dsp考点
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第四章连续时间信号的采样1、几个概念T 或:采样周期;:采样频率;:采样角频率s T T f s /1=T s /2πΩ=ω:归一化角频率与ω的关系:,可以这样理解,该归一化是指中的归一化s ΩT Ωω=)(Ωj X s s Ω=Ω到中的。
在中代入即可得到。
)(ωj e X πω2=)(Ωj X s T /ω=Ω)(ωj e X 2、采样过程数学上可以分为两部分:周期冲击串的调制和冲击串到离散时间序列的转换。
连续时间信号被周期冲击串调制到(注意,此时)(t x c ∑∞−∞=−=n nT t t s )()(δ)(t x s也是一个周期冲击串,并且数学上仍然属于连续时间信号),再经过频率归一化)(t x s )(t x s 在数学上消除信号与时间的关系,得到与时间无关的序列。
频域关系如下:)(][nT x n x c =∑∞−∞=Ω−Ω=Ωk s c s kj j X T j X )(1)(的离散时间傅里叶变换为:][n x )(ωj e X ∑∞−∞=−=k c j Tkj T j X T e X )2(1)(πωω3、奈奎斯特采样定理:N s TΩ≥=Ω22π注意:①输入信号一定要是带限的!!!②称为奈奎斯特频率;③而2称之N ΩN Ω为奈奎斯特率一定要注意!!!!4、由样本重构带限信号(原理框图看一下书)步骤1:序列到冲击串的转换其中T 就是x[n]的采样周期,所以要重构,光凭离散∑∞−∞=−=n s nT t n x t x ][][)(δ时间序列x[n]是不够的,你必须要知道x[n]产生时的采样周期T 步骤2:经过理想重构低通滤波器滤波,得到,该滤波器满足:)(t x r 增益为T截止频率(通常=/2=π/T )c Ωc Ωs Ω频率响应Tt T t t h r //sin )(ππ=由上两步,则整个系统的输出为:∑∞−∞=−−=n r TnT t T nT t n x t x /)()/)(sin(][)(ππ注解:①每一个函数在某些点上与的值相等,求和后能够在所TnT t T nT t n x /)()/)(sin(][−−ππ)(t x c 以采样点上与相等;)(t x c ②若重构时没有混叠,低通滤波器不仅能重构采样点的准确值,还在内插出采样点之间的点的准确值;③当然,若有混叠,则②不能达到,仅满足①。
DSP复习要点第一章:1.DSP 技术应用非常广泛,例如:移动通信系统、VOIP 、HFC 、软件无线电、数码相机、DB DIGITAL AC-3、汽车多媒体系统、噪声消除算法、机顶盒(SET-TOP-BOX )、飞机驾驶模拟器、全球定位系统(GPS )、雷达/声纳、巡航导弹、F-117发射激光制导灵巧炸弹、图像识别、图像鉴别、医院用的B 超、CT 、核磁共振、卫星遥感遥测;天气预报,地震预报,地震探矿;风动试验;数字化士兵,数字化战争;高清晰度电视、虚拟仪器2. 主要DSP 芯片厂商有:AD 公司、AT&T 公司(现在的Lucent 公司)、 Motorola 公司、TI 公司(美国德州仪器公司)、NEC 公司。
3. 3. DSP 芯片,也称数字信号处理器,是一种具有特殊结构的微处理器。
DSP 芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP 指令,可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
4.冯·诺伊曼(Von 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。
5. 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。
6. DSP 芯片的特点:7. 根据芯片工作的数据格式,按其精度或动态范围,可将通用DSP 划分为定点DSP 和浮点DSP 两类。
7. 一般来说,选择DSP 芯片时应考虑的重要因素:运算速度、价格、功耗第二章4. 改进型的哈佛结构是采用双存储空间和数条总线,即一条程序总线和多条数据总线,允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据。
dsp知识点总结一、DSP基础知识1. 信号的概念信号是指用来传输信息的载体,它可以是声音、图像、视频、数据等各种形式。
信号可以分为模拟信号和数字信号两种形式。
