dsp知识点思考题

2022-07-31

第一篇:dsp知识点思考题

DSP简介

1. 什么是DSP芯片

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,可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下的一些主要特点:

(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。 与通用微处理器相比,DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。 2. DSP芯片的发展

世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811,1979年美国Iintel公司发布的商用可编程期间2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须的单周期芯片。 1980年。日本NEC公司推出的μPD7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是日本的Hitachi 公司,它于1982年推出了浮点DSP芯片。1983年,日本的Fujitsu公司推出的MB8764,其指令周期为120ns ,且具有双内部总线,从而处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能的浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。

在这么多的DSP芯片种类中,最成功的是美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments,简称TI)的一系列产品。TI公司灾982年成功推出启迪一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS320

11、TMS32C10/C14/C15/C16/C17等,之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS32C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS32C40/C44,第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。

自1980年以来,DSP芯片得到了突飞猛进的发展,DSP芯片的应用越来越广泛。从运算速度来看,MAC(一次乘法和一次加法)时间已经从80年代初的400ns(如TMS32010)降低到40ns(如TMS32C40),处理能力提高了10多倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年的占模区的40左右下降到5以下,片内RAM增加一个数量级以上。从制造工艺来看,1980年采用4μ的N沟道MOS工艺,而现在则普遍采用亚微米CMOS工艺。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上,引脚数量的增加,意味着结构灵活性的增加。此外,DSP芯片的发展,是DSP系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降。

3. DSP芯片的分类

DSP的芯片可以按照以下的三种方式进行分类。 (1)按基础特性分

这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。如果DSP芯片在某时钟频率范围内的任何频率上能正常工作,除计算速度有变化外,没有性能的下降,这类DSP芯片一般称之为静态DSP芯片。

如果有两种或两种以上的DSP芯片,它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容,则这类DSP芯片称之为一致性的DSP芯片。 (2)按数据格式分

这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称之为定点DSP芯片。以浮点格式工作的称为DSP芯片。不同的浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样,有的DSP芯片采用自定义的浮点格式,有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式。 (3)按用途分

按照DSP芯片的用途来分,可分为通用型DSP芯片和专用型的DSP芯片。通用型DSP芯片适合普通的DSP应用,如TI公司的一系列DSP芯片。专用型DSP芯片市为特定的DSP运算而设计,更适合特殊的运算,如数字滤波,卷积和FFT等。 4. DSP芯片的基本结构 DSP芯片的基本结构包括:

(1)哈佛结构。哈佛结构的主要特点是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。与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线,从而使数据的吞吐率提高了一倍。由于程序和存储器在两个分开的空间中,因此取指和执行能完全重叠。

(2)流水线操作。流水线与哈佛结构相关,DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行的时间,从而增强了处理器的处理能力。处理器可以并行处理二到四条指令,每条指令处于流水线的不同阶段。

(3)专用的硬件乘法器。乘法速度越快,DSP处理器的性能越高。由于具有专用的应用乘法器,乘法可在一个指令周期内完成。

(4)特殊的DSP指令。特殊的DSP指令DSP芯片是采用特殊的指令。

(5)快速的指令周期。快速的指令周期哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计可使DSP芯片的指令周期在200ns以下。

5. DSP系统的特点

数字信号处理系统是以数字信号处理为基础,因此具有数字处理的全部特点:

(1) 接口方便。DSP系统与其它以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容,这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口要容易的多。

(2) 编程方便。DSP系统种的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。

(3) 稳定性好。DSP系统以数字处理为基础,受环境温度以及噪声的影响较小,可靠性高。

(4) 精度高。16位数字系统可以达到的精度。

(5) 可重复性好。模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大,而数字系统基本上不受影响,因此数字系统便于测试,调试和大规模生产。 (6) 集成方便。DSP系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成。

6. DSP芯片的应用

现代数字信号处理器是执行高速数字信号处理的IC电路、它恰好适应多媒体信息化社会需求,迅速发展壮大。如今,世界电子器件市上,各种各样的DSP器件已相当丰富。大大小小封装形式的DSP器件,已广泛应用于各种产品的生产领域,而且DSP的应用领域仍在不断地扩大,发展迅速异常。 (1)数字化移动电话

数字化移动电话尽管花样繁杂,但基本上可划为两大类:高速移动电话和低速移动电话。其中,高速移动电话顾名思义是在高速移动体里使用的电话,诸如可在飞机、轮船和汽车等里自由通话的电话。虽然数字化高速移动通过标准很多,但当今普遍应用的是欧洲GSM(GlobalSystemforMobileCommunication)标准。自从推出数字化蜂窝式电话机以来,现已遍布全球70多个国家广泛应用。俗称GSM标准的数字化蜂窝电话,叫作数字化大哥大,它具备国际漫游(Roaming)功能,SIMC(SubscriberIdentificationModuleCard)给用户带来使用大哥大的方便。现正在扩展数据通信服务能力以及它与ISDN系统兼容性,例如,英国BT公司的Cellnet部已经利用GSM提供数字化数据和传真服务,于是东芝笔记本电脑也安上了数字化的大哥大。

低速移动电话就其实质而论。它是数字化无绳电话,仍然保持模拟式无绳电话的子母式结构:子机亦称为手机,可以距母机为百米左右半径内的空间里自由步行移动情况下实现通话;母机也称为基地站,可作为家庭里的留守电话,也可悬挂在商店的墙壁上,街道的电线柱上,广为分布。由统一的交换设施进行管理,实现无缝交递(SeamlessHandOn)功能。这类低速移动电话式标准很多。例如,欧洲较为普遍应用的DECI(DigitalEuropeanCordlessTelecommunictaion),日本、韩国、东南亚应用的PHS(PersonalHandy-phoneSystem)以及Philips和我国联合开发的DCCT(DigitalChinaCordlessTelephone)。其中,尤以PHS和DECT制式低速移动电话发展较快,我国的DCCT由于缺乏关键性的DSP技术仍处于设计阶段。

