频率倍频或分频的部件是_____________。 5．答：锁相环PLL 6．TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________单元开始工作。6．答：FF80h 7．TMS320C54x系列DSP处理器有_____个通用I/O引脚，分别是_________。 7．答：2个，BIO和XF 8．DSP处理器按数据格式分为两类，分别是_______ __；_____ ___。 8．答：定点DSP和浮点DSP 9．TMS329VC5402型DSP的ST1寄存器中，INTM位的功能是。 9．答：开放/关闭所有可屏蔽中断 10．MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 10．答：8 1.在C54X系列中，按流水线工作方式，分支转移指令的分为哪两种类型：_______；_______。 1.答：无延迟分支转移，延迟分支转移 3.C54x的程序中，“.bss”段主要用于_______________。 3.答：为变量保留存储空间 4.从数据总线的宽度来说，TMS320VC5402PGE100是_______位的DSP处理器。 4.答：16位 7.TMS320VC5402型DSP处理器的内核供电电压________伏。 7.答：1.8v
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 到AR1寄存器，返回值由AC0寄存器传递。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 指令；快速的指令周期；丰富的外设 DSP 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）
河南理工大学DSP课程考试试卷 1、对于TMS320C54x系列DSP芯片，下列说法正确的是( C ) (A) 专用型DSP （B）32位DSP (C) 定点型DSP (D) 浮点型DSP 2、要使DSP能够响应某个可屏蔽中断，下面的说法正确的是(B ) A.需要把状态寄存器ST1的INTM位置1，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 B.需要把状态寄存器ST1的INTM位置1，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 C.需要把状态寄存器ST1的INTM位置0，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 D.需要把状态寄存器ST1的INTM位置0，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 3、若链接器命令文件的MEMORY部分如下所示： MEMORY { PAGE 0: PROG: origin=C00h, length=1000h PAGE 1: DATA: origin=80h, length=200h } 则下面说法不正确的是（A） A、程序存储器配置为4K字大小 B、程序存储器配置为8K字大小 C、数据存储器配置为512字大小 D、数据存储器取名为DATA 5、C54X DSP的流水线是由（B ）级（也即是由多少个操作阶段）组成。 (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 6、假定AR3中当前值为200h，AR0中的值为20h，下面说法正确的是（） A、在执行指令*AR3+0B后，AR3的值是200h； B、在执行指令*AR3-0B后，AR3的值为23Fh； C、在执行指令*AR3-0B后，AR3的值是180h； 7、下面对一些常用的伪指令说法正确的是：（D ） A、.def所定义的符号，是在当前模块中使用，而在别的模块中定义的符号； B、.ref 所定义的符号，是当前模块中定义，并可在别的模块中使用的符号； C、.sect命令定义的段是未初始化的段； D、.usect命令定义的段是未初始化的段。 8、在采用双操作数的间接寻址方式时，要使用到一些辅助寄存器，在此种寻址方式下，下面的 那些辅助寄存器如果使用到了是非法的（ D ）
