第1章 DSP芯片概述
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DSP课后习题答案总结第一章:概述1.2 简述DSP应用系统的典型结构和特点答:DSP系统的典型结构和工作过程:①对输入信号进行带限滤波和抽样;②进行A/D变换,将信号变换成数字比特流;③根据系统要求,DSP芯片对输入信号按照特定算法进行处理;④D/A转换,将处理后的数字样值转换为模拟信号;⑤平滑滤波,得到连续的模拟信号波形。
DSP系统的特点:接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等。
1.3 简述DSP应用系统的一般设计过程。
答:1.定义系统性能指标2.采用高级语言进行性能模拟3.设计实时DSP应用系统4.借助开发工具进行软硬件调试5.系统集成与独立系统运行1.8 设计DSP应用系统时,如何选择合适的DSP芯片。
答:根据实际应用系统的需要选择,以达到系统的最优化设计。
一般来说,需要考虑:DSP芯片的运算速度:DSP芯片的运算速度衡量指标:①指令周期;②MAC时间;③FFT执行时间;④MIPS;⑤MOPS;⑥MFLOPS;⑦BOPSDSP芯片的价格:DSP芯片的硬件资源DSP芯片的运算精度:一般字长为16bits,浮点芯片一般为32bitsDSP芯片的开发工具DSP芯片的功耗其他因素:例如,DSP芯片的封装形式、质量标准、供货情况、生命周期等。
1.11 中英文全称对照:DSP:Digital Signal ProcessingTI:Texa InstrumentsMAC:Multillier and AccumulatorMIPS:Million Istructions Per SecondMOPS: Million Operations Per SecondMFLOPS: Million Floating-point Operations Per SecondBOPS:Billion Operations Per secondDIP:Dual In-line PackagePGA:Pin Grid ArryPLCC:Plastic Leaded Chip CarrierPQFP:Plastic Quad Flat PackPWM:Pulse Width Modulation第二章:DSP芯片的基本结构和特性2.2 ALU和累加器的区别。
第一章TMS320C54x系列DSP概述1.1DSP芯片概述1.什么是DSP芯片2.DSP芯片的基本结构1.2TMS320C54x系列DSP的结构和特点1.2.1TMS320C54x系列DSP的概述1.2.2 TMS320C54x系列DSP的特点.1.2.3 TMS320C54x系列DSP的内部硬件结构1.3 总线结构1.4 CPU状态和控制寄存器1.4.1 状态寄存器ST0和ST11.4.2 处理器工作模式状态(PMST)寄存器1.5 算数逻辑单元(ALU)1.5.1 ALU的输入1.5.2 溢出处理1.5.3 进位位1.5.4 双16位模式1.6 累加器A和B1.6.1 保存累加器的内容1.6.2 累加器移位和循环操作1.6.3 饱和处理累加器内容1.6.4 专用指令1.7 桶式移位器1.8 乘法器/加法器单元1.8.1 乘法器的输入源1.8.2 乘法/加法(MAC)指令1.8.3 MAC和MAS乘法运算的饱和处理1.9 比较、选择和存储单元1.10 指数编码器第二章存储器和I/O空间操作TMS320C54x DSP存储器概述存储器空间程序存储器程序存储器的可配置性片内ROM的组织程序存储器地址映射和片内ROM内容片内ROM的代码内容和映射扩展程序存储器数据存储器数据存储器的可配置性片内RAM的组织存储器映射寄存器I/O空间及其访问第三章寻址方式和程序控制3.1立即寻址3.2绝对寻址3.2.1数据存储器地址(dmad)寻址3.2.2程序存储器地址(pmad)寻址3.2.3端口地址(PA)寻址3.2.4*(lk)寻址3.3累加器寻址3.4直接寻址3.4.1基于DP的直接寻址3.4.2基于SP的直接寻址3.5间接寻址3.5.1单操作数寻址3.5.2ARAU和地址产生操作3.5.3单操作数地址的修改1.增加/减少地址(MOD=0、1、2或3)2.