数字化移动电话(包括高速和低速)的每个手机,都要用至少1个DSP器,因此,高速发展的数字化移动电话急需极为大量的DSP器件。 (2)数据调制解调器

从所周知,数字信号处理器的传统应用领域之一,就是调制解调器。如今,调制解调器作为联系通信与多媒体信息处理系统的纽带,日益受到重视。特别是近年来Internet热潮,方兴未艾,普通百姓在Internet上冲浪蔚然成风。利用PC机通过调制解调器经由电话线路,实现拨号连接Internet已是最简便的访问形式。由于Internet用户急剧增加,一度致使28.8Kbps的调制解调器成为市场上的脱销产品。特别是由PC机上利用浏览程序调用活动图像信息时,期望使用数据传送速度更高的调制解调器。为适应这种新需求,国际上已制订出高速(33.6Kbps)调制解调器国际标准。这就意味,在高速调制解调器里需要更高性能的DSP器件。这种33.6Kbps的调制解调器(V.34)

是为传送数据而设计的,在此基础上发展出DSVD调制解调器,它既可传送数据又可传送声音。无疑,这样一来将需要更高功能的DSP器件。

随着高性能调制解调器不断出现,似乎低速的调制解调器如像V.17(14.4Kbps)再也没有用武之地。事实上,刚刚相反,如今信息家电抬头,例如PHS母机留守电话与个人FAX一体化的产品大量上市。这就是说,V.17(14.4Kbps)型的调制解调器仍有市场。于是,各种调制解调器里要求的DSP也是多种多样的。

(3)磁盘/光盘控制器需求

随着多媒体信息化的发展,各种信息存储媒体产品都应运而生,诸如磁盘存储器、CD-ROM和DVD(DigitalVersatileDisk)-ROM新产品纷纷上市。今日的磁盘驱动器HDD,存储容量已相当可观,大型HDD姑且不谈,就连普通PC机的HDD的存储容量已高在1GB以上,详见照片4。小型HDD向高密度、高存储容量和高速存取方向发展,其控制器必须具备高精度和高速响应特性,它所用的DSP性能也是今非昔比,高速DSP是必不可少的关键性器件。

日本的HDD技术不能超过美国,于是把主攻方向集中到光盘技术,在1996年日本第35届ElectronicsShow'96上,终于把DVD-ROM产品公布于众。而且,日本并不以此为满足,志在夺取可擦写的DVD-RAM。仅就DVD-ROM而论,单面1片12cm盘片记录4.7GB信息量,相当于直径12cm的软盘FD片3200张之多,比CD-ROM存储容量高出6倍。如此高密度的DVD-ROM,读出控制的精细程度可想而知。

HDD和光盘机的控制器里之所以必须利用高速DSP,主要是利用其高速"积和"处理能力。因为,盘片旋转控制、磁头定位控制和光盘中的激光束聚焦控制,都是采数字伺服与系统控制技术。这是现在控制技术,建立在数学模型基础之上。通过复杂的矩阵运算实现控制。没有高速运算的DSP,是绝对不行的。 (4)图形图像处理需求

DVD里应用的活动图像压缩/解压缩用MPEG2编码/译码器,同时也广泛地应用于视频点播VOD、高品位有线电视和卫星广播等诸多领域。在这些领域里,应用的DSP应该具备更高的处理速度和功能。而且,活动图像压缩/解压技术也日新月异,例如,DCT变换域编码很难提高压缩比与重构图像质量,于是出现了对以视觉感知特性为指导的小波分析图像压缩方法。新的算法出现,要求相应的高性能DSP。最近,日本各大学和高技术企业对于开发虚拟现实VR系统,投入相当力量,利用现代计算机图像学CG生成3维图形,迫切需要多个DSP并行处理系统。其中,系统里的结点DSP单元,要求采用与并行处理相适应的体系结构。

彩色静止图像压缩/解压,现在普遍应用JPEG标准,其核心算法也是离散余弦变换。JPEG编码/译码器的应用,除了数字化照像机之外,估计彩色打印机和彩色扫描器也将要应用。因此,对于普通DSP的用量,必将日益增长。

(5)汽车电子系统及其它应用领域

汽车电子系统日益兴旺发达起来,诸如装设红外线和毫米波雷达,将需用DSP进行分析。如今,汽车愈来愈多,防冲撞系统已成为研究热点。而且,利用摄像机拍摄的图像数据需要经过DSP处理,才能在驾驶系统里显示出来,供驾驶人员参考。

应用DSP的领域可以说是不胜枚举,电视会议系统里,也大量应用DSP器件。视听机器里也都应用DSP。随着科学技术的发展,将会出现许许多多的DSP新应用领域。

第二篇:DSP课程设计

TMS320C54x与PC通信系统的设计(单号)

一、设计目的

本次课程设计的目的是为了进一步提高学生的自我开发能力,培养学生的查阅资料,独立分析问题、解决问题以及实际动手的能力。也是对理论学习的一个应用和补充的过程。

二、设计的内容及要求

1、设计内容

主机接口HPI是一种高速、异步并行接口。TMS320C54x通过HPI接口与PC并行口的通信。

2、设计要求

(1)DSP最小硬件系统的设计

(2)TMS320C54x与PC并行口硬件电路设计 (3)软件设计

三、总体设计方案

四、硬件系统设计

五、软件系统设计

六、心得体会

七、参考文献

附录1 软件系统设计程序 附录2 硬件系统原理图

(注:按以上七个部分编写论文,内容自己扩充) 在PDF文档中P158-177中有相关资料可查阅

本系统设计是要实现

TMS320C54x与TLC320AD50的通信系统的设计(双号)

一、设计目的

本次课程设计的目的是为了进一步提高学生的自我开发能力,培养学生的查阅资料,独立分析问题、解决问题以及实际动手的能力。也是对理论学习的一个应用和补充的过程。

二、设计的内容及要求

1、设计内容

模/数接口设计是DSP系统设计中一个重要的组成部分。本系统设计是要实现对模拟信号的采集,并将其转换为数字信号通过TMS320C54x的串行通信接口将数据存储、处理及输出等功能。

