《DSP原理及應用(修訂版)》鄒彥主編課后答案(個人終極修訂版)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上聲明： 1、本人知識能力有限，只能按自己認識來判斷答案的正誤來編寫本資料； 2、本資料為DSP原理及應用（修訂版）鄒彥主編的課后答案，僅作參考作用，不一定代表考試方向。 3、請尊重勞動成果，祝大家考試順利！第一章1、數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法一般有幾種？答：課本P2（2.數(shù)字信號處理實現(xiàn)）2、簡要地敘述DSP芯片的發(fā)展概況。答：課本P2（1.2.1 DSP芯片的發(fā)展概況）3、可編程DSP芯片有哪些特點？答：課本P3（1.2.2 DSP芯片的特點）4、什么是哈佛結(jié)構(gòu)和馮諾依曼結(jié)構(gòu)？他們有什么區(qū)別？答：課本P3-P4(1.采用哈佛結(jié)構(gòu)）5、什么是流水線技術(shù)？答：課本P5（3.采

2、用流水線技術(shù)）6、什么是定點DSP芯片和浮點DSP芯片？它們各有什么優(yōu)缺點？答：定點DSP芯片按照定點的數(shù)據(jù)格式進行工作，其數(shù)據(jù)長度通常為16位、24位、32位。定點DSP的特點：體積小、成本低、功耗小、對存儲器的要求不高；但數(shù)值表示范圍較窄，必須使用定點定標的方法，并要防止結(jié)果的溢出。浮點DSP芯片按照浮點的數(shù)據(jù)格式進行工作，其數(shù)據(jù)長度通常為32位、40位。由于浮點數(shù)的數(shù)據(jù)表示動態(tài)范圍寬，運算中不必顧及小數(shù)點的位置，因此開發(fā)較容易。但它的硬件結(jié)構(gòu)相對復雜、功耗較大，且比定點DSP芯片的價格高。通常，浮點DSP芯片使用在對數(shù)據(jù)動態(tài)范圍和精度要求較高的系統(tǒng)中。7、DSP技術(shù)發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在哪些

3、方面？答：課本P9（3.DSP發(fā)展技術(shù)趨勢）8、簡述DSP系統(tǒng)的構(gòu)成和工作過程。答：課本P10（1.3.1DSP系統(tǒng)的構(gòu)成）9、簡述DSP系統(tǒng)的設(shè)計步驟。答：課本P12（1.3.3DSP系統(tǒng)的設(shè)計過程）10、DSP系統(tǒng)有哪些特點？答：課本P11（1.3.2DSP系統(tǒng)的特點）11、在進行DSP系統(tǒng)設(shè)計時，應如何選擇合理的DSP芯片？答：課本P13（1.3.4DSP芯片的選擇）12、TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒？它的運算速度是多少MIPS？解：f=160MHz，所以T=1/160M=6.25ns=0.ms；運算速度=160MIPS第二章1、TMS320C54x芯片的基本結(jié)構(gòu)

4、都包括哪些部分？答：課本P17（各個部分功能如下）2、TMS320C54x芯片的CPU主要由幾部分組成？答：課本P18（1.CPU)3、處理器工作方式狀態(tài)寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM3個狀態(tài)位對C54x的存儲空間結(jié)構(gòu)有何影響？答：課本P34（PMST寄存器各狀態(tài)位的功能表）4、TMS320C54x芯片的內(nèi)外設(shè)主要包括哪些電路？答：課本P40（C54x的片內(nèi)外設(shè)電路）5、TMS320C54x芯片的流水線操作共有多少個操作階段？每個操作階段執(zhí)行什么任務(wù)？完成一條指令都需要哪些操作周期？答：課本P45（1.流水線操作的概念）6、TMS320C54x芯片的流水線沖突是怎樣產(chǎn)生的？有