在DSP中,我们主要研究数字信号的处理方法。
2. 采样和量化采样是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。
量化是指将信号的幅度离散化为一系列离散的取值。
采样和量化是数字信号处理的基础,它们决定了数字信号的质量和准确度。
3. 傅里叶变换傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法,它可以将信号的频率分量分解出来,从而可以对信号进行频域分析和处理。
傅里叶变换在DSP中有着广泛的应用,比如滤波器设计、频谱分析等。
4. 信号处理系统信号处理系统是指用来处理信号的系统,它包括信号采集、滤波、变换、编解码、存储等各种功能。
DSP技术主要用于设计和实现各种类型的信号处理系统。
二、数字滤波技术1. FIR滤波器FIR滤波器是一种具有有限长冲激响应的滤波器,它的特点是结构简单、稳定性好、易于设计。
FIR滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用,比如音频处理、图像处理等。
2. IIR滤波器IIR滤波器是一种具有无限长冲激响应的滤波器,它的特点是频率选择性好、相位延迟小。
IIR滤波器在数字信号处理中也有着重要的应用,比如通信系统、控制系统等。
3. 数字滤波器设计数字滤波器的设计是数字信号处理的重要内容之一,它包括频域设计、时域设计、优化设计等各种方法。
数字滤波器设计的目标是满足给定的频率响应要求,并且具有良好的稳定性和性能。
4. 自适应滤波自适应滤波是指根据输入信号的特性自动调整滤波器参数的一种方法,它可以有效地抑制噪声、增强信号等。
自适应滤波在通信系统、雷达系统等领域有着重要的应用。
三、数字信号处理技术1. 数字信号处理器数字信号处理器(DSP)是一种专门用于数字信号处理的特定硬件,它具有高速运算、低功耗、灵活性好等特点。
DSP广泛应用于通信、音频、图像等领域,是数字信号处理技术的核心。
CHAP11 冯、诺依曼结构和哈佛结构的特点✦冯、诺依曼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。
哈佛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。
改进哈佛结构采用双存储空间和数条总线, 即一个程序总线和多条数据总线。
2 DSP芯片的特点(数据密集型应用)✦采用哈佛结构✦采用多总线结构✦配有专用硬件乘法-累加器✦快速指令周期✦采用流水线技术✦具有特殊的DSP指令✦硬件配置强3 定点DSP芯片和浮点DSP芯片的区别及应用特点定点DSP芯片, 数据以定点格式工作的精度和范围是不能同时兼顾的。
定点DSP 是主流产品, 成本低, 对存储器要求低、耗电少, 开发相对容易, 但设计中必须考虑溢出问题。
用在精度要求不太高的场合。
浮点DSP芯片, 数据以浮点格式工作精度高、动态范围大, 产品相对较少, 复杂成本高。
但不必考虑溢出的问题。
用在精度要求较高的场合。
4 定点DSP的表示(Qm.n, 精度和范围与m、n的关系)及其格式转换整数表示法: 最高位是符号位, 0代表正数, 1代表负数其余位以二进制的补码形式表示数值。
小数表示法:最高位是符号位, 0代表正数, 1代表负数其余位以二进制的补码形式表示数值, 小数点在Dn-1位。
16位TMS320C54X是采用的是小数点在D15位数的定标:对定点数而言, 数值范围与精度是一对矛盾n越大, 数值范围越小, 但精度越高;相反, n越小, 数值范围越大, 但精度就越低。
定点格式数据的转换十进制转换成Qm.n形式: 先将数乘以2n变成整数, 再将整数转换成相应的Qm.n形式。
不同Qm.n形式之间的转换: 即n大的数据格式向n小的数据格式转换。
5 TI公司的三大主力系列DSP芯片特点及应用领域C2000系列, 定位于控制类和运算量较小的运用, 应用于各种工业控制领域。
dsp重点知识点总结1. 数字信号处理基础数字信号处理的基础知识包括采样定理、离散时间信号、离散时间系统、Z变换等内容。
采样定理指出,为了保证原始信号的完整性,需要将其进行采样,并且采样频率不能小于其最高频率的两倍。
离散时间信号是指在离散时间点上取得的信号,可以用离散序列表示。
离散时间系统是指输入、输出和状态都是离散时间信号的系统。
Z变换将时域的离散信号转换为Z域的函数,它是离散时间信号处理的数学基础。