一、单项选择题：（每小题2分，共30分） 1、下面对一些常用的伪指令说法正确的是：（ D ） A、.def所定义的符号，是在当前模块中使用，在别的模块中定义的符号； B、.ref 所定义的符号，是当前模块中定义，并可在别的模块中使用的符号； C、.sect命令定义的段是未初始化的段； D、.usect命令定义的段是未初始化的段。 2、要使DSP能够响应某个可屏蔽中断，下面的说法正确的是( B) A、需要把状态寄存器ST1的INTM位置1，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 B、需要把状态寄存器ST1的INTM位置1，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 C、需要把状态寄存器ST1的INTM位置0，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置0 D、需要把状态寄存器ST1的INTM位置0，且中断屏蔽寄存器IMR相应位置1 3、对于TMS320C54x系列DSP芯片，下列说法正确的是………… ( C ) A、 8位DSP B、32位DSP C、定点型DSP D、浮点型DSP 4、若链接器命令文件的MEMORY部分如下所示： MEMORY { PAGE 0: PROG: origin=C00h, length=1000h PAGE 1: DATA: origin=80h, length=200h } 则下面说法不正确的是（） A、程序存储器配置为4K字大小 B、程序存储器配置为8K字大小 C、数据存储器配置为512字大小 D、数据存储器取名为DATA 5、在串行口工作于移位寄存器方式时，其接收由（）来启动。 A、REN B、RI C、REN和RI D、TR 6、执行指令PSHM AR5之前SP=03FEH，则指令执行后SP=（ A ） A、03FDH B、03FFH C、03FCH D、0400H 7、TMS320C54X DSP采用改进的哈佛结构，围绕____A__组_______位总线建立。 A、 8，16 B、16，8 C、 8，8 D、16，16 8、 TMS320C54X DSP汇编指令的操作数域中， A 前缀表示的操作数为间接寻址的地址。 A、* B、# C、@ D、& 9、TMS320C54X DSP中有_____B___个辅助寄存器。 A、4 B、8 C、16 D、32 10、TMS320C54X DSP的中断标志寄存器是___ A _____。 A、IFR B、TCR C、PRD D、TIM 11、以下控制位中哪 A 位用来决定数据存储空间是否使用内部ROM。 A、MP/MC B、 OVLY C、 DROM D、SXM 12、下列说法中错误的是（ C ）。 A、每个DARAM块在单周期内能被访问2次。 B、每个SARAM块在单周期内只能被访问1次。 C、片内ROM主要存放固化程序和系数表，只能作为程序存储空间。 D、DARAM和SARAM既可以被映射到数据存储空间用来存储数据，也可以映射到程序 空间用来存储程序代码。 13、若程序中对堆栈设置如下，则下列说法错误的是（ C ）。 size .set 120 stack .usect “STACK”，size STM # stack + size，SP A、此堆栈段的段名为STACK B、此堆栈段共120个单元 C、此堆栈段第一个变量的名称为size D、堆栈设置好后，堆栈指针SP指向栈底 14、TMS320C54x中累加器A分为三个部分，低位字，高位字和保护位，其中A的高位字 是指（C ） A、AL B、AG C、AH D、AM 15、TMS320C54X DSP软硬件复位时，中断向量为________。( C ) A、0000H B、0080H C、FF80H D、FF00H 二、判断题（每小题1分，共10分） 1．TMS320C54X DSP缓冲串行接口是在同步串口基础上，增加了一个自动缓冲单元，主要提供灵活的数据串长度，并降低服务中断开销。（对）2．循环缓冲区是一个滑动窗，包含最近的数据，若有新的数据到来，它将覆盖旧的数据。（对） 3．浮点DSP与定点DSP相比，价格便宜、功耗较小、运算精度稍低。（错）4．TMS320C55X DSP的40位ALU和累加器，仅支持16位算术运算。( 错）
D S P历年期末试卷及答 案精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
