DSP期末試題和答案

...wd......wd......wd...一、填空題：1.DSP芯片的構(gòu)造特點(diǎn)主要有改良的哈佛構(gòu)造、低功耗設(shè)計(jì)、高度并行性、多處理單元、特殊的DSP指令等。2．

C54xDSP具有兩個(gè)40位累加器。累加器A的AG或32-39位是保護(hù)位。3．軟件中斷都是由 INTRK、TRAPK和RESET產(chǎn)生。4．TMS320C54X片內(nèi)有8條16位主總線，它們是1條程序總線、3條數(shù)據(jù)總線、4條地址總線。5．MEMROY的作用是用于描述系統(tǒng)實(shí)際的硬件資源，用來(lái)定義用戶設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中所包含的各種形式的存儲(chǔ)器，以及它們占據(jù)的地址范圍，SECTIONS的作用是用于描述輸入段若何被組合到輸出段內(nèi)，在可執(zhí)行程序內(nèi)定義輸出段，規(guī)定存儲(chǔ)器內(nèi)何處存放置輸出段，允許重命名輸出段。6.執(zhí)行復(fù)位操作后，以下存放器的初始值分別為：ASM＝0、DP＝0。7．

TMS320C54x有三種類型的串行口：標(biāo)準(zhǔn)同步串行口(SPI)、緩沖串行口〔BSP〕、和時(shí)分多路復(fù)用串行接口〔TDM〕。8．桶形移位器能把輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)展0-31位的左移和0-15位的右移。9．即尋址方式中的立即數(shù)有兩種數(shù)值形式，數(shù)值的位數(shù)為3、5、8、9位時(shí)為短立即數(shù)；數(shù)值的位數(shù)為16位時(shí)是長(zhǎng)立即數(shù)。10．DSP片內(nèi)存放器在C語(yǔ)言中一般采用指針?lè)绞絹?lái)訪問(wèn)，常常采用的方法是將DSP存放器地址的列表定義在頭文件中〔reg.h〕。11.所有TMS320C54X芯片內(nèi)部都包含程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。12．直接尋址就是在指令中包含有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址的低7位用作偏移地址，并與基地地址組成16位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。13．定時(shí)器主要由3個(gè)存放器所組成，包括定時(shí)存放器TIM、定時(shí)周期存放器PRD、定時(shí)控制存放器TCR。14．鏈接器對(duì)段的處理主要通過(guò)MEMORY和SECTIONS兩個(gè)命令完成。15．OVLY＝0，則片內(nèi)RAM只安排到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。DROM＝1，則局部片內(nèi)ROM安排到數(shù)據(jù)空間。16．C54X的工作方式狀態(tài)存放器PMST提供了三個(gè)控制位，包括MP/非MC、OVLY、DROM。17.DSP芯片的構(gòu)造特點(diǎn)主要有改良的哈佛構(gòu)造、流水線操作、專用的硬件乘法器、快速的指令周期、特殊的DSP指令等。18．ST1的CPL＝1表示選用堆棧指針(SP)的直接尋址方式。19．TMS320C54X有3個(gè)16位存放器作為狀態(tài)和控制存放器，它們是狀態(tài)存放器ST0、狀態(tài)存放器ST1、處理器工作方式狀態(tài)存放器PMST。20．ST1的C16＝0表示ALU工作在雙精度算術(shù)運(yùn)算方式。21．時(shí)鐘發(fā)生器包括一個(gè)內(nèi)部振蕩器和一個(gè)鎖相環(huán)〔PLL〕電路。22.所有的COFF文件都包含三種形式的段，分別是.text文本段、.data數(shù)據(jù)段、和.bss保存空間段。23．狀態(tài)存放器ST1中CPL=0表示使用DP，CPL=1表示選擇的是使用SP。24．累加器尋址的兩條指令分別是READASmem、WRITASmem。二、簡(jiǎn)答題1．簡(jiǎn)述TMS320C54x的7種基本的數(shù)據(jù)尋址方式。答：1、立即尋址2、絕對(duì)尋址3、直接尋址4、間接尋址5、累加器尋址6、存儲(chǔ) 器映射存放器尋址7、堆棧尋址2．段的作用是什么COFF目標(biāo)文件包含哪些段答：所謂段，是指連續(xù)地占有存儲(chǔ)空間的一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段，是COFF文件中最重要的概念。一個(gè)目標(biāo)文件中的每一段都是分開的和各不一樣的。COFF目標(biāo)文件文件包含：〔1〕text段：可執(zhí)行代碼段〔2〕data段：已初始化數(shù)據(jù)段〔3〕bss段：未初始化數(shù)據(jù)的保存空間段3．簡(jiǎn)述線性緩沖區(qū)法實(shí)現(xiàn)FIR濾波器延時(shí)一個(gè)采樣周期運(yùn)算Z-1。4．什么是COFF和段COFF目標(biāo)文件包含哪些段答：所謂段，是指連續(xù)地占有存儲(chǔ)空間的一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段，是COFF文件中最重要的概念。一個(gè)目標(biāo)文件中的每一段都是分開的和各不一樣的。.text文本段.data數(shù)據(jù)段.bss保存空間段簡(jiǎn)述McBSP接口的特點(diǎn)。