2. 时域分析时域分析是对信号在时域上的特性进行分析和描述。
时域分析中常用的方法包括时域图形表示、自相关函数、互相关函数、卷积等。
时域图形表示是通过时域波形来表示信号的特性,包括幅度、相位、频率等。
自相关函数是用来描述信号在时间上的相关性,互相关函数是用来描述不同信号之间的相关性。
卷积是一种将两个信号进行联合的运算方法。
3. 频域分析频域分析是对信号在频域上的特性进行分析和描述。
频域分析中常用的方法包括频谱分析、傅里叶变换、滤波器设计等。
频谱分析是通过信号的频谱来描述信号在频域上的特性,可以得到信号的频率成分和相位信息。
傅里叶变换是将时域信号转换为频域信号的一种数学变换方法,可以将信号的频率成分和相位信息进行分析。
滤波器设计是对信号进行滤波处理,可以剔除不需要的频率成分或增强需要的频率成分。
4. 数字滤波器数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分,通过对信号进行滤波处理,可以实现对信号的增强、降噪、分离等效果。
数字滤波器包括有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器两种类型。
有限冲激响应(FIR)滤波器是一种只有有限个系数的滤波器,它可以实现线性相位和稳定性处理。
无限冲激响应(IIR)滤波器是一种有无限个系数的滤波器,它可以实现非线性相位和较高的滤波效果。
5. 离散傅里叶变换(DFT)和快速傅里叶变换(FFT)离散傅里叶变换(DFT)是将时域离散信号转换为频域离散信号的一种数学变换方法,其计算复杂度为O(N^2)。
使用说明:1以下内容以老师给的为准2由于个人能力有限,内容难免有错3以下内容若令你成绩过低,与文件制作人无关4仅供参考DSP复习要点一、基础知识概念题:1、给出一个典型的DSP系统的组成框图。
y(t) 2、简述C54x DSP的总线结构?答: TMS320C54x的结构是围绕8组16bit总线建立的。
(1)、一组程序总线(PB)(2)、三组数据总线(CB,DB和EB)(3)、四组地址总线(PAB,CAB,DAB和EAB)3.简述冯•诺依曼结构、哈佛结构的特点?答:①冯•诺依曼结构中不独立区分程序和数据空间,且程序和数据空间共用地址和数据线;②哈佛结构中程序空间和数据空间是独立的,具有各自独立的地址线和数据线。
4、C54x DSP的CPU包括哪些单元?答:'C54X 芯片的CPU包括:(1)、40bit的算术逻辑单元(2)、累加器A和B(3)、桶形移位寄存器(4)、乘法器/加法器单元(5)、比较选择和存储单元(6)、指数编码器(7)、CPU状态和控制寄存器(8)、寻址单元。
6、C54x的三个独立存储器空间分别是什么?答:(1)、64K字的程序存储空间(2)、64K字的数据空间(3)、64K字的I/O空间,7、简述TMS320C54xDSP的流水线分为几个操作阶段答:分为6个阶段1、预取指2、取指3、译码4、寻址5、读数6、执行8、简述C54x有哪些数据寻址方式?答:1、立即寻址2、绝对寻址3、累加器寻址4、直接寻址5、间接寻址6、存储器映像寄存器寻址7、堆栈寻址10、68页表3.1.1缩略语要记住。
缩略语含义Smem 单数据存储器操作数Xmem 双数据存储器操作数,从DB数据总线上读取Ymem 双数据存储器操作数,从CB数据总线上读取dmad 数据存储器地址pmad 程序存储器地址PA I/O口地址src 源累加器dst 目的累加器1k 16位长立即数11、定时器的初始化STM #0010H,TCR;关闭定时器,TSS=1定时器不工作STM #4999,PRD;定时周期寄存器为4999,当TIM减至0时重新装载STM #0669,TCR;重新设置定时的工作参数,TRB=1允许装载,TSS=0定时器开始工作。
DSP(知识点+思考题)DSP复习要点第⼀章绪论1、数的定标:Qn表⽰。
例如:16进制数2000H=8192,⽤Q0表⽰16进制数2000H=0.25,⽤Q15表⽰2、?C54x⼩数的表⽰⽅法:采⽤2的补码⼩数;.word 32768 *707/10003、定点算术运算:乘法:解决冗余符号位的办法是在程序中设定状态寄存器STl中的FRCT位为1,让相乘的结果⾃动左移1位。
第⼆章CPU结构和存储器设置⼀、思考题:1、C54x DSP的总线结构有哪些特点?答:TMS320C54x的结构是围绕8组16bit总线建⽴的。