试卷1 一．填空题（本题总分12分，每空1分） 1．TMS320VC5402型DSP的内部采用条位的多总线结构。2．TMS329VC5402型DSP有个辅助工作寄存器。 3．在链接器命令文件中，PAGE １通常指________存储空间。 4．TI公司DSP处理器的软件开发环境是__________________。 5．直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址个单元。 6．TMS320C54x系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________单元开始工作。 7．MS320C54X DSP主机接口HPI是________位并行口。 型DSP处理器的内核供电电压________伏。 9. C54x系列DSP上电复位后的工作频率是由片外3个管脚；；来决定的。 二．判断题（本题总分10分，每小题1分，正确打“√”，错误打“×”）1．DSP 处理器TMS320VC5402的供电电压为5V。（）
2．TMS320VC5402型DSP内部有8K字的ROM，用于存放自举引导程序、u 律和A律扩展表、sin函数表以及中断向量表。 （ ） 3．MEMORY伪指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器中的位置。（ ） 4. DSP的流水线冲突产生的原因是由于DSP运行速度还不够快。 （） 5．DSP和MCU属于软件可编程微处理器，用软件实现数据处理；而不带CPU 软核的F P G A属于硬件可编程器件，用硬件实现数据处理。 （）6. C54x系列DSP的CPU寄存器及片内外设寄存器映射在数据存储空间的0000h-0080h中。 （） 7. TMS320C54X 系列DSP可以通过设置OVLY位实现数据存储空间和程序存储空间共享片内ROM。 （ ）
5.CMD文件的有两大功能，一是通过MEMORY伪指令来指示存储空间，二是????????通过S E C T I O N S伪指令来指明存储空间位置????。????????。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.TMS320X2812主频高达150mhz，采用哈佛总线结构模式。 3.TMS320X2812芯片的封装方式有?176?引脚的PGF低剖面四芯线扁平LQFP封装和179针的GHH球形网络阵列?BGA封装??。 4.TMS320X2812的事件管理器模块包括 2个通用定时器、 3个比较单元、 3个捕获单元、以及 1个正交编码电路。 5.CMD文件的有两大功能，一是通过MEMORY伪指令来指示存储空间，二是通过sections伪指令来分配到存储空间。 6.“# pragma DATA_SECTION”命令用来定义数据段，“# pragma DATA_SECTION”命令用来定义。 7.TMS320X2812三级中断分别是CPU级、 PIE中断和外设级。 8.F2812存储器被划分成程序空间和数据空间、保留区和 CPU中断向量。 9.SCI模块的信号有外部信号、控制信号和中断信号。 10.F2812 DSP中传送执行指令所需的地址需要用到PAB 、DRAB和EAB 这3条地址总线。 11.C语言程序经过编译后会生成两大类的段：?代码段???和??数据段??。 简答： 1．DSP芯片有哪些主要特点? DSP的主要特点有： 1.哈佛结构 2.多总线结构 3.流水线结构 4.多处理单元 5特殊的DSP指令 6.指令周期短 7.运算精度高 8.硬件配置强。 2．简述典型DSP应用系统的构成。 一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等组成。 输入信号首先进行带限滤波和抽样，然后进行数模变换将信号变换成数字比特流，根据奈奎斯特抽样定理，对低通模拟信号，为保持信号的不丢失，抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的2倍。