2、设计要求

(1)DSP最小硬件系统的设计

(2)TMS320C54x与TLC320AD50串行口硬件电路设计 (3)软件设计

三、总体设计方案

四、硬件系统设计

五、软件系统设计

六、心得体会

七、参考文献

附录1 软件系统设计程序 附录2 硬件系统原理图

(注:按以上七个部分编写论文,内容自己扩充)

第三篇:DSP实验报告

实验0 实验设备安装才CCS调试环境

实验目的:

按照实验讲义操作步骤,打开CCS软件,熟悉软件工作环境,了解整个工作环境内容,有助于提高以后实验的操作性和正确性。 实验步骤:

以演示实验一为例:

1. 使用配送的并口电缆线连接好计算机并口与实验箱并口,打开实验箱电源; 2.启动CCS,点击主菜单“Project->Open”在目录“C5000QuickStartsinewave”下打开工程文件sinewave.pjt,然后点击主菜单“Project->Build”编译,然后点击主菜单“File->Load Program”装载debug目录下的程序sinewave.out;

3. 打开源文件exer3.asm,在注释行“set breakpoint in CCS !!!”语句的NOP处单击右键弹出菜单,选择“Toggle breakpoint”加入红色的断点,如下图所示; 4. 点击主菜单“View->Graph->Time/Frequency„”,屏幕会出现图形窗口设置对话框

5. 双击Start Address,将其改为y0;双击Acquisition Buffer Size,将其改为1;DSP Data Type设置成16-bit signed integer,如下图所示;

6. 点击主菜单“Windows->Tile Horizontally”,排列好窗口,便于观察

7. 点击主菜单“Debug->Animate”或按F12键动画运行程序,即可观察到实验结果:

心得体会:

通过对演示实验的练习,让自己更进一步对CCS软件的运行环境、编译过程、装载过程、属性设置、动画演示、实验结果的观察有一个醒目的了解和熟悉的操作方法。熟悉了DSP实验箱基本模块。让我对DSP课程产生了浓厚的学习兴趣,课程学习和实验操作结合为一体的学习体系,使我更好的领悟到DSP课程的实用性和趣味性。

实验二 基本算数运算

2.1 实验目的和要求

加、减、乘、除是数字信号处理中最基本的算术运算。DSP 中提供了大量的指令来 实现这些功能。本实验学习使用定点DSP 实现16 位定点加、减、乘、除运算的基本方法 和编程技巧。本实验的演示文件为exer1.out。

2.2 实验原理

1) 定点 DSP 中的数据表示方法

C54X 是16 位的定点DSP。一个16 位的二进制数既可以表示一个整数,也可以表

示一个小数。当它表示一个整数时,其最低位(D0)表示20,D1 位表示21,次高位(D14) 表示214。

2) 实现 16 位定点加法

C54X 中提供了多条用于加法的指令,如ADD,ADDC,ADDM 和ADDS。其中

ADDS 用于无符号数的加法运算,ADDC 用于带进位的加法运算(如32 位扩展精度加 法),而ADDM 专用于立即数的加法。

3) 实现 16 位定点减法

C54X 中提供了多条用于减法的指令,如SUB,SUBB,SUBC 和SUBS。其中SUBS 用于无符号数的减法运算,SUBB 用于带进位的减法运算(如32 位扩展精度的减法), 而SUBC 为移位减,DSP 中的除法就是用该指令来实现的。

4) 实现 16 位定点整数乘法

在C54X 中提供了大量的乘法运算指令,其结果都是32 位,放在A 或B 寄存器 中。乘数在C54X 的乘法指令很灵活,可以是T 寄存器、立即数、存贮单元和A 或B 寄存器的高16 位。

5) 实现 16 位定点小数乘法

在 C54X 中,小数的乘法与整数乘法基本一致,只是由于两个有符号的小数相乘, 其结果的小数点的位置在次高的后面,所以必须左移一位,才能得到正确的结果。C54X 中提供了一个状态位FRCT,将其设置为1 时,系统自动将乘积结果左移一位。但注意 整数乘法时不能这样处理,所以上面的实验中一开始便将FRCT 清除。两个小数(16 位) 相乘后结果为32 位,如果精度允许的话,可以只存高16 位,将低16 位丢弃,这样仍可 得到16 位的结果。

6) 实现 16 位定点整数除法

在 C54X 中没有提供专门的除法指令,一般有两种方法来完成除法。一种是用乘法 来代替,除以某个数相当于乘以其倒数,所以先求出其倒数,然后相乘。这种方法对于 除以常数特别适用。另一种方法是使用SUBC 指令,重复16 次减法完成除法运算。

7) 实现 16 位定点小数除法

在 C54X 中实现16 位的小数除法与前面的整数除法基本一致,也是使用循环的

SUBC 指令来完成。但有两点需要注意:第一,小数除法的结果一定是小数(小于1),

1 所以被除数一定小于除数。

2.3 实验内容

本实验需要使用C54X 汇编语言实现加、减、乘、除的基本运算,并通过DES 的存 贮器显示窗口观察结果。

1) 编写实验程序代码

2) 用 ccs simulator 调试运行并观察结

2.4 实验结果

1、加法结果

2、乘法结果

3、减法结果

4、除

4 2.5 思考题(0.5、0.25)

5 实验三 C54X的浮点数的算术运

一、实验目的

1) 练习 TMS320C54X 汇编程序的编写与调试方法,重点练习C54X 程序流程控制的方法。 2) 学习并掌握应用 TMS320C54X 来进行浮点数的各种算术运算的算法实现。

3) 练习并掌握 TMS320C54X 的汇编语言的汇编指令系统的使用方法,重点练习具有C54X 特点的一些在功能上有所扩展的特殊指令,并了解这些指令在进行算术运算或各种控制时所带来的方便。

4) 练习并掌握用 CCS 调试程序的一些基本操作。

二.实验原理

1) 浮点数的表示方法

在定点运算中,小数点是在一个特定的固定位置。例如,如果一个 32-bit 的数把小数点放在最高有效位(也就是符号位)之后,那么就只有分数(绝对值小于1)才能被显示。在定点运算系统中,虽然在硬件上实现简单,但是表示的操作数的动态范围要受到限制。