(1)、⼀组程序总线(PB):传送从程序存储器的指令代码和⽴即数。
(2)、三组数据总线(CB,DB和EB):连接各种元器件,(3)、四组地址总线(PAB,CAB,DAB和EAB)传送执⾏指令所需要的地址。
2、C54x DSP的CPU包括哪些单元?答:'C54X 芯⽚的CPU包括:(1)、40bit的算术逻辑单元(2)、累加器A和B(3)、桶形移位寄存器(4)、乘法器/加法器单元(5)、⽐较选择和存储单元(6)、指数编码器(7)、CPU状态和控制寄存器(8)、寻址单元。
1)、累加器A和B分为三部分:保护位、⾼位字、地位字。
保护位保存多余⾼位,防⽌溢出。
2)、桶形移位寄存器:将输⼊数据进⾏0~31bits的左移(正值)和0~15bits的右移(负值)3)、乘法器/加法器单元:能够在⼀个周期内完成⼀次17*17bit的乘法和⼀次40位的加法4)、⽐较选择和存储单元:⽤维⽐特算法设计的进⾏加法/⽐较/选择运算。
5)、CPU状态和控制寄存器:状态寄存器ST0和ST1,由置位指令SSBX和复位指令RSBX控制、处理器模式状态寄存器PMST2-3、简述’C54x DSP的ST1,ST0,PMST的主要功能。
答:’C54x DSP的ST1,ST0,PMST的主要功能是⽤于设置和查看CPU的⼯作状态。
DSP技术与应用考点汇总【填空15*2 简答10*4 程序4**30】说明:部分()里面的内容为个人注释内容,如有错误之处,还望矫正。
第一章:绪论【考点1】数字信号处理的特点1:可控性2:稳定性好3:可重复性好4:抗干扰性好(不受温度湿度等环境因素影响)5:可实现自适应算法【考点2】模拟信号处理的优势1:AD之前的处理2:射频RF信号处理3:实时系统【考点3】DSP的两个含义1:Digital Signal Processing 数字信号处理2:Digital Signal Processor 数字信号处理器【考点4】DSP处理的优势(或者说DSP的特点)(教材P4)1:实时性(可以理解为处理速度快,支持多处理器结构)2:采用哈佛结构3:流水线技术(同时钟频率下可减少每条指令执行的时间)4:专用的硬件乘法-累加器5:具有特殊的DSP指令和快速的指令周期6:硬件配置强(详细请参见教材P6)7:省电管理和低功耗【考点5】冯·诺依曼结构、哈佛结构和改进型哈佛结构(教材P4)1:冯结构:(1)单存储空间(程序和数据公用一个存储空间)(2)单一的地址总线和数据总线(取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行的)2:哈结构:(1)双存储空间(程序和数据各自有一个存储空间)(2)有各自的程序总线和数据总线,可独立编地,独立访问3:改哈结构:(双存储空间和多总线:一条程序总线和多条数据总线)(1)允许在程序空间和数据空间相互传送数据(2)提供了存储指令的高速缓冲器(Cache)和相应指令【考点6】DSP的分类1:按数据格式:定点DSP和浮点DSP2:按用途:通用DSP和专用DSP第二章:硬件结构【考点7】DSP的总线结构(教材P27)1:程序总线PB/PAB:从程序存储器取指令和取操作数2:数据总线(3条)CB/CAB、DB/DAB、EB/EAB(C、D传送来自数据存储器的操作数;E将数据写入数据存储器)3:地址总线(4条)PAB、CAB、DAB、EAB,用于传送执行指令所需的地址【考点8】算术逻辑单元ALU(教材P28)1:组成:累加器A、累加器B和总线2:输入:(1)X输入端:移位寄存器输出、DB数据总线的操作数(2)Y输入端:累加器A的数据、累加器B数据、T寄存器中数据数据总线CB的数据存储器的操作数3:输出:输出为40位,送至累加器A或B【考点9】累加器A和B(40位)(教材P30)累加器A39-32 31-16 15-0保护位AG 高阶位AH 低阶位AL累加器B39-32 31-16 15-0保护位BG 高阶位BH 低阶位BL保护位:防止计算过程中溢出A、B累加器差异:A(31-16)可作为乘法器输入【考点10】存储空间和存储器(教材P20)1:存储空间:程序空间、数据空间和I/O空间(1)程序空间:包含执行指令和常量数据表(2)数据空间:用于存放指令和操作数(3)I/O空间:用于存储器映射外设和存放数据2:存储器:ROM和RAM,其中RAM分为SARAM(单访问)和DARAM(双访问)【考点11】‘C54x芯片的片内外设(前5是重点,要求细看,教材P44)1:通用I/O引脚(BIO~和XF)2:定时器(一个带有4位预分频器的16为减法计数器)3:时钟发生器(用来为CPU提供时钟,由内部的振荡器和锁相环组成)4:主机接口HPI(一种8位或16为的并行接口器件,用于通信)5:串行通信接口6:软件可编程等待发生器7:可编程分区转换逻辑第三章:DSP汇编指令(重点章节)【考点12】七个寻址方式(细看,要背下来,教材P74)1:立即数寻址:指令中嵌有一个固定的数2:绝对地址寻址:指令中有一个固定的地址3:累加器寻址:按累加器内的地址去访问程序存储器中的一个单元4:直接寻址:指令中的7bits是一个数据页内的偏移地址,而所在的数据页由数据页指针DP或SP决定。