5、哪些方法可以避免流水線沖突？答：由于CPU的資源有限，當多于一個流水線上的指令同時訪問同一資源時，可能產(chǎn)生時序沖突。解決的辦法： 由CPU通過延時自動解決； 通過程序解決，如重新安排指令或插入空操作指令。7、TMS320C54x芯片的串行口有哪幾種類型？答：課本P42（TMS320C54x芯片的串行口）8、TMS320VC5402 共有多少可屏蔽中斷？它們分別是什么？NMI和RS屬于哪一類中斷源？答：課本P56（對VC5402來說，這13個中斷的硬件名稱為. RS 和NMI屬于外部硬件中斷。)9、試分析下列程序的流水線沖突，畫出流水線操作圖。如何解決流水線沖突？（解題時參考課本P52【例2.7

6、.2】）STLM A，AR0 STM #10，AR1LD *AR1，B解：流水線圖如下圖：123456789預取指取指譯碼尋址讀數(shù)執(zhí)行STLM A,AR0寫AR1預取指取指譯碼尋址讀數(shù)執(zhí)行STM #10,AR1(1st Word)寫AR2寫AR2預取指取指譯碼尋址讀數(shù)執(zhí)行STM #10,AR1(2nd Word)預取指取指譯碼尋址讀數(shù)執(zhí)行LD *AR1,B讀AR2解決流水線沖突：最后一條指令（LD *AR1，B）將會產(chǎn)生流水線沖突，在它前面加入一條NOP指令可以解決流水線沖突。10、試根據(jù)等待周期表，確定下列程序段需要插入幾個NOP指令。(流水線等待周期表P53)LD GAIN, TSTM #

7、input,AR1MPY *AR1+,A解：本段程序不需要插入NOP指令（查等待周期表，對于T字段，后面的存儲指令需要加入一個等待周期，由于STM是一條雙字指令，隱含1個等待周期，所以不用再插入等待周期）STLM B,AR2STM #input ,AR3MPY *AR2+,*AR3+,A解：本段程序需要在MPY *AR2+,*AR3+,A語句前插入1條NOP指令（在等待周期表，AR2后面的STM指令不用插入等待，但注2表面在后面的STM指令之前，不能有在執(zhí)行階段對，ARx的寫操作，而前面的STLM指令正是執(zhí)行階段寫AR2，所以應插入1個等待周期。）MAC x, BSTLM B,ST0ADD t

8、able, A, B解：本段程序需要在ADD table, A, B語句前插入2條NOP指令第三章1、已知（1030H）=0050H，AR2=1040H，AR3=1060H，AR4=1080H。MVKD 1030H，*AR2（將地址單元1030H中的數(shù)據(jù)復制到AR2寄存器所指向的數(shù)據(jù)存儲單元中去，因為（1030H）=0050H，AR2=1040H，執(zhí)行結(jié)果（1040H）=0050H，*AR2=0050H）MVDD *AR2，*AR3（在AR2和AR3數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)，即AR2指向的存儲單元數(shù)據(jù)=AR3指向的存儲單元數(shù)據(jù)，即：AR2=1040H，AR3=1060H，所以執(zhí)行結(jié)果（1040H

9、）=（1060H）=0050H，*AR3=0050H）MVDM 1060H，AR4（地址1060H數(shù)據(jù)向AR4寄存器傳送數(shù)據(jù)。執(zhí)行結(jié)果：（1060H）=AR4=0050H；）運行以上程序后，（1030H）、（1040H)、*AR3和*AR4的值分別等于多少？解：運行的結(jié)果：(1030H)=0050H,(1040H)=0050H,*AR3=0050H,AR4=0050H2、已知（1080H）=0020H，（1081H）=0030H。STM #1080H，AR0（AR0=#1080H）STM #1081H，AR1（AR1=#1081H）LD *AR0,16，B（把寄存器AR0指向的地址單元中數(shù)據(jù)左

10、移16位裝入累加器B，這時（B） =2000H）ADD *AR1，B（把寄存器AR1指向地址單元的數(shù)據(jù)與累加器B中數(shù)據(jù)相加傳送給B，這時（B）=H解：運行以上程序后，（B）=H3、閱讀以下程序，分別寫出運行結(jié)果。.bss x,4.data table:.word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*AR1+解：數(shù)據(jù)表table中的常量4傳送到以變量x 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表table中的常量8傳送到以變量x+1 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表table中的常量16傳送到以變量x+2 的地址為地址的存儲單元中；.bss x,4.datatable

