DSP课后习题答案
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第二章3.简述TI公司C2000/C5000/C6000系列DSP的特点及主要用途?1.C2000系列DSP控制器,具有良好的性能集成Flosh存储器,高速A/D 转换器以及可靠的CAN模块,主要应用于数字化控制.用途:工业驱动,供电、OPS。
2.C5000系列杰出的性能和优良的性能价格比,广泛应用,尤其在通信领域.IP电话机和IP电话网关.3.C6000系列采用指令集以及流水应用,使许多指令得以运行,推出三个系列.用途:数字通信和图像处理.5.TMS320C54X芯片的CPU主要由哪些部分构成?①先进的多总线结构(1条程序总线、3条数据总线、4条地址总线)②40位算术逻辑运算单元(ALU),包括1个40位桶形移位寄存器和2个独立的40位累加器③17x17位并行乘法器,与40位专用加法器相连,用于非流水线式单周期乘法/累加(MAC)运算④比较、选择、存储单元(CSSU),用于加法/比较选择⑤指数编码器,可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数⑥双地址生成器,包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术运算单元(ARAU)6.简述TMS320C54X芯片的程序空间7.简述TMS320C54X芯片的中断系统(P42)答:2.中断处理步骤(1) 接受中断请求;(2)应答中断;(3)执行中断服务程序(ISR)9.TMS320C54x 有哪几种基本的数据寻址方式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.使用循环寻址时,必须遵循的3个原则是什么?试举例说明循环寻址的用法。
(P60)答:1.把循环缓冲区的首地址放在符合上述算法的N的边界地址上2、使用一个小于或等于缓冲区大小的步长3、在开始寻址前,辅助寄存器必须指向循环缓冲区内的一个元素举例:LD * +AR1(8)a%, ASTL A,*+AR1(8)%;11。
TMS320C54x的指令集包含了哪几种基本类型的操作?答:数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、并行操作指令和重复操作指令12.汇编语句格式包含哪几种部分?编写汇编语句需要注意哪些问题?答: [标号][:]空格[助记符]空格[操作数]空格[;注释]1、所有的语句必须以一个标号、空格、星号或分号开始。
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。
对数据和函数的存储类别可分为:自动的(auto)、静态的(static)、寄存器的(register)、外部的(extern)。
非线性运算的方法:级数展开法、查表法、混合法DSP实现的一般方法:(1)、在通用的计算机上用软件实现。
(2)、在通用的计算机系统上加上专用的加速处理机实现(3)、在通用的单片机上实现。
(4)、在通用的可编程DSP芯片实现(5)、在专用的DSP芯片实现、(2)简述DSP应用系统的典型构成和特点答:DSP系统的典型结构其工作过程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(3)简述DSP应用系统的一般设计过程DSP系统的设计流程: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设计流程图:TMS320系列DSP芯片的特点:1.采用哈佛结构实现内部总线;2.采用流水线操作实现指令操作;3.乘法采用专用的硬件乘法器实现;4.具有高效的DSP指令哈佛结构的特点:将程序和数据存储在不同的存储空间流水线的特点:采用流水线操作,处理器可以并行处理多条指令,提高CPU工作效率DSP芯片的运算速度指标:指令周期 MAC时间 FFT执行时间 MIPS:每秒执行百万条指令 MOPS:每秒执行百万条操作 MFLOPS:每秒执行百万条浮点操作 BOPS:每秒执行十亿次操作(8)设计DSP应用系统时,如何选择合适的DSP芯片答:DSP芯片的选择要根据实际系统的需要来选择DSP芯片,已达到系统最优化的设计。
所以一般选择DSP芯片要考虑以下因素:芯片运行速度、DSP芯片的价格、DSP芯片的硬件资源、DSP芯片的运算精度、DSP芯片的开发工具、DSP芯片的功耗等因素。
第一章:一、数字信号处置的实现方式一样有哪几种?(1) 在通用的运算机上用软件实现(2) 在通用运算机系统中加上专用的加速处置机实现(3) 用通用的单片机实现,这种方式可用于一些不太复杂的数字信号处置(4) 用通用的可编程 DSP 芯片实现,可用于复杂的数字信号处置算法(5) 用专用的 DSP 芯片实现(6) 用基于通用 dsp 核的asic 芯片实现二、简单的表达一下 dsp 芯片的进展概况?答:第一时期, DSP 的雏形时期( 1980 年前后)代表产品: S2811。