知识点1.1Blackfin系列DSP的特点P5-6微信号结构、动态电源管理、高度并行的计算单元、高性能的数据地址产生器、极佳的代码密度、视频指令、分层结构的内存、集成的更多的外围设备、部分芯片配有专门的视频接口、调试/ JTAG接口、性能发展进程、1.2DSP芯片特点P3-4普遍采用哈佛结构及改进的哈佛结构、流水线技术、针对滤波相关矩阵运算配有独立的乘法器和加法器、有多条总线、具有硬件接口逻辑和软件等待功能、带有多个DMA通道控制器、配有中断处理器定时控制器及实时时钟、低功耗、多机并行运行特性、丰富的外设接口。
1.3改进哈弗结构的特点P3将程序和数据存储在不同的存储空间中,程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编制独立访问。
对应的是系统中设置了程序总线和数据总线,使数据的吞吐率提高了一倍。
1.4工作频率、工作功耗、工作电压之间的基本关系?P6 P163动态电源管理允许电压和频率独立调整,使每一个单项任务所消耗的能量最少,使ADI的DSP性能提高4倍以上,功耗降低1/3.。
使用外部电源管理控制器能够操纵DSP内核的内部电压,从而更进一步减少功耗。
2.1Blackfin处理器内核由哪几部分组成,每部分主要功能是什么?图2-1 p132-2-2-4-1 2个16位乘法器、2个40位ALU、2个MAC、4个视频ALU、1个移位器2.2内核数据算术单元的基本处理过程(对数据寄存器的使用过程):数据首先经过总线从内存读入数据寄存器,然后作为计算单元(ALU、MAC)的输入,计算结果存入数据寄存器,作后写入内存。
ALU支持的特殊除法原语2.3 R0.L=R0.L*R2.L (FU) R0.H=R2.H*R3.H(IU) 解释并指出计算过程中用MAC0或MAC1寄存器P17FU,使用无符号小数作为输入。
将MAC结果的高16位取出,并存放在R0.L中,使用MAC0.IU,使用无符号整数操作数。
1 、DSP与ARM的主要区别单片机为了存储器管理的方便(便于支持操作系统),一般采用指令、数据空间统一编码的冯·诺依曼结构。
DSP为了提高数据吞吐的速度,基本上都是指令、数据空间独立的哈佛结构。
一个运行系统,一个进行数字信号处理DSP的优势主要是速度,它可以在一个指令周期中同时完成一次乘法和一次加法,这非常适合快速傅立叶变换的需求。
DSP有专门的指令集,主要是专门针对通讯和多媒体处理的;而ARM使用的是RISC指令集(当然ARM的E系列也支持DSP指令集)是通用处理用的ARM处理器有包括系统模式,用户模式等工作模式,并且每种模式下都有相应的专有通用寄存器,因此可以快速地实现不同模式的切换,这对于操作系统来说是非常有益的,但是DSP,没有这方面的考虑。
DSP内存小于1M ,ARM内存大于1M2、直流步进电机的工作原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。
该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。
当定子的矢量磁场旋转一个角度。
转子也随着该磁场转一个角度。
每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。
改变绕组通电的顺序,电机就会反转。
所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。
3、无刷直流电机的工作原理无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机的工作原理普通直流电动机的电枢在转子上,而定子产生固定不动的磁场。