答：〔1〕全雙工通信；〔2〕擁有兩級(jí)緩沖發(fā)送和三級(jí)緩沖接收數(shù)據(jù)存放器，允許連續(xù)數(shù)據(jù)流傳輸；〔3〕為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收提供獨(dú)立的幀同步脈沖和時(shí)鐘信號(hào)；〔4〕能夠與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解碼器、模擬接口芯片〔AICs〕和其他串行A/D和D/A設(shè)備直接連接；5〕支持外部移位時(shí)鐘或內(nèi)部頻率可編程移位時(shí)鐘。6〕128個(gè)通道用于接收傳送。〔7〕支持A-bis〔8〕接口直接連接工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器，A/D、D/A和模擬芯片。6．HPI8接口有幾個(gè)存放器他們的作用是什么答：〔1〕HPI存儲(chǔ)器：用于TMS320C54X與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。地址從1000H到17FFH，空間容量為2K字〔2〕HPI地址存放器：由主機(jī)對(duì)其直接訪問(wèn)，存放當(dāng)前尋址HPI存儲(chǔ)單元的地址〔3〕HPI數(shù)據(jù)鎖存器：由主機(jī)對(duì)其直接訪問(wèn)，存放當(dāng)前進(jìn)展讀/寫的數(shù)據(jù)〔4〕HPI控制存放器：TMS320C54X與主機(jī)都能對(duì)其直接訪問(wèn)，用于主處理與DSP相互握手，實(shí)現(xiàn)相互中斷請(qǐng)求〔5〕HPI控制邏輯：用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)7．一個(gè)典型的DSP系統(tǒng)通常由哪些局部組成畫出原理框圖。答：DSP芯片及DSP基本系統(tǒng)、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、模擬控制與處理電路、各種控制口和通信口、電源處理電路和同步電路等。簡(jiǎn)述C54X芯片的主要特點(diǎn)。答：〔1〕CPU利用其專用的硬件邏輯和高度并行性提高芯片的處理性能?！?〕存儲(chǔ)器具有192K字可尋址存儲(chǔ)空間〔包括64K字程序存儲(chǔ)空間、64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、64K字I/O空間〕〔3〕高度專業(yè)化的指令集能夠快速地實(shí)現(xiàn)算法并用于高級(jí)語(yǔ)言編程優(yōu)化〔4〕片內(nèi)外設(shè)和專用電路采用模塊化的構(gòu)造設(shè)計(jì)，可以快速地推出新的系列產(chǎn)品〔5〕TMS320C54X執(zhí)行單周期定點(diǎn)指令時(shí)間為25/20/15/12.5/10ns，每秒指令數(shù)為40/66/100MIPS。(6)TMS320C54XD電源由IDLE1、IDLE2、IDLE3功耗下降指令控制功能，以便DSP工作在節(jié)電模式下，使之更適合于手機(jī)。(7)在片仿真接口，片上的JTAG接口符合IEEE149.1邊界掃描邏輯接口標(biāo)準(zhǔn)，可與主機(jī)連接，用于芯片的仿真和測(cè)試。9．定時(shí)器由哪些存放器組成，他們是若何工作的答：定時(shí)器主要由3個(gè)存放器所組成，包括定時(shí)存放器TIM、定時(shí)周期存放器PRD、定時(shí)控制存放器TCR。定時(shí)存放器TIM是一個(gè)減1計(jì)數(shù)器，提供定時(shí)器目前的計(jì)數(shù)值；周期定時(shí)器PRD用來(lái)存取定時(shí)時(shí)間常數(shù)；定時(shí)控制存放器TCR中包含定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位，可以使能和屏蔽定時(shí)器，決定定時(shí)器的工作模式，用來(lái)控制定時(shí)器的操作。二、指令解釋1、MAC*AR3+，*AR4+，A，B；B=A-*AR3+*AR4；AR3=AR3+1；AR4=AR4+1SUB#12345，8，A，B；B=A-12345<<8ADD*AR2+，*AR2-，A；A=*〔AR2〕+*〔AR2+1〕4、RPT#99NOP；重復(fù)NOP100次MVDD*AR3+，*AR5+；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)AR3→AR5，且指令完畢后AR3與AR5加1ABDST*AR3+，*AR4+；B=(*AR3-*AR4〕<<16CALAA；按累加器規(guī)定的地址調(diào)用子程序8、STT，*AR7-*AR7=T,AR7=AR7-19、DSTB，*AR1+AR1=B,AR1=AR1+110、STA，*AR4+||LD*AR4-，AAR4=A,AR4=AR4+1||A=AR4,AR4-1LD#0032H，4，A；立即數(shù)0032H先左移4位后，再加載累加器ASTM#1000H,*AR2；立即數(shù)1000H存儲(chǔ)到AR2指向的地址單元MAC#345，A，B；立即數(shù)345與T存放器內(nèi)值相乘后與累加器A相加，結(jié)果加載累加器BMVDD*AR3-，100H；AR3指向的地址單元的值傳送給地址100H，AR3中地址減一LDM*AR1，A；AR1指向的地址單元的值加載到累加器A16、LD#80H，A把立即數(shù)