11、: .word 4,8,16,32STM #x,AR1RPT #2MVPD table,*+AR2解：數(shù)據(jù)表table中的常量4傳送到以變量x+1 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表table中的常量8傳送到以變量x+2 的地址為地址的存儲單元中；數(shù)據(jù)表table中的常量16傳送到以變量x+3 的地址為地址的存儲單元中；4、NOP指令不執(zhí)行任何操作，它起什么作用？答：延時作用，在指令中加入NOP指令可以避免流水線沖突。延時幾個周期，避免流水線沖突；需要精確延時程序時，也會用到NOP指令。5、TMS320C54x的數(shù)據(jù)尋址方式各有什么特點？應該應用在什么場合？答：課本P89（本章小結(jié)）第四章1、軟

12、件開發(fā)環(huán)境有哪幾種?在非集成開發(fā)環(huán)境中,軟件開發(fā)常采用哪些部分?答：可以在兩種開發(fā)環(huán)境中進行C54X的開發(fā)：非集成的開發(fā)環(huán)境和集成的開發(fā)環(huán)境。在非集成開發(fā)環(huán)境中，軟件開發(fā)常采用：編輯、匯編、鏈接、調(diào)試等部分。2、什么是COFF格式？它有什么特點？答：課本P94（4.3COFF的一般概念）3、試說明.text段、.data段和.bbs段分別包含什么內(nèi)容？答：課本P94（4.3.1COFF的一般概念）4、程序員如何定義自己的程序段？5、鏈接器對段是如何處理的？答：課本P98(4.3.3鏈接器對段的處理）6、什么是程序的重新定位？答：課本P99（4.3.4鏈接器對程序的重新定位）7、宏定義、宏調(diào)用和

13、宏展開分別指的是什么？答：課本P112（4.4.4宏定義和宏調(diào)用）8、鏈接器能完成什么工作?鏈接器命令文件中,MEMORY命令和SECTIONS命令的任務(wù)是什么？答：課本P114（4.5鏈接器的使用，4.5.4MOMERY命令，4.5.5SECTIONS命令）第五章1、能用偽指令（如data）或運算符（如ADD）作為標號嗎？為什么？（參考課本P126標號區(qū)的格式要求）2、標號和注釋有什么差別？它們在程序運行中作用一樣嗎？答（參考課本P129 1.標號；注釋是程序的人選項。注釋可以由ASCII碼和空格組成。注釋在匯編源清單中顯示，但不影響匯編。注釋在程序中的作用是說明語句的含義，以便對軟件進行維

14、護。）3、兩個數(shù)相乘，如果結(jié)果溢出，DSP系統(tǒng)會報警嗎？答：不會。當發(fā)生溢出時，自動將結(jié)果設(shè)置為最大或最小值。4、偽指令起什么作用？它占用存儲空間嗎？答：偽指令給程序提供數(shù)據(jù)和控制匯編過程。答：它多用于代碼編譯的，硬件并不認識匯編語言，它們只認機器語言，程序的運行涉及由高級語言匯編成匯編語言，再由匯編語言編譯成機器語言，最后由硬件執(zhí)行機器語言。編譯過程中，偽指令起作用，但是偽指令不產(chǎn)生目標代碼，僅僅是幫助編譯器準確的把其他指令編譯出來。因此，偽指令在代碼編譯過程中所起的功能，在程序運行時偽指令已經(jīng)不存在了，因為代碼是編譯好后才執(zhí)行的。偽指令不占用存儲空間。5、在堆棧操作中，PC當前地址為402