3) 浮点数运算的步骤

程序代码分成四个 ASM 文件输入,通过编译生成.obj 文件,连接生成.out 文件后就可以在DES320PP-U 实验系统上调试运行(先要创建一个工程文件,然后加入四个工程文件,并且一起编译,连接。因为每个文件都对下一个文件作了引用)。步骤如下:

a. 首先启动 setup CCS C5000,在其中设置目前需要的CCS 的工作状态为C54xxsimulator,保存这一设置并退出。然后再启动CCS 实验系统软件CCS C5000。

b. 在下拉菜单中选择“File”->“Load Program”以装入所要调试的程序fc.out,这时,在反汇编窗口中能看到程序的源代码。

c. 在下拉菜单中选择“View”->“CPU Registers”->“CPU Register”,可以看见在CCS 界面下部份会出现CPU 中的相关寄存器;选择“View”->“Memory…”,在弹出的“Memory Window Options”窗口中选择要观察的区域为数据区,地址开始为0x80h,然后就可以看见出现一个Data Memory 窗口,其中显示了从0x80h 开始的 .bss 区。

d. 在反汇编窗口中需要观察的地方设置断点:在这条指令处双击将其点为红色即可。比如在加法程序中有指令nop 的位置都可以加一个断点。

e. 在下拉菜单中选择“调试”——“连续运行”(或直接点击“运行程序”按钮)运行浮点数程序。如果编写程序时在计算完毕后遇到一个断点,那么程序到此会自动停止。

f. 当示范程序在第一个断点处停下来时,此时就可以看见程序初始化后的情况:被加数12.0 以浮点数的格式放在内存区0x08a-0x08b 中,其值为4140h 和0000h。加数12.0 放在内存区0x08c-0x08d 中,其值也为4140h 和0000h。

6 g. 再点击“运行程序”按钮,之后程序会在下一个断点处停下来,这时可以看见被加数被格式转换后的变量op1hm、op1lm 和op1se 的值在内存区0x084-0x086 中,分别为00c0h、0000h 和0082h。同样加数被格式转换后的变量op2se、op2hm 和op2lm的值在内存区0x087-0x089 中,分别为0082h、00c0h 和0000h。

h. 再点击“运行程序”按钮,程序停下来时就可以观察到在存储器窗口中表示结果的变量rlthm、rltlm、rltsign 和rltexp 的值在内存区0x080-0x083 中,其值分别为0040h、0000h、0180h 和0083h。

i. 这时可以看到 A 寄存器中的值为AH=41c0h,AL=0000h 这就是最后的以浮点数的格式表示的结果值24(=12+12)。加法运算到此结束。

j. 继续点击“运行程序”按钮,当程序再次停下来时就可以看见在A 寄存器中显示的13.0 与12.0 进行减法运算的结果:AH=3f80h,AL=0000h。这是用浮点数格式表示的数1(=13-12)。减法运算的程序到此结束。

k. 继续点击“运行程序”按钮,当程序再次停下来时就可以看见在A 寄存器中显示的12.0 与12.0 进行乘法运算的结果:AH=4310h,AL=0000h。这是用浮点数格式表示的数144(=12*12)。乘法运算的程序到此结束。

l. 继续点击“运行程序”按钮,当程序再次停下来时就可以看见在A 寄存器中显示的12.0 与4.0 进行除法运算的结果:AH=4040h,AL=0000h。这是用浮点数格式表示的数3(=12/4)。至此加、减、乘、除四种运算都运行完毕。

m. 如果程序运行不正确,请检查源程序是否有误,必要时可以在源程序中多插入断点语句。程序在执行到断点语句时自动暂停,此时可以通过检查各个寄存器中的值以及内存单元中的值来判断程序执行是否正确。

三.在 CCS 的C54xx simulator 上调试观察实验结果

浮点加法断点一:

7 浮点加法断点二:

浮点加法断点三:

8 浮点减法

浮点数乘法

9 浮点数除法

四 心得体会

通过学习C54X的浮点数的算术运算,以及实验结果的观察,使我了解了浮点数运算的原理,学习并掌握用TMS320C54X来进行浮点数的各种算术运算的算法实现。 实验四用定时器实现数字振荡器

10 实验四 用定时器实现数字振荡器

4.1 实验目的

在数字信号处理中,会经常使用到正弦/余弦信号。通常的方法是将某个频率的正弦/余弦值预先计算出来后制成一个表,DSP 工作时仅作查表运算即可。在本实验中将介绍另一种获得正弦/余弦信号的方法,即利用数字振荡器用叠代方法产生正弦信号。本实验除了学习数字振荡器的DSP 实现原理外,同时还学习C54X 定时器使用以及中断服务程序编写。另外,在本实验中我们将使用汇编语言和C 语言分别完成源程序的编写。

4.2 实验要求

本实验利用定时器产生一个 2kHz 的正弦信号。定时器被设置成每25uS 产生一次中断(等效于采样速率为40K)。利用该中断,在中断服务程序中用叠代算法计算出一个SIN值,并利用CCS 的图形显示功能查看波形。

4.3 实验原理

1) 数字振荡器原理

设一个传递函数为正弦序列 sinkωT,其z 变换为 H(z)=

其中,A=2cosωT, B=-1, C=sinωT。设初始条件为0,求出上式的反Z 变换得:

y[k]=Ay[k-1]+By[k-2]+Cx[k-1] 2) C54X 的定时器操作

C54X 的片内定时器利用CLKOUT 时钟计数,用户使用三个寄存器(TIM,PRD,TCR)来控制定时器,参见表4-1。在表4-2 中列出了定时器控制寄存器的各个比特位的具体定义。‘VC5402 的另一个定时器(定时器1)的控制寄存器分别为:0x30(TIM1),0x31(PRD1),0x32(TCR1)。