偏移地址修改(MOD=12或13)3.变址地址修改(MOD=5或6)4.循环地址修改(MOD=8、9、10、11或14)5.位反向寻址(MOD=4或7)3.5.4双操作数寻址3.5.5修正(ARP)模式3.6存储器映射寄存器寻址3.7堆栈寻址3.8数据类型3.9产生程序存储器地址3.10程序计数器(PC)3.11程序控制3.11.1分支转移1. 无条件分支转移2. 条件分支转移3. 远分支转移3.11.2 调用1.无条件调用2.条件调用3.远调用3.11.3 返回1.无条件返回2.条件返回3.远返回3.11.4 条件操作1.使用多个条件2.条件执行(XC)指令3.条件存储指令3.11.5 重复单条指令3.11.6 重复一个指令快3.12 复位操作3.13 TMS320C54x DSP的中断系统3.13.1 TMS320C54x DSP中断系统概述1. 中断分类2. 处理中断的步骤3.13.2 中断标志寄存器(IFR)3.13.3 中断屏蔽存储器(IMR)3.13.4 接收中断请求3.13.5 应答中断3.13.6 执行中断服务程序(ISR)3.13.7 保存中断上下文3.13.8 中断等待时间3.13.9 中断操作流程3.13.10 重新映射中断向量地址3.13.11 中断和中断向量表3.14 节电模式3.14.1 IDLE1模式3.14.2 IDLE2模式3.14.3 IDLE3模式3.14.4 保持(Hold)模式3.14.5 其他节电性能第四章流水线4.1流水线操作4.1.1 流水线的分支转移指令1. 分支转移指令B2. 延时分支转移指令BD4.1.2 流水线中的调用指令1. 调用指令CALL和CALLD2. 中断指令INTR4.1.3 流水线中的返回指令4.1.4 流水线中的条件执行4.1.5 流水线中的条件调用和分支转移1. 条件调用2. 条件分支转移4.2 中断和流水线4.3 双访问存储器和流水线4.3.1 解决取指和读操作数之间的冲突4.3.2 解决写操作数和读双操作数之间的冲突4.3.3 解决写操作数、写操作数和读双操作数的冲突4.4 单访问存储器和流水线4.5 流水线等待4.5.1 访问存储器映射寄存器的推荐指令4.5.2 更新ARx、BK或SP-解决冲突第五章汇编程序设计应用软件开发流程和工具COFF文件概述COFF文件的基本单元-段汇编器对段的处理1.未初始化段2.初始化的段3.自定义段4.子段(Subsections)5.段程序计数器6.使用段伪指令的简单实例链接器对段的处理重新定位运行时重新定位加载程序COFF文件中的符号1.外部符号2.符号表汇编语言程序格式汇编程序格式1.标号区2.助记符指令域3.代数指令域4.注释汇编语言的数据格式1.常数2.符号表达式1.算术操作符2.表达式上溢和下溢3.有效定义的表达式4.条件表达式5.可重定位的符号和合法表达式5.3.4 内置函数5.3.5 加载值到扩展程序存储器5.4 汇编伪指令5.4.1 定义段的伪指令5.4.2 初始化常数的伪指令5.4.3 对准段程序计数器的伪指令5.4.4 格式化输出清单文件的伪指令5.4.5 引用其他文件的伪指令5.4.6 条件汇编伪指令5.4.7 汇编时符号伪指令5.4.8 混和伪指令5.4.9 常用伪指令及其语法格式5.5 程序汇编5.5.1 运行汇编程序5.5.2 条件汇编5.5.3 列表文件5.5.4 交叉引用清单5.6 程序链接5.6.1 链接器的调用5.6.2 链接器的选项5.6.3 链接器命令文件(.cmd文件)5.7 编写链接器命令文件(.cmd文件)5.7.1 MEMORY指令5.7.2 SECTIONS指令1. SECTINS指令的使用方法2. 为输出段指定地址5.7.3 MEMORY和SECTIONS指令的默认算法5.7.4 命令文件编写及链接实例1. 命令文件2. 