15、0H，SP當前地址為0013H，運行PSHM AR7后，PC和SP的值分別是多少？（PSHM AR7是壓棧操作（完成后PC指針+1，堆棧指針SP-1）答：PC=4021H ，SP=0012H6、試編寫0.25×(-0.1)的程序代碼。參考程序如下：.title "FracAmp.asm".mmregs .global _c_int00.bss x,1.bss y,1.bss z,1.dataAmpCoef:.word 25*32768/100.word -1*32768/10.text_c_int00:ssbx FRCTstm #x,ar1rpt #0x1mvpd

16、 #AmpCoef,*ar1+stm #x,ar2stm #y,ar3mpy *ar2,*ar3,Asth A,*ar1Wait:b Wait.end7、將定點數(shù)0.00125用浮點數(shù)表示。解：A=28H；T=19H8、試寫出以下兩條指令的運行結(jié)果：EXP AA=FFFD T=0000則以上指令執(zhí)行后，A、T的值各是多少？解: A=0xFFFD；T=5NORM BB=420D0D0D0D, T=FFF9則以上指令執(zhí)行后，B、T的值各是多少？解:B=0x841A1A1A, T=FFF99、閱讀以下程序，寫出運行結(jié)果。 .bss y, 5 table .word 1,2,3,4,5 STM #y,

17、 AR2 RPT #5 MVPD table,*AR2+ LD #0,B LD #81h, AR5 （有誤，應改為STM #81H，AR5）STM #0,A STM #4, BRC STM #y, AR5 RPTB sub-1 ADD *ARM5,B,A STL A,*AR5+ sub: LD #0,B 運行以上程序后，（81H），（82H），（83H），（84H）和（85H）的值分別是多少？答：（81H）=0001H，（82H）=0002H，（83H）=0003H，（84H）=0004H，（85H）=0005H。10、CALL指令調(diào)用子程序與循環(huán)語句有什么不同？答：CALL指令調(diào)用子程序：課

18、本P135（子程序調(diào)用指令表）；循環(huán)語句：課本P137（5.3.2循環(huán)操作程序）11、多次循環(huán)嵌套時，能夠從最內(nèi)一層循環(huán)直接跳到最外一層循環(huán)嗎？若能，則采用什么方式呢？12、在不含循環(huán)的程序中，RPTZ#3語句和其前一句、后一句以及后第二句各運行多少次？答：RPTZ#3語句和其前一句運行1次，后一句運行3次，后第二句運行1次。第六章1、FIR和IIR數(shù)字濾波器都有哪些設(shè)計方法？每種設(shè)計方法的步驟是什么？（參考課本P179P181）2、與FIR濾波器比較，IIR濾波器有哪些優(yōu)缺點？（參考課本P167 6.2 IIR濾波器的DSP實現(xiàn)）3、二階IIR濾波器，又稱為二階基本節(jié)，其結(jié)構(gòu)圖可以分為幾種類

19、型？各有什么特點？（參考課本P168 1.二階IIR濾波器）4、略5、FIR濾波器的算法為y(n)= a0x(n)+a1x(n-1)+a2x(n-2)+a3x(n-3)+a4x(n-4)，試用線性緩沖區(qū)和直接尋址的方法實現(xiàn)。（參考課本P161P162，只是對課本一些參數(shù)稍作修改便是答案）解： .title “FIR1.ASM” .mmregs .def start x .usect “x”，5 PA0 .set 0 PA1 .set 1 .data COEF：.word 1*32768/10 ；定義a4= 0.1 .word -3*32768/10 ；定義a3= -0.3 .word 5*32

20、768/10 ；定義a2=-0.5 .word -3*32768/10 ；定義a1= -0.3 .word 1*32768/10 ；定義a0=-0.1.textstart: SSBX FRCT STM #x+5,AR2 STM #4,AR0 LD #x+1,DP PORTR PA1,x+1FIR1: RPTZ A,#4 MACD *AR2-,COEF,A STH A,*AR2 PORTW *AR2+,PA0 BD FIR1 PORTR PA1,*AR2+0 .end 6、試用線性緩沖區(qū)和間接尋址方法實現(xiàn)題6.5算法的FIR濾波器。（參考課本P162P163，只是對課本一些參數(shù)稍作修改便是答案）