3) C54X 中断的使用

在 C54X 中用户可以通过中断屏蔽寄存器IMR 来决定开放或关闭一个中断请求。图4-1 给出了C5402 的IMR 寄存器的各个比特位的定义。

图 4-1 ‘C5402 的IMR 寄存器

其中,HPINT 表示HPI 接口中断,INT3-INT0 为外部引脚产生的中断,TXINT 和TRINT 为TDM 串口的发送和接收中断,BXINT0 和BRINT0 为BSP 串口的发送和接收中断,TINT0 为定时器0 中断。在中断屏蔽寄存器IMR 中,1 表示允许CPU 响应对应的中断,0 表示禁止。当然要CPU 响应中断,ST1 寄存器中的INTM 还应该为0(允许所有的中断)。

本实验的初始化程序读取中断向量表的启始地址,然后设置PMST 的高9 位,以便DSP 能正确响应中断,代码如下:

ld #0,dp ;设置DP 页指针 ssbx intm ;关闭所有中断

11 ld #vector, a ;读出中断向(地址vector 在中断向量表程序中定义) and #0FF80h, a ;保留高9 位(IPTR) andm #007Fh, pmst ;保留PMST 的低7 位 or pmst, a ;

stlm a, pmst ;设置PMST(其中包括IPTR)

4.4 实验内容

本实验需要使用 C54X 汇编语言或C 语言实现数字振荡器,并通过CCS 提供的图形显示窗口观察出信号波形以及频谱。实验分下面几步完成:

1) 根据确定数字振荡器的频率,确定系数。 2) 启动 CCS,新建工程文件。

3) 选择 Project 菜单中的Options 选项,或使用鼠标右键单击工程文件名(如sinewave.pjt)并选择build options 项来修改或添加编译、连接中使用的参数。选择Linker 窗口,在“Output Filename”栏中写入输出OUT 文件的名字,如sine.out,你还可以设置生成的MAP 文件名。

4) 完成编译、连接,正确生成OUT 文件。

5) 选 View→Graph→Time/Frequency„打开图形显示设置窗口。 6) 在汇编源程序的中断服务程序(_tint)中的“nop”语句处设置断点。 7) 用右键单击图形显示窗口,并选择“Proporties”项以便修改显示属性。

12 8) 清除所有断点,关闭除波形显示窗口外的所有窗口,并关闭工程文件。 9) 完成编译、连接,正确生成OUT 文件。

10)打开 C 源程序(timer.c)窗口,在中断服务程序(函数tint())的“con_buf=0;”语句处增加一个断点。同样打开图形显示窗口,并将“Start Address”改为buf;“Acquisition Buffer Size”改为“Display Data Size”改为128,“DSP DataType”为“32-bit floating point”

11)选择 Debug→Animate,运行程序,观察输出波形。

第四篇:DSP试卷及答案

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。

8.TMS320VC5402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) 寄存器“BRC”的功能是暂存块循环的次数

(2) 8次

(3) B=0x0100H; 2. 已知DSP的三个时钟引脚状态CLKMD1-CLKMD3=111,外部晶振=10MHz,参数设置表: CLKMD1

CLKMD2

CLKMD3

CLKMD复位值

时钟方式

0 0 0

E007H

PLL×15

0 0 1

9007H

PLL×10

0 1 0

4007H

PLL×5 1 0 0

1007H

PLL×2

1 1 0

F007H

PLL×1

1 1 1

0000H

2分频

1 0 1

F000H

4分频

STM #00H,CLKMD Status:LDM CLKMD,A

AND #01H,A

BC

Status,ANEQ

STM #9007H,CLKMD 问题(1)DSP复位后,DSP的工作时钟是多少?

(2)执行上面的程序片段后,DSP的工作时钟是多少? 答:(1)5MHz (2)100MHz 3. 阅读下面的命令连接文件(简称CMD文件)和程序文件: CMD文件: MEMORY {

PAGE 0: PROG: origin = 0x1000, length = 0x1000 PAGE 1: DATA: origin = 0x2000, length = 0x1000 } SECTIONS { .text: {} > PROG PAGE 0 .data: {} > DATA PAGE 1 } .data table:

.word

1,2,3,4

; 变量初始化 .text start:

STM

# 0,SWWSR

; 插入0个等待状态 问:(1)MEMORY和SECTIONS的作用各是什么?

(2)标号“table”和“start”的地址分别是什么,分别位于程序空间还是数据空间? 答:MEMORY和SECTIONS链接伪指令,用来指定目标存储器结构和地址分配。 标号table:1000h(程序空间)

标号start:2000h(数据空间) 四.简答题(本题总分48分,每小题8分) 1. 在C54x的汇编语言中,使用“#”、“*”、“@”符号作为操作数的前缀各表示什么意思? 1.答:使用“#”号作为前缀,汇编器将操作数作为立即数处理。即使操作数是寄存器或地址,也将作为立即数。

使用“*”符号作为前缀,汇编器将操作数作为间接地址,即把操作数的内容作为地址。 使用“@”符号作为前缀,汇编器将操作数作为直接地址,即操作数由直接地址码赋值。 2. 简述COFF文件中“ 段”的概念,有哪些常用的段?

2.答:段是COFF文件中最重要的概念。每个目标文件都分成若干段。段——是存储器中占据相邻空间的代码或数据块。一个目标文件中的每个段都是分开的和各不相同的。 .text 段(文本段),通常包含可执行代码;

.data 段(数据段),通常包含初始化数据;

.sect段——已初始化段,由汇编器伪指令建立的自定义段。

.bss段——未初始化段;

.usect段——未初始化段,由汇编命令建立的命名段(自定义段)。 3. 简述冯·诺依曼结构、哈佛结构和改进的哈佛结构之间的区别。

3. 答:冯·诺伊曼(Von Neuman)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。

哈佛(Harvard)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。

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,使这些数据可以由算术运算指令直接调用,增强芯片的灵活性;提供了存储指令的高速缓冲器(cache)和相应的指令,当重复执行这些指令时,只需读入一次就可连续使用,不需要再次从程序存储器中读出,从而减少了指令执行作需要的时间。

4. 简述C54x系列DSP定时器的组成部分、各部分分别起什么作用?