试卷1 一?填空题(本题总分12分，每空1分) 1 . TMS320VC540 2 型DSP的内部采用_________________ 条___________ 位的多总线结构。 2 . TMS329VC5402 型DSP有 ____________________ 个辅助工作寄存器。 3 ?在链接器命令文件中，PAGE 1通常指__________ 储空间。 4 . TI公司DSP处理器的软件开发环境是___________________ 。 5?直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址_______________ 个单元。 6 . TMS320C54X 系列DSP处理器上电复位后，程序从指定存储地址________________ 元开始工作。 7 . MS320C54X DSP 主机接口 HPI 是_____________ 并行口。 8. TMS320VC5402 型DSP处理器的内核供电电压______________ 。 9. C54x系列DSP上电复位后的工作频率是由片外3个管脚__________ ; ________ ; ____ 来决定的。 二.判断题(本题总分10分，每小题1分，正确打“V”，错误打“X”) 1 . DSP处理器TMS320VC540 2 的供电电压为 5V。() 2 . TMS320VC5402 型DSP内部有8K字的ROM，用于存放自举引导程序、u律和A律扩展表、sin函数表以及中断向量表。 () 3 . MEMORY伪指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器中 的位置。() 4. DSP的流水线冲突产生的原因是由于DSP运行速度还不够快。()
DSP技术期末考试试题 __________班姓名___________ 学号_______________ （请考生注意：本试卷共 5 页，8道大题） TMS320C54X系列，所有答案均以54系列为主，特此声明） 一、单项选择题：(每小题2分，总计20分) 1、以下各项哪项不属于DSP芯片的主要特点答：（B ） （A）哈佛结构（B）事务型处理器（C）指令系统的流水线操作（D）多总线结构2、哈佛结构与冯.诺依曼结构的区别在于答：（A ） （A）不止一条数据总线（B）多个存储器 （C）允许流水线操作（D）专用的硬件乘法器 3、TMS320C54x的中央处理器由以下哪项组成答：（A ）（A）运算部件和控制部件（B）算术逻辑单元和累加器 （C）累加器和乘法器（D）ST1和STO 4、以下各项哪项不属于选择DSP 芯片时考虑的因素答：（D ） （A）运算速度（B）精度和动态范围（C）价格（D）外观 5、C54x通过3个状态位，可以很方便地“使能”和“禁止”片内存储器在程序和数据空间中的映射。如果使片内ROM可以映射到数据空间，则应选择以下哪个作为设定 答：（D ）（A）MP/MC=1 （B） OVLY=1 （C） DROM=0 （D） DROM=1 6、若使CPL=1,DP=1,SP=0100H,执行直接寻址语句：ADD 30H,A 后，则得到16位的数据存储器实际地址为：答：（ B ）（A）00B0H（B）0130H（C）0031H（D）0030H 7、双数据存储器操作数间接寻址所用辅助寄存器只能是以下哪项答：（C ）（A）AR0 AR1 AR2 AR3 （B）AR1 AR2 AR3 AR4 （C）AR2 AR3 AR4 AR5 （D）AR0 AR1 AR6 AR7
简述DSP芯片的主要特点 哈佛结构----将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址，独立访问。 多总线结构---保证在一个机器周期内可以多次访问程序存储空间和数据存储空间。 指令系统的流水线操作--减少指令执行时间，增强处理器的处理能力。取址，译码，取操作和执行四个阶段。 专用的硬件乘法器--使乘法累加运算能在单个周期内完成。 特殊的DSP指令、快速的指令周期、硬件配置强。 详细描述冯诺依曼结构和哈佛结构，并比较不同？ 冯诺依曼结构--数据和程序共用总线和存储空间，在某一时刻，只能读写程序或者读写数据。将指令、数据、地址存储在同一个存储器统一编址，依靠指令计数器提供的地址来区分是指令‘数据还是地址，取指令和取操作数都访问同一存储器，数据吞吐率低。 哈佛结构----将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址，独立访问。改进的还允许在程序存储空间和数据存储空间之间相互传送数据。 DSP系统的设计过程? 