21、解： .title “FIR2.ASM” .mmregs .def start .bss y,1xn .usect “xn”,5b0 .usect “a0”,5PA0 .set 0PA1 .set 1 .datatable: .word 1*32768/10 ；定義a4= 0.1 .word -3*32768/10 ；定義a3= -0.3 .word 5*32768/10 ；定義a2= 0.5 .word -3*32768/10 ；定義a1= -0.3 .word 1*32768/10 ；定義a0= 0.1 .text start: SSBX FRCT STM #b0,AR1 RPT #4 M

22、VPD table,*AR1+ STM #xn+4,AR2 STM #b0+4,AR3 STM #5,BK STM #-1,AR0 LD #xn,DP PORTR PA1,xnFIR2: RPTZ A,#4 MAC *AR2+0%,*AR3+0%,A STH A,y PORTW y,PA0 BD FIR2 PORTR PA1,*AR2+0% .end 7、12、略第七章1、試列舉主機與PHI通信的連接單元？并分別說明它們的功能。（參考課本P200 7.1C54x的主機接口）2、已知 TMS320C54X 的 CLKOUT 頻率為 4MHz。在 SAM 工作方式下，主機的時鐘頻率是多少？解：在

23、SAM 工作方式下，主機頻率可達 3.2MHz 或 2.4MHz。在 HOM 工作方式下，主機的時鐘頻率與 TMS320C54X 的時鐘頻率有關(guān)嗎？答：在 HOM 工作方式下，主機的時鐘頻率與 TMS320C54X 的時鐘頻率無關(guān)。3、試分別說明下列有關(guān)定時器初始化和開放定時中斷語句的功能。STM #0040H，IFR（課本有誤，此處應為STM #0080H，IFR）解：清除外部中斷 2 標志位。STM #0080H，IMR解：允許定時器 T1 或 DMAC1 中斷（使用哪一種中斷由 DMA 通道優(yōu)先級和使能控制寄存器 DMPREC 控制。在復位以后，中斷被配置為定時器 T1 中斷）。RSBX

24、 INTM解：使能所有可屏蔽中斷。STM #0279H，TCR 解： 設(shè)置定標計數(shù)器的值 PSC 為 9； 定時器分頻系數(shù)為 9； 以 PRD 中的值加載 TIM， 以 TDDR中的值加載 PSC；定時器停止工作。4、假設(shè)時鐘頻率是40Mhz，試編寫在XF端輸出一個周期為2ms的方波程序段。（參考課本P207程序，只要將課本程序中STM #1599，TIM0和STM #1599，PRD0改為STM #3999，TIM0和STM #3999，PRD0即可。注意計算到的Tt=1ms（高電平和低電平各1ms，故周期為2ms）。定時器基本計算公式在課本P206）解：（定時半周期=CLKOUT*(TDD

25、R+1)*(PRD+1)； 1/2T=（1/40M）*（9+1）*（3999+1）=1ms）；abc1.asm ；定時器0寄存器地址 TIM0 set 0024H PRD0 set 0025H TCR0 set 0026H ；K_TCR0：設(shè)置定時器控制寄存器的內(nèi)容 K_TCR0_SOFT .set 0b ；Soft=0 K_TCR0_FREE .set 1b ；Free=1 K_TCR0_PSC .set 1001b ；PSC=9H K_TCR0_TRB .set 1b ；TRB=1 K_TCR0_TSS .set 0b ；TSS=0 K_TCR0_TDDR .set 1001b ；TDDR

26、=9 K_TCR0 .set K_TCR0_SOFT| K_TCR0_FREE| K_TCR0_PSC| K_TCR0_TRB| K_TCR0_TSS| K_TCR0_TDDR ；初始化定時器0 ；Tt=25*(9+1)*(3999+1)=(ns)=1(ms)STM #0010H,TCR0 STM #3999，TIM0 STM #3999，PRD0 STM #K_TCR0，TCR0 STM #0080H,IFRSTM #0080H,IMRRSBX INTM RET ；定時器0的中斷服務(wù)子程序：通過引腳XF給出 t0_flag .usect “vars”，1 ；若t0_flag=1則XF=1，若