为了使直流电动机旋转,需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向,使两个磁场的方向始终保持相互垂直,从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。
无刷直流电动机为了去掉电刷,将电枢放到定子上电枢放到定子上电枢放到定子上电枢放到定子上去,而转子制成永磁体转子制成永磁体转子制成永磁体转子制成永磁体,这样的结构正好和普通直流电动机相反;然而,即使这样改变还不够,因为定子上的电枢通过直流电后,只能产生不变的磁场,电动机依然转不起来。
为了使电动机转起来,必须使定子电枢各定子电枢各定子电枢各定子电枢各相绕组不断地相绕组不断地相绕组不断地相绕组不断地换相通电换相通电换相通电换相通电,这样才能使定子磁场随着转子的位置在不断地变化,使定子磁场与转子永磁磁场始终保持左右的空间角,产生转矩推动转子旋转4、DSP在电机控制的优势DSP芯片主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7) 可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
采用DSP芯片优势:1、简化了整个马达控制系统设计的算法;2、成本价格低,有市场优势;3、在运动控制精度上能高效快速的做出反应;4、在芯片控制算法中,能通过改进算法来提高运算精度;自动控制系统中,DSP的高速计算能力显示了比一般微处理器更多的优点,具有广阔的应用前景。
利用DSP的高速计算能力可以增加采样速度和完成复杂的信号处理和控制算法。
扩展Kalman滤波算法,自适应矢量控制,状态观测器等复杂算法利用DSP芯片可以方便地实现。
DSP的信号处理能力还可用来减少位置、速度、磁通等传感器,无传感器矢量控制之所以成为可能,就是因为传感器提供的系统变量可以从电气变量中估算出来,而这一复杂的运算过程就可以有DSP来完成。
在自适应系统中,系统参数和状态变量通过状态观测器的计算可采用DSP有效地实现。
同样由于高运算度,DSP也可有效用于神经网络和模糊逻辑化运动控制系统。
在实际工程应用中,DSP的高速能力还可以消除噪声污染和不精确的输入及反馈信号数据。
对要求速度较快的PWM控制算法如空间矢量算法,用DSP芯片可提高供电电压的利用率,减少电动机电流中的谐波分量5、TMS320F2812的最小硬件系统的组成部分CPU芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG仿真接口DSP程序开发基础1、外设寄存器的定义方法特点(不是简单的#define,是结构体)传统宏定义语句#define的缺点:(1)结构相同的外设,因地址不同要分别使用#define定义,不够简洁!(2)不便于对外设寄存器的一位或几位进行按位操作!(3)在CCS的Watch窗口无法直观显示外设寄存器每一位的变化状态!把属于某一特定外设(比如3个结构相同的定时器)的所有寄存器分组到一个C结构体中定义。
位域结构定义方法定义的外设寄存器有如下显著优点:(1)可以对外设寄存器一位或几位进行按位操作!(2)在CCS的Watch窗口能直观显示外设寄存器每一位的变化状态!例如2812的3个结构相同的定时器都有控制、计数、周期、预定标寄存器,2、用户命名段与系统默认段的区别与定位方法(书50页)初始化段.text段:包含所有的可执行代码以及常数;.cinit段和.pinit段:包含用于全局变量或静态变量初始化所需的表和常数;.const段:包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。
.econst段:包含大内存模型下的字符串常数以及用far const限定的全局和静态变量的申明和初始化值(存放于远内存—far memory中)。
.switch段:包含用于switch语句的表。
未初始化段.bss段和.ebss段:这个段为全局变量和静态变量保留空间。
.stack段:存放C的系统堆栈,堆栈用于为函数传递参数或者为局部变量创建存储空间。
.const段:包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。
.system段和.esystem段:保留空间用于动态内存分配,如调用malloc()函数。
3.cmd链接器命令文件中memory和sections伪指令的功能。
答:MEMORY伪指令——用来定义目标系统的存储器配置空间,包括对存储器各部分命名,以及规定它们的起始地址和长度。