4.答:定时器主要由定时寄存器TIM、定时周期寄存器PRD、定时控制寄存器TCR及相应的逻辑控制电路组成。定时周期寄存器PRD用来存放定时时间,定时寄存器TIM为16位减1计数器,定时控制寄存器TCR存放定时器的控制位和状态位,逻辑控制电路用来控制定时器协调工作。

5. 简述DSP处理器TMS320VC5402在微计算机工作模式中上电启动的过程。

5. 答:DSP上电复位后,程序PC指针跳转到0xff80位置,在芯片的0xff80这个单元中存储着跳转指令、程序自动跳转到0xF800,开始执行自举装载程序,自举装载程序将片外存储器的程序搬运到DSP程序存储空间的某个地方,自举装载程序的最后一条指令是跳转指令,程序接着跳转到刚才搬运在程序存储空间的某个地址,从而开始程序的自动运行。 6. 简述PMST寄存器中IPTR的作用。 6.答:C54x的中断向量地址是由PMST寄存器中的IPTR(9位中断向量指针)和左移2位后的中断向量序号所组成。

中断向量地址=IPTR+(左移2位的中断向量序号) 答案1 一.填空题(本题总分12分,每空1分) 1.8,16

2.8个

3.数据

4.答:CCS(Code Composer Studio) 5.答:128

6.答:FF80h 7.答:8 8.答:1.8v 9.答:CLKMD

1、CLKMD

2、CLKMD3 二.判断题(本题总分10分,每小题1分,正确打“√”,错误打“×”) 1. × 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. √ 10. √ DSP试卷2 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;;。

2.TI公司的DSP处理器TMS320VC5402PGE100有___________个定时器。 3.TMS329VC5402型DSP的ST1寄存器中,INTM位的功能是。 4.在链接器命令文件中,PAGE 0通常指________存储空间。

5.DSP处理器按数据格式分为两类,分别是_______ __;_____

___。 6.DSP处理器TMS320VC5402的IO管脚供电电压________伏。 7.TMS320VC5402型DSP的累加器是位。

8.TMS320C54X具有两个通用I/O口,________用于输入外设的状态;________用于输出外设的控制信号。 二.判断题(本题总分10分,每小题1分)

1.DSP的工作频率只能是外部晶体振荡器的频率。() 2.TMS320C54X DSP的汇编语言中有除法指令。()

3.哈佛结构的特点是数据总线和程序总线分开。

( ) 4. 在C54x系列DSP中断向量表中,每个中断向量的入口地址间隔4个字。() 5. 在DSP处理器汇编程序中,标号区分大小写。()

6. TMS320VC5402型DSP汇编语言的伪指令也是一种指令,同样占用存储空间。() 7. DSP 处理器TMS320VC5402的软件中断是不可屏蔽的中断。() 8.DSP 处理器TMS320VC5402有不止一种串行口。()

9.DSP处理器TMS320VC5402在微型计算机工作模式时,上电复位后程序从片外存储器的FF80h单元开始执行。 ()

10. TMS320VC5402型DSP汇编语言的寻址方式可以实现FFT算法中的位倒序寻址方式。 ()

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: .mmregs DAT0 .SET 60H DAT1 .SET 61H DAT2 .SET 62H DAT3 .SET 63H add3 .macro P1,P2,P3,ADDRP

LD

P1,A

ADD

P2,A

ADD

P3,A

STL

A,ADDRP

.endm ST #0034h,DAT0

ST #0243h,DAT1

ST #1230h,DAT2

ADD3 DAT0,DAT1,DAT2,DAT3

问题:(1)语句“.mmregs”的含义。

(2)语句“ADD3 DAT0,DAT1,DAT2,DAT3”是一条什么类型的语句?作用是什么? (3)执行此段程序后,存储单元(DAT3)的运行结果多少? 答:(1) 定义存储器映像寄存器的符号名称。(2)宏调用。执行三个数相加。(3) 14a7H 2. 阅读下面的程序,回答问题。 MEMORY {

PAGE 0: PROG: origin = 0x2000, length = 0x1000 PAGE 1: DATA: origin = 0x4000, length = 0x1000 } SECTIONS { .text: {} > PROG PAGE 0 STACK: {} > DATA PAGE 1 } 汇编程序 size

.set

0x0120 stack

.usect

“STACK”,size

.text

STM

# stack + size,SP 问题:(1)指令“stack

.usect

“STACK”,size”的作用是什么? (2)标号“stack”的存储器地址是多少?

(3)执行这段代码之后,SP寄存器的内容是多少? 答:(1)定义一个未初始化段,段名为”STACK”,目的是为变量stack保留size个单元的存储空间。(2) stack的存储空间为0x4000; (3) SP=0x4120; 3. 阅读程序,回答后面的问题 STM

#9,AR4 begin: STM

#7,BRC

RPTB next-1

nop next:

LD

#0,B

banz begin,*AR4- 问(1)BRC寄存器是做什么用途?

(2)其中的“nop”语句被执行了多少次? 答:BRC保存着RPTB指令的循环次数

80次

四.简答题(本题总分48分,每小题8分)

1. 简述链接器命令文件中MEMORY和SECTIONS两条指令的作用。 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。

2. 简述DSP处理器中断系统分为几种中断,如何清除中断标志?

答:硬件中断:由片外管脚和片内外设引起的中断,又分为可屏蔽中断和非屏蔽中断。 软件中断:软件中断是由程序指令产生的中断请求, 有三种情况将清除中断标志:

(1)软件和硬件复位,即’C54x的复位引脚RS=0; (2)相应的IFR标志位置1;

(3)使用相应的中断号响应该中断,即使用INTR #K指令。 3. 在C54x的程序中,“.text”和“.sect”段有什么区别?