链接文件5.8 宏定义和调用宏5.8.1 宏定义5.8.2 调用宏5.8.3 使用递归和嵌入宏第六章汇编语言指令指令集概述算数操作逻辑操作程序控制加载和存储指令6.2 指令集的符号和缩写第七章C/C++编译器概述7.1C/C++编译器命令解释程序7.2调用编译器解释命令程序7.3改变编译器的选项7.3.1常用的选项7.3.2指定文件名7.3.3修改编译器对文件名的解释7.3.4修改编译器对文件名扩展的解释和命名7.3.5指定目录7.3.6控制汇编器的选项7.4 使用环境变量改变编译器特性7.4.1 制定文件目录(C_DIR和C54X_C_DIR)7.4.2 设置默认编译器选项(C_OPTION 或C54_C_OPTION) 7.5 控制预处理器7.5.1 预定义的宏名7.5.2 #include 文件的搜索路径7.5.3 用-i选项改变#include 文件的搜索路径7.5.4 产生预处理的列表文件(-ppo选项)7.5.5 预处理后继续编译(-ppa选项)7.5.6 产生一个带注释的预处理列表文件(-ppc选项)7.5.7 产生一个具有行控制信息的预处理列表文件(-ppl选项)7.5.8 产生#include伪指令包含的文件列表(-ppi选项)7.6 使用直接插入函数展开7.6.1 直接插入内部操作数7.6.2 无保护的定义控制直接插入7.6.3 使用预处理器符号_INLINE的保护直接插入7.6.4 直接插入限制7.7 使用交互列表工具7.8 编译错误简介7.8.1 控制诊断消息7.8.2 如何使用诊断选项第八章优化C/C++代码8.1使用C编译优化器8.2使用-O3选项8.2.1 控制文件级优化(-O1n选项)8.2.2 创建优化信息文件(-On n选项)8.3 执行程序级优化8.3.1 控制程序级优化(-Op n选项)8.3.2 混和C/C++语言和汇编的优化考虑因素8.4 自动直接插入扩展(-Oi选项)8.5 使用交互列表工具8.6 访问优化代码中的别名变量8.7 调试优化得代码和优化类型8.7.1 调试优化的代码8.7.2 压缩优化的代码(-gp和-O选项)8.7.3 可执行的优化类型1. 基于重要程度的寄存器分配2. 消除别名的歧义3. 分支转移优化和控制流简化4. 数据流优化5. 表达式简化6. 函数的直接插入展开7. 循环归纳变量优化和强度降低8. 循环不变代码的移动9. 循环旋转10. 尾部合并11. 自动增量寻址12. 重复块13. 延迟、转移、调用和返回14. 算数重排、符号简化和常数合并第九章链接C/C++代码9.1调用链接器9.1.1 单步调用链接器9.1.2 作为编译的步骤调用链接器9.2 禁用链接器(-c编译器选项)9.3 控制链接过程9.3.1 链接运行时支持库9.3.2 运行时初始化9.3.3 全局对象构造器9.3.4 指定初始化类型9.3.5 指定段在存储器中的分配9.3.6 链接器命令文件实例第十章TMS320C54x C/C++语言10.1 TMS320C54x C/C++语言的特点10.1.1 TMS320C54x C语言特点1. 标志符和常数2. 数据类型3. 数据转换4. 表达式5. 声明6. 预处理器10.1.2 TMS320C54x C++语言特点10.2 数据类型10.3 关键词10.3.1 const关键词10.3.2 ioport关键词10.3.3 interrupt关键词10.3.4 near 和far关键词10.3.5 volatile关键词10.4 寄存器变量和全局寄存器变量10.4.1 寄存器变量10.4.2 全局寄存器变量1. 何时使用全局变量寄存器2. 避免破坏寄存器的值3. 禁止编译器使用AR1和AR6 10.5 Pragma伪指令1. CODE_SECTION指令2. DA TA_SECTION指令3. FUNC_CANNOT_INLINE指令4. FUNC_EXT_CALLED指令5. FUNC_IS_PURE指令6. FUNC_IS_SYSTEM指令7. FUNC_NEVER_RETURNS指令8. FUNC_NO_ASG指令9. FUNC_NO_IND_ASG指令10. IDENT指令11. INTERRUPT指令12. NO_INTERRUPT指令10.6 初始化静态和全局变量10.7 C/C++和汇编语言混和编程10.7.1 用/C++代码调用汇编语言模块10.7.2 在C语言中插入汇编语句10.7.3 在程序中访问汇编语言变量10.7.4 访问汇编语言的常数第十一章运行时环境和支持库11.1存储器模式11.1.1 段11.1.2 C系统堆栈11.1.3 分配.const到程序存储器11.1.4 动态存储器分配11.1.5 变量初始化11.1.6 为静态和全局变量分配存储器11.1.7 子段/结构体定位11.1.8 