确定DSP系统设计的性能指标；进行算法优化与模拟；选择DSP芯片和外围芯片；进行硬件电路的设计；进行软件设计；进行软硬件综合调试。 请描述TMS320C54x的总线结构？ C54X采用先进的哈佛结构并具有八组总线, 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。程序总线PB传送从程序存储器来的指令代码和立即数。 3组数据总线连接各种元器件。CB和D B总线传送从数据存储器读出的操作数，EB总线传送写入到存储器中的数据。(1分) 4组地址总线PAB\CAB\DAB\EA B传送执行指令所需的地址。 TMS320C54x片内存储器一般包括哪些种类？如何配置片内存储器？ C54X片内存储器一般包括两种类型：ROM(只读存储器)，RAM(随机访问存储器)。RAM又可分为双访问DARAM和单访问SARAM。 简述TMS320C54X芯片的CPU各组成部分及其功能。 CPU状态和控制寄存器：用于设置各种工作条件和工作方式的状态以及存储器配置状态和控制信息。 40位算术逻辑单元、40位累加器A和B：两者共同完成算术运算和逻辑运算。 桶形移位寄存器：使处理器能完成数字定标，位提取，对累加器进行归一化处理等操作。 乘法器/加法器单元：在单周期内完成一次乘法累加运算。 比较选择和存储单元：是专门为V iterbi算法设计的加法，比较，选择操作的硬件单元。 指数编码器：用于支持单周期指令EXP的专用硬件。 TMS320C54x存储器包括哪几个空间？ 64k程序存储空间：程序指令和程序中所需的常数表格 64k数据存储空间：存储需要程序处理的数据或程序处理后的结果 64kI/O存储空间:存储与外部存储器映像的外设接口 TMS320C54x有几种状态和控制寄存器？它们的功能？ 状态寄存器ST0 和状态寄存器ST1：0和1包括了各种工作条件和工作方式的状态 处理器方式状态寄存器PMST：包括了存储器配置状态和控制信息 TMS320C54x的片内外设有哪些？以及它们的功能？ 通用I/O引脚：扩展外部存储器； 定时器：用于周期性的产生中断和周期输出； 时钟发生器：为C54X提供时钟信号； 主机接口：外部主机或主处理器可以通过HPI接口读写C54X的片内RAM，从而大大提高数据交换能力； 串行口：这些串口可提供全双工，双向的通信功能，可与编解码器，串行AD转换器和其他串行器件通信，也可以用于微
试卷1 一. 填空题(本题总分12分，每空1分) 1. ________________________________________ TMS320VC5402型DSP 的内部采用 条 位的多总线结构。 2. ____________________________________ TMS329VC5402型 DSP 有 个辅助工作寄存器。 3?在链接器命令文件中，PAGE 1通常指 ______________ 存储空间。 4. TI 公司DSP 处理器的软件开发环境是 ______________________ 。 5?直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址 _______________ 个单元。 6. TMS320C54X 系列DSP 处理器上电复位后，程序从指定存储地址 7. ____________________________________ MS320C54X DSPt 机接口 HPI 是 位并行口。 8. TMS320VC5402型DSP 处理器的内核供电电压4. DSP 的流水线冲突产生的原因是由于 DSP 运行速度还 不够快。 5. DSP 和 MCU1于软件可编程微处理器，用软件实现数据处理；而不带 于 硬件 可编 程 器件， 用 硬 件实 理。 ) 0000h-0080h 中。 () 7. TMS320C54X 系列DSP 可以通过设置OVLY 位实现数据存储空间和程序存储空间共享片 内 ROM ( 8. TMS320VC5402型DSP 汇编指令 READA 勺寻址范围为 64K 字。 9. 在TMS320VC5402型 DSP 所有中断向量中，只有硬件复位向量不能被重定位， 向量总是指向程序空间的 0FF80H 位置。 10. C54x 系列DSP 只有两个通用的I/O 引脚。 三.程序阅读题(本题总分30分，每小题10分) 1?阅读下面的程序，回答问题。 .bss x, 8 LD #0001H,16,B STM #7,BRC STM #x,AR4 RPTB n ext-1 ADD *AR4,16,B,A STH A,*AR4+ next: LD #0,B 问题：(1)寄存器“ BRC 的功能是什么？ (2)汇编语句“ ADD *AR4,16,B,A ”执行了多少次？ 9. C54x 系列DSP 上电复位后的工作频率是由片外 3个管脚 _____ 决定的。 二. 判断题(本题总分10分，每小题1分，正确打“V”，错误打“X”) DSP 处理器TMS320VC5402的供电电压为 5V 。 () TMS320VC5402型 DSP 内部有8K 字的ROM 用于存放自举引导程序、 u 律和A 律扩展表、 函数表以及中断向量表。 ( MEMOR Y 指令用来指定链接器将输入段组合成输出段方式，以及输出段在存储器中的位 ( 1 . 2. sin 3. 置。 5V 。 单元开始工作。 伏。 CPU 软核的 现 数 ( FPGA 属 据处 ( 6. C54x 系列DSP 的CPU 寄存器及片内外设寄存器映射在数据存储空间的 ) () 即硬件复位 ( (
一、TI公司DSP分类及代表产品简介 TI的DSP经过完善的测试出厂时，都是以TMS320为前缀。在众多款型DSP中，TI把市场销量好和前景看好的DSP 归为三大系列而大力推广，TI也称之为三个平台。 TMS320C6000平台，包含定点C62x和C64x以及浮点C67x。其追求的是至高性能，最近新推出的芯片速度高达1GHZ，适合宽带网络、图像、影像、雷达等处理应用。 TMS320C5000 平台，包含代码兼容的定点C54x和C55x。其提供性能、外围设备、小型封装和电源效率的优化组合，适合便携式上网、语音处理及对功耗有严格要求的地方。DSP的传统设计往往是采取主从式结构：在一块电路板上，DSP做从机，负责数字信号处理运算；外加一块嵌入式微处理器做主机，来完成输入、控制、显示等其他功能。为此，TI专门推出了一款双核处理器OMAP，包含有一个ARM和一个C5000系列DSP，OMAP处理器把主从式设计在芯片级上合二为一，一个典型的应用实例为诺基亚手机。 TMS320C2000 平台，包含16位C24xx和32位C28xx的定点DSP。C24xx系列市场销量很好，而对C28xx系列，TI认为很有市场潜力而大力推广。C2000针对控制领域做了优化配置，集成了了众多的外设，适合逆变器、马达、机器人、数控机床、电力等应用领域。 另外，OMAP 系列：OMAP 处理器集成ARM 的命令及控制功能，另外还提供DSP 的低功耗，实时信号处理能力，最适合移动上网设备和多媒体家电。 其他系列的DSP 曾经有过风光，但现在都非TI 主推产品了，除了C3X 系列外，其他基本处于淘汰阶段，如：C3X 的浮点系列：C30，C31，C32 C2X 和C5X 系列：C20，C25，C50, 每个系列的DSP 都有其主要应用领域。 二、简述实时信号处理的含义。 要求在限定的时间内将采集的数据在现场处理完成并得到一定的结果，即信号处理的时间要小于或者等于下一批数据输入时间，有时甚至要求在特定的时间、地点来完成信号处理。 三、数字信号处理中最典型的运算有哪些？ 离散傅里叶变换（DFT）和卷积是信号处理中两个最基本也是最常用的运算。 核心算法是构成多数数字信号处理系统的基本模块, 包括：FFT，向量加，向量点积，滤波器，控制（转移、压栈、出栈、位操作） 四、C6000系列DSP为什么适合与数字信号处理的需要？从DSP的cpu结构、总线结构、存储器结构、专用功能单元、指令系统等方面阐述。 TMS320C6000产品是美国TI公司于1997年推出的dsp芯片，该DSP芯片定点、浮点兼容，其中，定点系列是TMS320C62xx系列，浮点系列是TMS320C67xx系列。 CPU结构：1.定点/浮点系列兼容DSP 2.具有VelociTITM先进VLIW结构内核3.具有类似RISC的指令集4.片内集成大容量SRAM，最大可达8bit 6.内置高效率协处理器7.片内提供多重集成外设（不同芯片的资源不同）等多种功能结构，满足数字信号处理的精度及效率需要，另外其CPU用了哈佛结构，程序总线和数据总线分开，取指令与执行指令可并行，时效性提高。 总线：cpu内部程序总线和数据总线分开，取指令与执行指令可并行。但偏外的存储器和总线都不分开。C6000系列DSP才用了新的VILW结构，片内提供8个独立的运算单元，256位的程序总线，2套32位的数据总线和1套32位的DMA专用总线。