SECTIONS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,也可用于指定子段。
Section(“段”)概念:一块连续的储存空间,用于存放代码块或数据块.在编程时,“段”没有绝对定位,每个“段”都认为是从0地址开始的一块连续的储存空间,所以软件开发人员只需要将不同代码块和数据块放到不同的“段”中,而无需关心这些“段”究竟定位于系统何处. 优点:便于程序的模块化编程;便于工程化管理:可将软件开发人员和硬件开发人员基本上分离开.重定位:由于所有的“段”都是从0地址开始,所以程序编译完成后无法直接运行的,要让程序正确运行,必须对“段”进行重新定位,这个工作由链接器完成.5个SECTION伪指令.bss symbol,size in word.text.data.sect “section name”symbol .usect “section name”,size in word其中symbol相当于变量名,size in word保留的存储单元长度(以字为单位)初试化段和未初始化段.bss和.usect为未初始化段,用于为变量、堆栈等保留一块存储空间.text、.data和.sect为初始化段,用于存放代码块或有初值的数据块系统定义的段和用户定义的段.text、.data和.bss为系统已定义好的段名用户根据需要用. sect和.usect伪指令来定义段名,创建相应的“段”.汇编程序中,程序员用“段”伪指令来组织程序的代码和数据.C/C++中,程序员不需要用“段”伪指令!.cmd文件:MEMORY命令描述系统硬件资源,SECTIONS命令描述软件人员用到的“段”如何定位到恰当的硬件资源上.由3部分组成:输入/输出定义:.obj文件:链接器要链接的目标文件.lib文件:链接器要链接的库文件.map文件:链接器生成的交叉索引文件.out文件:链接器生成的可执行代码链接器选项MEMORY命令:描述系统实际的硬件资源SECTIONS命令:描述“段”如何定位4、.cmd链接器命令文件的阅读与理解。
(书39、40页)DSP硬件结构要求了解TMS320F2812 CPU和存储器系统等主要特点:1、CPU内核四种接口信号的功能(书63-64)存储器接口信号:CPU通过并行总线对存储器进行读写访问的时序信号,包括地址信号、数据信号和读写控制信号等时钟和控制信号:为CPU和仿真逻辑单元提供时钟,以及监控CPU状态复位和中断信号:用来产生硬件复位和中断请求以及对中断状态进行监视仿真信号:用于仿真和调试2、存储器系统的容量计算(ppt第四讲51-58页)3、内部存储器块配置特性(书74页)F2812内部有128K字的FLASH,地址空间3D8000h~3F0000h,适用于低功耗、高性能的控制系统。
此外,F2812提供了外部存储器扩展接口(XINTF),方便进行系统扩展,其寻址空间可以达到512KB。
F2812不同于F24xx系列DSP,它采用统一编址方式。
芯片内部有18K SARAM,包括MO、M1、L0、L1、H0共5个存储块。
各存储块保持独立,可以在同一机器周期对不同的RAM块进行访问,从而减少流水线时延。
统一编址特点:1.没有专用IN/OUT指令; 2. I/O地址占用数据存储器寻址空间; 3. 存取I/O指令统一用存储器存取指令。
4、外设寄存器写保护特性(书73页)汇编指令“EALLOW”功能:允许对2812写保护空间的写存取(Enable Write Access to Protected Space)语法格式:EALLOW操作结果:将ST1的状态位EALLOW置1。
若在中断服务程序中欲存取受写保护的外设寄存器时,就要执行EALLOW指令。
EALLOW的逆操作是EDIS指令,软件清零ST1的状态位EDIS 。
汇编指令“EDIS”功能:禁止对2812写保护和仿真空间的写存取(Disable Write Access to Protected Registers)语法格式:EDIS操作结果:将ST1的状态位EALLOW清0。
EDIS 的逆操作是EALLOW指令,软件置位ST1的状态位EALLOW。
5、片内FLASH存储器配置特性(书77页)F2812内部有128K字的FLASH,地址空间3D8000h~3F0000h,适用于低功耗、高性能的控制系统。
此外,F2812提供了外部存储器扩展接口(XINTF),方便进行系统扩展,其寻址空间可以达到512 KB。