80H裝入累加器17、WRITASMEM把Smem所指定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的一個(gè)數(shù)傳送到累加器A所指定的成序存儲(chǔ)單元18、PORTRFIFO,*AR5把一個(gè)數(shù)從端口為FIFO的I/O口復(fù)制到AR5存放器所指向的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中19、LDMMMR，A；將MMR裝入累加器A中20、MVKDSAMPLE,*AR521、ADD*AR3+,14,A；將AR3左移14加上A→AAR3=AR3+122、MPYATEMP2；B<=A.Temp2.T=Temp223、STA，*AR4+||LD*AR4-，ADSTB，*AR1-；B存到長(zhǎng)字單元AR1中，且AR減1MACD*AR2-,COEFFS,A26、STL A，@quot；將累加器A的低16位字存放在quot的存儲(chǔ)單元中ADD#4568H，8，A，B；將4568H左移8位與A相加，賦給B28、LDMAR1，A；存儲(chǔ)器映像存放器尋址方式，將映像存放器加載累加器AR1→A的低位，其余位置為0MVDD*AR3+，*AR5+；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)部傳送數(shù)據(jù)AR3→AR5，且指令完畢后AR3與AR5加130、MPYATEMP2；B<=A.Temp2.T=Temp2四、編程1．用匯編語(yǔ)言編制計(jì)算的程序。 .globalstart .mmregs .dataTable: .word1,1,1,1,1,1 .textstart: STM#Table,AR1 LD#0,A RPT#5 ADDC*AR1+,Aend: bend2．編一程序，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)DATA開場(chǎng)的5個(gè)單元賦初值0，1，2，3，4，5，然后再對(duì)每個(gè)單元內(nèi)容加1。;chushihuax[5]={0,1,2,3,4}binduimeigedanyuanjia1.title"lian.asm".mmregs.bssx,5stack.usect"stack",10h.datatable:.word0,1,2,3,4.defstart.textstart:STM#x,AR1RPT#4MVPDtable,*AR1+LD#1,16,BSTM#4,BRCSTM#x,AR4RPTB#next-1ADD*AR4,16,B,ASTHA,*AR4+next:LD#0,Bend:Bend.end3．試編一程序，計(jì)算y=，其中數(shù)據(jù)均為小數(shù)。并找出5項(xiàng)乘積〔i=1，2，3，4，5〕中的最小值，放入z單元中。4．編一程序，首先實(shí)現(xiàn)對(duì)DATA開場(chǎng)的4個(gè)單元賦初值0，1，2，3，4，然后再對(duì)每個(gè)單元內(nèi)容加1。5．編寫一段程序，將程序存儲(chǔ)器中的10個(gè)數(shù)據(jù)首先傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中〔以DATA1開場(chǎng)〕，再將DATA1開場(chǎng)的10個(gè)單元內(nèi)容傳送到DATA2開場(chǎng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存期中。 .globalstart .mmregs .dataTable: .word2,1,2,3,4,5,6,7,8,2 .bssDATA1,10 .bssDATA2,10 .textstart: STM#DATA1,AR1 RPT#9 MVPDTable,*AR1+ STM#DATA2,AR0 RPT#9 MVPDDATA1,*AR0+end: bend6將數(shù)組x[5]初始化為{1,2,3,4,5}。 .globalstart .mmregs .dataTable: .word1,2,3,4,5 .bssx,5 .textstart: STM#x,AR1 RPT#4 MVPDTable,*AR1+end: bend五、閱讀程序1、閱讀以下匯編源程序，在每條語(yǔ)句后寫出注釋，并表達(dá)程序的功能。.title"F2.ASM"；為匯編源程序取名.mmregs；定義存儲(chǔ)器映像文件.def start；定義啟動(dòng)模式.bss y,1；為y分配1個(gè)存儲(chǔ)空間X .usect "x",7 ；為x預(yù)留7個(gè)存儲(chǔ)空間b0 .usect "b0",7；為b0預(yù)留7個(gè)存儲(chǔ)空間PA0 .set 0；PA0=0PA1 .set 1;PA1=1.dataCOEF:.word 1*32768/10 ;0.1.word 2*32768/10 ;0.2.word -4*32768/10 ;-0.4.word 3*32768/10 ;0.3.word -4*32768/10 ;-0.4.word 2*32768/10 ;0.2.word 1*32768/10 0.1.textstart:SSBX FRCT FRCT位置1，表示進(jìn)展小數(shù)乘STM #b0,AR1；b0的首地址傳給AR1RPT #6 ;重復(fù)7次下條指令MVPD table,*AR1+ ；將程序空間的7個(gè)數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器STM #xn+6, AR2 ；