灵活的总线结构大大缓解了数据瓶颈对系统性能的限制。 存储区：C6000系统dsp内部集成有1-8bit的程序RAM和数据RAM，对于有些片种，这些存储器还可以配置为程序Cache或者数据Cache来使用。 专用功能单元：C6000片内有8个并行的处理单元，分为相同的两组，包括2个乘法器和6个ALU。这8个功能单元最多可以在1个周期内同时执行8条32位指令，芯片最高时钟频率为300MHz（67xx系列），且内部8个处理单元并行运行时，其最大处理能力可达到1600MIPS。郭功能单元的并且操作使得DSO在相同时间内能够完成更多的操作，提高了程序的执行速度。
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。 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
读书破万卷下笔如有神 一、TI公司DSP分类及代表产品简介 TI的DSP经过完善的测试出厂时，都是以TMS320为前缀。在众多款型DSP中，TI把市场销量好和前景看好的DSP归为三大系列而大力推广，TI也称之为三个平台。 TMS320C6000平台，包含定点C62x和C64x以及浮点C67x。其追求的是至高性能，最近新推出的芯片速度高达1GHZ，适合宽带网络、图像、影像、雷达等处理应用。 TMS320C5000 平台，包含代码兼容的定点C54x和C55x。其提供性能、外围设备、小型封装和电源效率的优化组合，适合便携式上网、语音处理及对功耗有严格要求的地方。DSP的传统设计往往是采取主从式结构：在一块电路板上，DSP做从机，负责数字信号处理运算；外加一块嵌入式微处理器做主机，来完成输入、控制、显示等其他功能。为此，TI专门推出了一款双核处理器OMAP，包含有一个ARM和一个C5000系列DSP，OMAP处理器把主从式设计在芯片级上合二为一，一个典型的应用实例为诺基亚手机。 TMS320C2000 平台，包含16位C24xx和32位C28xx的定点DSP。C24xx系列市场销量很好，而对C28xx系列， TI认为很有市场潜力而大力推广。C2000针对控制领域做了优化配置，集成了了众多的外设，适合逆变器、马达、机器人、数控机床、电力等应用领域。 另外，OMAP 系列：OMAP 处理器集成ARM 的命令及控制功能，另外还提供DSP 的低功耗，实时信号处理能力，最适合移动上网设备和多媒体家电。 其他系列的DSP 曾经有过风光，但现在都非TI 主推产品了，除了C3X 系列外，其他基本处于淘汰阶段，如：C3X 的浮点系列：C30，C31，C32 C2X 和C5X 系列：C20，C25，C50, 每个系列的DSP 都有其主要应用领域。 二、简述实时信号处理的含义。 要求在限定的时间内将采集的数据在现场处理完成并得到一定的结果，即信号处理的时间要小于或者等于下一批数据输入时间，有时甚至要求在特定的时间、地点来完成信号处理。 三、数字信号处理中最典型的运算有哪些？ 离散傅里叶变换（DFT）和卷积是信号处理中两个最基本也是最常用的运算。 核心算法是构成多数数字信号处理系统的基本模块, 包括：FFT，向量加，向量点积，滤波器，控制（转移、压栈、出栈、位操作） 四、C6000系列DSP为什么适合与数字信号处理的需要？从DSP的cpu结构、总线结构、存储器结构、专用功能单元、指令系统等方面阐述。 TMS320C6000产品是美国TI公司于1997年推出的dsp芯片，该DSP芯片定点、浮点兼容，其中，定点系列是TMS320C62xx系列，浮点系列是TMS320C67xx系列。 CPU结构：1.定点/浮点系列兼容DSP 2.具有VelociTITM先进VLIW结构内核3.具有类似RISC 的指令集 4.片内集成大容量SRAM，最大可达8bit 6.内置高效率协处理器7.片内提供多重集成外设（不同芯片的资源不同）等多种功能结构，满足数字信号处理的精度及效率需要，另外其CPU用了哈佛结构，程序总线和数据总线分开，取指令与执行指令可并行，时效性提高。 总线：cpu内部程序总线和数据总线分开，取指令与执行指令可并行。但偏外的存储器和总线都不分开。C6000系列DSP才用了新的VILW结构，片内提供8个独立的运算单元，256位的程序总线，2套32位的数据总线和1套32位的DMA专用总线。灵活的总线结构大大缓解了数据瓶颈对系统性能的限制。