字符串常数11.2 寄存器规定11.2.1 状态寄存器的位11.2.2 寄存器变量11.3 函数结构和调用规定11.3.1 函数如何进行调用11.3.2 被调用函数如何响应11.3.3 访问变量和局部变量11.3.4 分配帧和使用32位存储器读指令11.4 中断处理11.4.1 C语言中中断的基本知识11.4.2 使用C/C++中断程序11.4.3保存中断入口点的上下文11.5 系统初始化11.5.1 变量自动初始化11.5.2 全局构造器11.5.3 初始化表11.5.4 运行时变量的自动初始化11.5.5 在加载时变量的初始化11.6 运行时支持库函数11.6.1 库11.6.2 C的I/O函数1. 低级I/O的执行2. 为C的I/O添加一个设备3. 低级函数11.6.3 头文件1. 诊断消息头文件(assert.h/cassert)2. 字符测试和转换(ctype.h cctype)3. 错误报告(error.h/cerrno)4. 扩展寻址函数(extaddr.h)5. 低级输入/输出函数(file.h)6. 限制头文件(float.h/cfloat和limits.h/climits)7. 浮点数学函数(math.h/cmath)8. 非局部转移(set jump.h/cset jump)9. 变量可变头文件(stdarg.h/cstdarg)10. 标准定义头文件(stddef.h/cstddef)11. 输入/输出函数(stdio.h/cstdio)12. 通用工具头文件(stdlib.h/cstdlib)13. 字符串函数头文件(string.h/cstring)14. 时间函数头文件(time.h/ctime)15. 异常事件的处理(exception和stdexcept)16. 动态存储器管理(new)17. 运行时类型信息(typeinfo)第十二章集成开发环境(CCS)12.1CCS2.0系统的安装和配置S2.0系统的安装2.系统配置3.运行CCS2.012.2建立工程文件1.建立一个新的工程项目文件2.向工程项目中添加文件12.3设置工程项目选项12.3.1 编译器环境参数设置1. 设置结果显示2. 具体选项的设置12.3.2 链接器环境参数设置1. 设置结果显示2. 具体选项的设置12.4 编译、链接和运行目标文件12.4.1 编译和链接12.4.2 仿真运行输出目标文件12.5 查看存储器信息12.6 查看寄存器信息1. 查看CPU寄存器2. 查看外设寄存器12.7 修改存储器和寄存器内容1. 修改存储器内容2. 修改寄存器内容3. 修改变量内容12.8 设置断点和探测点1. 设置断点2. 设置探测点12.9 图形显示12.9.1 定义探测点和输入数据12.9.2 将探测点与数据文件链接起来12.9.3 建立幅值-时间图形1. 建立图形2. 链接图形到数据源激活图形12.9.4 建立“眼(Eye)”图形1. 建立图形2. 链接图形到数据源激活图形12.9.5 建立“合成(Constellation)”图形1. 建立图形2. 链接图形到数据源激活图形第十三章应用程序开发实例13.1提高系统性能的几种方法13.1.1 有效存储器分配的建议1. 安排SARAM和DARAM的数据分配2. 对于随即访问的变量,使用直接寻址,并将他们分配到同一个128字的页面3. 为中断而保留专用的CPU资源13.1.2 存储器定位要求13.1.3 堆栈初始化13.1.4 重叠管理13.1.5 存储取之间的移动13.2 算术运算13.2.1 除法和求模运算13.2.2 正弦和余弦运算13.2.3 扩展精度运算13.2.4 浮点运算13.3 快速傅立叶变换(FFT)的DSP实现13.3.1 离散傅立叶变换(DFT)13.3.2 快速傅立叶变换(FFT)13.3.3 快速傅立叶变换的DSP实现1. 实数FFT运算序列的存储分配2. 基2实数FFT运算的算法3. 计算所求信号的功率13.4 FIR滤波器的DSP实现1. FIR滤波器实现方法2. FIR的DSP实现程序代码13.5 IIR滤波器的DSP实现1. 无限脉冲响应(IIR)滤波器结构2. 双二次IIR滤波器的实例程序13.6 自适应滤波的DSP实现13.7 CODEC应用程序的DSP实现1. 编写汇编程序2. 链接命令文件。