AR2指向x〔n-6〕，AR2=86HSTM #b0+6, AR3 ；AR3指向b6單元,AR3=8EHSTM #7, BK ；BK=7，設(shè)置緩沖區(qū)長(zhǎng)度LD #xn, DP；設(shè)置頁(yè)指針，DP=01HPORTR PA1, @xn ;輸入x(n) FIR2:RPTZ A, #6 ;累加器A清零，設(shè)置迭代次數(shù)MAC *AR2+0%,*AR3+0%,A；A=circ(AR2+AR0)+circ(AR3+AR0)STH A, @y ;暫存y(n)PORTW @y, PA0 ；輸出y(n)BD FIR2；執(zhí)行完下一條后，跳到FIR2處PORTR PA1,*AR2+0% ；輸入最新樣本，并修改AR2.end功能：N=7的濾波器，y(n)=b0x(n)

+b1x(n-1)

+b2x(n-2)+

b3x(n-3)+b4

x(n-4)+

b5x(n-5)+

b6x(n-6)2．閱讀以下匯編源程序，在每條語(yǔ)句后寫出注釋，并表達(dá)程序的功能.title“cjy4.asm〞.mmregsSTACK.usect“STACK〞,10H.bssa,4；為a分配4個(gè)存儲(chǔ)單元.bssx,4；為x分配4個(gè)存儲(chǔ)單元.bssy,1；為結(jié)果y分配1個(gè)存儲(chǔ)單元.defstart.data；定義數(shù)據(jù)代碼段table:.word1*32768/10；在table開場(chǎng)的8個(gè).word2*32768/10；地址放數(shù)據(jù).word-3*32768/10.word4*32768/10.word8*32768/10.word6*32768/10.word-4*32768/10.word-2*32768/10.text；定義可執(zhí)行程序代碼段start:SSBXFRCT；設(shè)置FRCT位，表示進(jìn)展小數(shù)乘STM#x,AR1；將x的首地址傳給AR1RPT#7；重復(fù)8次下條指令MVPDtable,*AR1+；將程序空間8個(gè)數(shù)傳給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器STM#x,AR2；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第一個(gè)數(shù)x1的地址傳給AR2STM#a,AR3；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器第五個(gè)數(shù)a1的地址傳給AR3RPTZA,#3；將A清零，重復(fù)4次下條指令MAC*AR2+,*AR3+,A；執(zhí)行乘法累加和，結(jié)果放在A中STHA,@y；將A的高端字存入結(jié)果y,低端字省去end:Bend；原處循環(huán)等待.end計(jì)算y=的程序段，其中數(shù)據(jù)均為小數(shù)：a1=0.1，a2=0.2，a3=-0.3，a4=0.4，x1=0.8，x2=0.6，x3=-0.4，x4=-0.2一、填空〔每空1分，共30分〕TI公司的定點(diǎn)DSP產(chǎn)品主要有TMS320C2000系列、TMS320C5000系列和TMS320C6000系列?！疌54xDSP中傳送執(zhí)行指令所需的地址需要用到PAB、CAB、DAB和EAB4條地址總線。DSP的內(nèi)部存儲(chǔ)器類型可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器〔RAM〕和只讀存儲(chǔ)器〔ROM〕。其中RAM又可以分為兩種類型：?jiǎn)螌ぶ稲AM〔SARAM〕和雙尋址RAM〔DARAM〕?！