答:在程序中,所有的“.text”段在编译时合并为一个“.text”段,并将其定位在一个连续的存储空间中。在“.sect”定义的段中,由于不同的段均有不同的段名,因此不同段名的“.sect”段不会合并为一个段,而且可以分别定位在程序存储空间的不同位置。 4. 简述C54x系列DSP的定时器工作过程。

. 答:① 定时分频系数和周期数分别装入TCD和PRC寄存器中; ② 每来一个定时脉冲CLKOUT,计数器PSC减1; ③ 当PSC减至0时,PSC产生借位信号;

④在PSC的借位信号作用下,TIM减1计数,同时将分频系数装入PSC,重新计数;

⑤ 当TIM减到0时,定时时间到,由借位产生定时中断TINT和定时输出TOUT,并将PRD中的时间常数重新装入TIM。 5. 宏指令与子程序有哪些区别? 答:⑴宏指令和子程序都可以被多次调用,但是把子程序汇编成目标代码的过程只进行一次,而在用到宏指令的每个地方都要对宏指令中的语句逐条地进行汇编。

⑵在调用前,由于子程序不使用参数,故子程序所需要的寄存器等都必须事先设置好;而对于宏指令来说,由于可以使用参数,调用时只要直接代入参数就行了。 6. 简述TI公司C2000, C5000, C6000系列处理器的应用范围。 答:C2x、C24x称为C2000系列,主要用于数字控制系统;

C54x、C55x称为C5000系列,主要用于功耗低、便于携带的通信终端;

C62x、C64x和C67x称为C6000系列,主要用于高性能复杂的通信系统,如移动通信基站。 答案2 课程名称: DSP原理及应用试卷编号:

一.填空题(本题总分12分,每空1分) 1.AG,AH,AL

2.2 3.答:开放/关闭所有可屏蔽中断

4.答:程序 5.答:定点DSP 浮点DSP 6. BIO,XF 7.40 8.答: 3.3v

二.判断题(本题总分10分,每小题1分,正确打“√”,错误打“×”) 1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. √ 6. × 7. √ 8. × 9. × 10. √ 试卷3 一.填空题(本题总分12分,每空1分)

1.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。 2.DSP处理器TMS320VC5402中DARAM的容量是字。

3.C54x的中断系统的中断源分为____

___中断和____

____中断。 4.DSP处理器TMS320VC5402外部有___________根地址线。

5.C54x系列DSP处理器中,实现时钟频率倍频或分频的部件是_____________。 6.TMS320C54x系列DSP处理器有_____个通用I/O引脚,分别是_________。 7.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:_______;_______。 8.C54x的程序中,“.bss”段主要用于_______________。

9.从数据总线的宽度来说,TMS320VC5402PGE100是_______位的DSP处理器。

二.判断题(本题总分10分,每小题1分)

1. 在C54x系列DSP中断向量表的最大长度只能128字。() 2.TMS320C54X DSP是浮点型处理器。()

3. DSP的流水线冲突产生的原因是由于DSP运行速度还不够快。() 4. DSP处理器TMS320VC5402的堆栈是向低地址方向生长的。()

5. TMS320C54X 系列DSP外部程序存储器的分页扩展受DROM位控制。() 6. 在C54x系列DSP中断向量表中,每个中断向量的入口地址间隔4个字。() 7. TMS320VC5402型DSP汇编指令READA的寻址范围为64K字。() 8. DSP 处理器TMS320VC5402的定时器可以构成20位的定时器。()

9. TMS320C54X系列DSP的汇编语言中分支转移指令执行需要4个机器周期。() 10. DSP 处理器TMS320VC5402的中断向量表位置是固定的。() 三.程序阅读题(本题总分30分,每小题10分) 1.阅读下面的程序片断,写出运行结果

.mmregs DAT0 .SET 60H

LD

#004h,DP ST

#0345h,DAT0

STM #0002h,T

MPY DAT0,A

NOP 问题:(1)寄存器T的作用是什么?

(2)执行“MPY DAT0,A”后,累加器A的内容是什么? 2. 阅读程序,回答后面的问题

STM

#6,AR4 begin: STM

#9,BRC

RPTB next-1

nop next:

LD

#0,B

banz

begin,*AR4-

问题:(1) BRC寄存器是做什么用途?

(2)语句“banz

begin,*AR4-”的作用是什么? (3)其中的“nop”语句被执行了多少次? 3. MEMORY {PAGE 0: PROM:

org=0E000h,len=100h

VECS:

org=0FF80h,len=04h PAGE 1: SPRAM: org=0060h,len=20h

DARAM: org=0080h,len=100h }

SECTIONS { .text

:>EPROM PAGE 0 .data

:>EPROM PAGE 0 .bss

:>SPRAM PAGE 1 STACK :>DARAM PAGE 1 vectors :>VECS

PAGE 0 } 问题:(1)该文件是如何配置程序空间和数据空间的? (2)该文件中出现了几个段?哪些是初始化段?哪些是未初始化段?各段是如何分配的? 四.简答题(本题总分48分,每小题8分)

1. TMS320C54X指令系统的寻址方式各有哪些?各寻址方式举一例说明。 2.一个典型的DSP系统通常由哪些部分组成?画出框图. 3. 简述链接命令文件(.cmd文件)的功能。

4. 已知DSP的工作时钟为20MHZ,现需要用定时器定时10ms,请问PRD和TDDR寄存器的初始值如何确定?

5.简述PMST寄存器中IPTR的作用。

6. 如何实现DSP由一种工作频率切换到另外一种工作频率? 答案3 一.填空题(本题总分12分,每空1分) 1.哈佛 2.16K字

3.硬件、软件 4.答:20根

5.答:锁相环PLL 6.答:16位

7.答:无延迟分支转移,延迟分支转移 8.答:为变量保留存储空间 9.答:2个,BIO和XF 二.判断题(本题总分10分,每小题1分,正确打“√”,错误打“×”) 1. √ 2. × 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. × 8. √ 9. √ 10. × 三.程序阅读题(本题总分30分,每小题10分)

1.答:寄存器T的作用是暂存被乘数,累加器A的内容为0x68A或68Ah 2. 答:BRC保存着RPTB指令的循环次数

判断AR4的内容是否为零,若不为零,跳转到标号begin。

70次

3.答:该文件使用MEMORY伪指令将程序空间划分为两个小区间:名为PROM的区间其起始地址为0E000h,长度为100h字;名为VECS的区间其起始地址为0FF80h,长度为4字。将数据空间也分为了两个小区间: 名为SPRAM的区间其起始地址为0060h,长度为20h字;名为DARAM的区间其起始地址为0080h,长度为100h字。