要紧用途:军事或航空航天部门第二时期, DSP 的成熟时期( 1990 年前后)代表产品: TI 公司的 TMS320C20 要紧用途:通信、运算机领域第三时期, DSP 的完善时期( 2000 年以后)代表产品:TI 公司的 TMS320C54 要紧用途:各行业领域3、可编程 dsp 芯片有哪些特点?(1)采纳哈佛结构:冯.诺依曼结构,哈佛结构,改良型哈佛结构(2)采纳多总线结构(3)采纳流水线技术(4) 配有专用的硬件乘法-累加器(5) 具有特殊的 dsp 指令(6) 快速的指令周期(7) 硬件配置强(8) 支持多处置器结构(9) 省电治理和低功耗4、什么是哈佛结构和冯.诺依曼结构?它们有什么区别?哈佛结构:该结构采纳双存储空间,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置能力和指令的执行速度,超级适合于实时的数字信号处置。
冯.诺依曼结构:该结构采纳单存储空间,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。
区别:哈佛:该结构采纳双存储空间,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置能力和指令的执行速度,超级适合于实时的数字信号处置。
一.填空题(本题总分12分,毎空1分) 累加器A 分为三个部分,分别为 ____________ AG.AH.AL TMS320VC5402型DSP 的内部采用_ &16TMS320VC5402 型 DSP 采用_____________ 哈佛TMS329VC5402 型 DSP 有 ______________ 8个DSP 处理器TMS320VC5402中DARAM 的容量是 16K 7TI 公司的 DSP 处理器 TMS320VC5402PGE100 有. 2在链接器命令文件中,PAGE 1通常指_ 数据C54X 的中断系统的中断源分为 ___________ 硬件、软件 TI 公司DSP 处理器的软件开发环境是_ 答 J CCS (Code Composer Studio ) DSP 处理器TMS32OVC54O2外部有 ___________ 答:20根 直接寻址中从页指针的位置可以偏移寻址 答:128 在链接器命令文件中,PAGE0通常指_ 答:程序 C54X 系列DSP 处理器中,实现时钟频率倍频或分频的部件是— 答:锁相环PLLTMS320C54X 系列DSP 处理器上电复位后,程序从指定存储地址 答:FFSOhTMS320C54X 系列DSP 处理器有 _________ 个通用I/O 引脚,分別是_答:2个,BIO 和XFDSP 处理器按数据格式分为两类,分別是 _____________ ; ______答:泄点DSP 和浮点DSPTMS329VC5402型DSP 的ST!寄存器中,INTM 位的功能是 _____________答:开放/关闭所有可屏蔽中断2・ 2. 3・ 3・ 4・ 4・ 5,5. 6,6. 7・7・ &8. 2・2. 3・3. 4・ 4・ 5・ 5・ 6, 6・ 7・ 7・ && 9・ 9・位的多总线结构。
总线结构对程序存储器和数据存储器进行控制。
第一章:1、数字信号处理的实现方法一般有哪几种?答:数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1) 在通用的计算机上用软件实现;(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现;(3) 用通用的单片机实现,这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理,如数字控制;(4)用通用的可编程 DSP 芯片实现。
与单片机相比,DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源,可用于复杂的数字信号处理算法;(5) 用专用的 DSP 芯片实现。
在一些特殊的场合,要求的信号处理速度极高,用通用 DSP 芯片很难实现( 6)用基于通用 dsp 核的asic 芯片实现。
2、简单的叙述一下 dsp 芯片的发展概况?答:第一阶段, DSP 的雏形阶段( 1980 年前后)。
代表产品: S2811。
主要用途:军事或航空航天部门。
第二阶段, DSP 的成熟阶段( 1990 年前后)。
代表产品: TI 公司的 TMS320C20主要用途:通信、计算机领域。
第三阶段, DSP 的完善阶段( 2000 年以后)。
代表产品:TI 公司的 TMS320C54 主要用途:各个行业领域。
3、可编程 dsp 芯片有哪些特点?答: 1、采用哈佛结构( 1)冯。
诺依曼结构,( 2)哈佛结构( 3)改进型哈佛结构2、采用多总线结构 3.采用流水线技术4、配有专用的硬件乘法-累加器5、具有特殊的 dsp 指令6、快速的指令周期7、硬件配置强8、支持多处理器结构9、省电管理和低功耗4、什么是哈佛结构和冯。
诺依曼结构?它们有什么区别?答: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,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。
诺依曼结构: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。
第一章1.简述典型实时数字信号处理系统组成部分。
答:包括:抗混叠滤波器(Anti-aliasing filter)、模数转换器ADC(Analog-to-Digital Converter)、数字信号处理、数模转换器DAC(Digital-to-Analog Converter)和抗镜像滤波器(Anti-image filter) 。