27、t0_flag=0則XF=0time0_rev： PSHM TRN PSHM T PSHM ST0 PSHM ST1 BITF t0_flag，#1 BC xf_out，NTC SSBX XF ST #0，t0_flag B next xf_out： RSBX XF ST #1，t0_flag next： POPM ST1 POPM ST0 POPM T POPM TRN RETE 5、TMS320C54x的串口有哪幾種類型？答：課本P213（7.3 C54x的串行口）6、試敘述標準串行接口數(shù)據(jù)的發(fā)送程序。7、試分別說明下列語句的功能。 STM #SPCR10，SPSA0 STM #0001H

28、，BSP0解：對串口控制寄存器 SPCR10 賦值。不使用數(shù)字循環(huán)返回模式，接收數(shù)據(jù) DRR1，2采用右對齊方式， 連續(xù)時鐘方式， DX 使能判斷， 接收中斷由 RRDY 產(chǎn)生， 接收移位寄存器未超載，串口接收器準備好，使能串口接收器。STM #SPCR20，SPSA0STM #0081H，BSP0解： 對串口控制寄存器 SPCR20 賦值。 串口使用軟件模式， 幀同步邏輯、 采樣率發(fā)生器復位，由發(fā)送準備好 XRDY 驅(qū)動發(fā)送中斷；發(fā)送移位寄存器為空，發(fā)送器未準備好，使能串口發(fā)送器。STM #SPCR20，SPSA0ORM #B，BSP0解： 修改串口控制寄存器 SPCR20 的值。 由采樣率

29、發(fā)生器產(chǎn)生幀同步信號， 使能串口發(fā)送器。8、已知中斷向量 TINT=013H，中斷向量地址指針 IPTR=0111H，求中斷向量地址。解：中斷向量地址=(B)<<9+(10011)<<2=88CCH第八章1、一個典型的DSP系統(tǒng)通常有哪些部分組成？畫出原理框圖。答：（1） 一個完整的 DSP 系統(tǒng)通常是由 DSP 芯片和其他相應的外圍器件構(gòu)成。 一個典型的 DSP 系統(tǒng)應包括抗混疊濾波器、數(shù)據(jù)采集 A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理器 DSP、 D/A 轉(zhuǎn)換器和低通濾波器等。 DSP 系統(tǒng)的工作過程： 將輸入信號 x(t)經(jīng)過抗混疊濾波，濾掉高于折疊頻率的分量，以防止信號頻譜

30、的混疊。 經(jīng)過采樣和 A/D 轉(zhuǎn)換器，將濾波后的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 x(n)。 數(shù)字信號處理器對 x(n)進行處理， 得數(shù)字信號 y(n)。 經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器， 將 y(n)轉(zhuǎn)換成模擬信號； 經(jīng)低通濾波器， 濾除高頻分量， 得到平滑的模擬信號 y(t)。（2）原理框圖：課本P267 圖8.5.12、DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計過程都有哪些步驟？答：第一步：確定硬件實現(xiàn)方案； 第二步：器件的選擇； 第三步：原理圖設(shè)計； 第四步：PCB 設(shè)計； 第五步：硬件調(diào)試；3、在TMS320C54x芯片中，能否從一種分頻方式直接切換到另一種分頻方式，寫出切換步驟。4、一個DSP系統(tǒng)采用TMS320C54x芯片，而其他外部接口芯片采用5V器件，試為該系統(tǒng)設(shè)計一個合理的電源。（參考課本P249 8.2.1電源電路的設(shè)計）5、試為DSP系統(tǒng)設(shè)計一個復位電路，要求該電路具有上電復位、手動復位和監(jiān)視系統(tǒng)運行等功能。答：課本P252（圖8.2.7和圖8.2.8，監(jiān)視系統(tǒng)：“看門狗”電路）6、將TMS320C5402芯片從2分