(2)出现了5个段,.text,.data和vectors是初始化段,.bss和STACK段是未初始化段。 .text和.data分配到程序空间的EPROM区间;.bss分配到数据空间SPRAM区间;STACK段分配到数据空间的DARAM区间; vectors段分配到程序空间的VECS区间 四.简答题(本题总分48分,每小题8分) 1.答: 寻址方式

用途

举例

指令含义

立即寻址

主要用于初始化

LD #10,A

立即数10 -> A

绝对寻址 利用16位地址寻址存储单元

STL A,*(y)

将AL内容存入y所在的存储单元

累加器寻址

将累加器中的内容作为地址

READA x

将A的内容作为地址读程序存储器,并存入x存储单元

直接寻址

利用数据页指针和堆栈指针寻址

LD

@x,A

(DP+x的低7位地址) ( A

间接寻址

利用辅助寄存器作为地址指针

LD

*AR1,A

((AR1)) -> A

存储器映像寄存器寻址

快速寻址存储器映象寄存器

LDM ST1,B

(ST1) -> B

堆栈寻址

压入/弹出数据存储器和存储器映像寄存器MMR

PSHM AG

(SP)-1->SP,(AG) -> (SP)

DSP芯片及DSP基本系统、程序和数据存储器、数/模和模/数转换器、模拟控制与处理电路、各种控制口和通信口、电源处理电路和同步电路等。

3. 答:链接命令文件(.cmd文件)指定存储器的结构和段的定位,有MEMORY和SECTIONS两条指令。

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。

4.答:(PRD)=19999,(TDDR)=9;或(PRD)=49999,(TDDR)=4 5.答:C54x的中断向量地址是由PMST寄存器中的IPTR(9位中断向量指针)和左移2位后的中断向量序号所组成。

中断向量地址=IPTR+(左移2位的中断向量序号) 6.答:步骤1:复位PLLNDIV,选择DIV方式; 步骤2:检测PLL的状态,读PLLSTATUS位; 步骤3:根据所要切换的倍频,确定乘系数;

步骤4:由所需要的牵引时间,设置PLLCOUNT的当前值; 步骤5:设定CLKMD寄存器。

第五篇:如何选择DSP芯片

1)速度: DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示,即百万次/秒钟。根据您对处理速度的要求选择适合的器件。一般选择处理速度不要过高,速度高的DSP,系统实现也较困难。

2)精度: DSP芯片分为定点、浮点处理器,对于运算精度要求很高的处理,可选择浮点处理器。定点处理器也可完成浮点运算,但精度和速度会有影响。

3)寻址空间:不同系列DSP程序、数据、I/O空间大小不一,与普通MCU不同,DSP在一个指令周期内能完成多个操作,所以DSP的指令效率很高,程序空间一般不会有问题,关键是数据空间是否满足。数据空间的大小可以通过DMA的帮助,借助程序空间扩大。

4)成本:一般定点DSP的成本会比浮点DSP的要低,速度也较快。要获得低成本的DSP系统,尽量用定点算法,用定点DSP。

5)实现方便:浮点DSP的结构实现DSP系统较容易,不用考虑寻址空间的问题,指令对C语言支持的效率也较高。

6)内部部件:根据应

DSP应用选型举例

面向数字控制、运动控制的DSP 系统开发的DSP芯片选型

面向数字控制、运动控制主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床等。当然这些主要是针对数字运动控制系统设计的应用,在这些系统的控制中,不仅要求有专门用于数字控制系统的外设电路,而且要求芯片具有数字信号处理器的一般特征。

例如在控制直流无刷电动机的DSP控制系统中,直流无刷电机运行过程要进行两种控制,一种是转速控制,也即控制提供给定子线圈的电流;另一种是换相控制,在转子到达指定位置改变定子导通相,实现定子磁场改变,这种控制实际上实现了物理电刷的机制。因此这种电机需要有位置反馈机制,比如霍尔元件、光电码盘,或者利用梯形反电动势特点进行反电动势过零检测等。电机速度控制也是根据位置反馈信号,计算出转子速度,再利用PI或PID等控制方法,实时调整 PWM占空比等来实现定子电流调节。因此,控制芯片要进行较多的计算过程。当然也有专门的直流无刷电机控制芯片;但一般来说,在大多数应用中,除了电机控制,总还需要做一些其他的控制和通信等事情,所以,选用带PWM,同时又有较强数学运算功能的芯片也是一种很好的选择。

Motorola的数字信号处理器DSP568xx系列整合了通用数字信号处理器快速运算功能和单片机外围丰富的特点,使得该系列特别适合于那些要求有较强的数据处理能力,同时又要有较多控制功能的应用中,对直流无刷电机的控制就是这一系列DSP的典型应用之一。

除此之外,数字运动控领域还有TI公司的TMS320C24x系列,TMS320Lx240xx系列,特别是TMS320LF2407A在控制方面得到了非常广泛的应用,TMS320LF2407A作为一款专门面向数字控制系统进行优化的通用可编程微处理器,不仅具有低功耗和代码保密的特点,而且它集成了极强的数字信号处理能力,又集成了数字控制系统所必需的输入、输出、A/D转换、事件捕捉等外设,其时钟频率为40MHz,指令周期小于50ns,采用改进的哈佛结构和流水线技术,在一个指令周期内可以执行几条指令。

从运行速度,精度角度来讲上述两款芯片相差无几,但是TMS320LF2407A的调试开发环境(CCS)更加成熟,可参考的资料也更丰富,这样无疑会减少开发周期。面向低功耗、手持设备、无线终端应用的DSP芯片选型C54X、C54XX、C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗,所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用,如手机、PDA、GPS等应用。处理速度在80~400MIPS之间。 C54XX和C55XX 一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、定时器、DMA等外设。值得注意的是C55XX提供了EMIF外部存储器扩展接口,可以直接使用 SDRAM,而C54XX则不能直接使用。

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