2.简述X86处理器完成实时数字信号处理的优缺点。
答:利用X86处理器完成实时数字信号处理。
特点是处理器选择范围宽,主板及外设资源丰富,有多种操作系统可供选择,开发、调试较为方便;缺点是数字信号处理能力不强,硬件组成较为复杂,系统体积、重量较大,功耗较高,抗环境影响能力较弱。
3.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。
4.给出存储器的两种主要结构,并分析其区别。
答:存储器结构分为两大类:冯·诺依曼结构和哈佛结构。
冯·诺依曼结构的特点是只有一个存储器空间、一套地址总线和一套数据总线;指令、数据都存放在这个存储器空间中,统一分配地址,所以处理器必须分时访问程序和数据空间。
哈佛结构程序存储器空间和数据存储器空间分开,具有多套地址、数据总线,哈佛结构是并行体系结构,程序和数据存于不同的存储器空间,每个存储器空间独立编址、独立访问。
5.简述选择数字信号处理器所需要考虑的因素。
答:应考虑运算速度、算法格式和数据宽度、存储器类型、功耗和开发工具。
6.给出数字信号处理器的运算速度指标,并给出其具体含义。
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。
第一章1、数字信号处理实现方法一般有几种?答:课本P2(2.数字信号处理实现)2、简要地叙述DSP芯片的发展概况。
答:课本P2(1.2.1 DSP芯片的发展概况)3、可编程DSP芯片有哪些特点?答:课本P3(1.2.2 DSP芯片的特点)4、什么是哈佛结构和冯诺依曼结构?他们有什么区别?答:课本P3-P4(1.采用哈佛结构)5、什么是流水线技术?答:课本P5(3.采用流水线技术)6、什么是定点DSP芯片和浮点DSP芯片?它们各有什么优缺点?答:定点DSP芯片按照定点的数据格式进行工作,其数据长度通常为16位、24位、32位。
定点DSP的特点:体积小、成本低、功耗小、对存储器的要求不高;但数值表示范围较窄,必须使用定点定标的方法,并要防止结果的溢出。
浮点DSP芯片按照浮点的数据格式进行工作,其数据长度通常为32位、40位。
由于浮点数的数据表示动态范围宽,运算中不必顾及小数点的位置,因此开发较容易。
但它的硬件结构相对复杂、功耗较大,且比定点DSP芯片的价格高。
通常,浮点DSP芯片使用在对数据动态范围和精度要求较高的系统中。
7、DSP技术发展趋势主要体现在哪些方面?答:课本P9(3.DSP发展技术趋势)8、简述DSP系统的构成和工作过程。
答:课本P10(1.3.1DSP系统的构成)9、简述DSP系统的设计步骤。
答:课本P12(1.3.3DSP系统的设计过程)10、DSP系统有哪些特点?答:课本P11(1.3.2DSP系统的特点)11、在进行DSP系统设计时,应如何选择合理的DSP芯片?答:课本P13(1.3.4DSP芯片的选择)12、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒?它的运算速度是多少MIPS?解:f=160MHz,所以T=1/160M=6.25ns=0.00000625ms;运算速度=160MIPS第二章1、TMS320C54x芯片的基本结构都包括哪些部分?答:课本P17(各个部分功能如下)2、TMS320C54x芯片的CPU主要由几部分组成?答:课本P18(1.CPU)3、处理器工作方式状态寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM3个状态位对’C54x 的存储空间结构有何影响?答:课本P34(PMST寄存器各状态位的功能表)4、TMS320C54x芯片的内外设主要包括哪些电路?答:课本P40(’C54x的片内外设电路)5、TMS320C54x芯片的流水线操作共有多少个操作阶段?每个操作阶段执行什么任务?完成一条指令都需要哪些操作周期?答:课本P45(1.流水线操作的概念)6、TMS320C54x芯片的流水线冲突是怎样产生的?有哪些方法可以避免流水线冲突?答:由于CPU的资源有限,当多于一个流水线上的指令同时访问同一资源时,可能产生时序冲突。
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,AL2.TMS320VC5402 型DSP 的内部采用条位的多总线结构。
2.8,163.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。
6.27.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:1284.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PLL6.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:FF80h7.TMS320C54x 系列DSP 处理器有个通用I/O 引脚,分别是。
7.答:2 个,BIO 和XF8.DSP 处理器按数据格式分为两类,分别是;。
8.答:定点DSP 和浮点DSP9.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:81.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。