疌54xDSP的內(nèi)部總存儲(chǔ)空間為192K字，分成3個(gè)可選擇的存儲(chǔ)空間：64K字的程序存儲(chǔ)空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64K字的I/O空間。從功能構(gòu)造上，’C54XDSP的CPU可以劃分成運(yùn)算部件和控制部件兩大局部。’C54xDSP的尋址方式有七種，分別為立即尋址、絕對(duì)尋址、累加器尋址、直接尋址、間接尋址、存儲(chǔ)器映象存放器尋址、堆棧尋址。在’C54xDSP尋址和指令系統(tǒng)中，Xmem和Ymem表示16位雙尋址操作數(shù)，Dmad為16位立即數(shù)，表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址，Pmad為16位立即數(shù)，表示程序存儲(chǔ)器地址。程序計(jì)數(shù)器的值可以通過(guò)復(fù)位操作、順序執(zhí)行指令、分支轉(zhuǎn)移，累加器轉(zhuǎn)移，塊重復(fù)，子程序調(diào)用，從累加器調(diào)用子程序，中斷等操作改變。’C54xDSP芯片采用了6級(jí)流水線的工作方式，即一條指令分為預(yù)取指、取指、譯碼、尋址、讀數(shù)和執(zhí)行6個(gè)階段。解決MMR寫操作的流水線沖突時(shí)，一般可用采用推薦指令和插入空操作指令的方法?！疌54xDSP定時(shí)器由3個(gè)16位存儲(chǔ)器映射存放器組成：定時(shí)器存放器〔TIM〕、定時(shí)器周期存放器〔PRD〕和定時(shí)器控制存放器〔TCR〕。主機(jī)接口〔HPI，HostPortInterface〕是TMS320C54x系列定點(diǎn)芯片內(nèi)部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線或CPU進(jìn)展通信?！疌54xDSP的指令系統(tǒng)有助記符指令和代數(shù)指令兩種形式。COFF目標(biāo)文件中.text段通常包含可執(zhí)行代碼，.data段通常包含己初始化的數(shù)據(jù)，.bss段中通常為未初始化的數(shù)據(jù)保存空間。DSP芯片的開發(fā)工具可以分為代碼生成工具和代碼調(diào)試工具兩類。二、簡(jiǎn)答題(每題5分，共20分)1.什么是定點(diǎn)DSP芯片和浮點(diǎn)DSP芯片各有什么優(yōu)缺點(diǎn)解：按數(shù)據(jù)的定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為定點(diǎn)DSP；按數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為浮點(diǎn)DSP；定點(diǎn)DSP的價(jià)格廉價(jià)，功耗低，但運(yùn)算精度低；浮點(diǎn)DSP的價(jià)格較高，C語(yǔ)言編程調(diào)試方便，運(yùn)算精度高。2.簡(jiǎn)述流水線操作的基本原理。解：流水線操作是各指令以機(jī)器周期為單位相差一個(gè)時(shí)鐘周期，連續(xù)并行工作的情況。其本質(zhì)是DSP多條總線彼此獨(dú)立地同時(shí)工作，使得同一條指令在不同機(jī)器周期內(nèi)占用不同總線資源。同時(shí)，不同指令在同一機(jī)器周期內(nèi)占用不同總線資源。3.’C54xDSP有哪些重復(fù)操作各有什么優(yōu)點(diǎn)解：有單條指令重復(fù)執(zhí)行和程序塊重復(fù)執(zhí)行兩種重復(fù)操作。單條指令重復(fù)操作功能，可以使乘法/累加和數(shù)據(jù)塊傳送那樣的多周期指令在執(zhí)行一次之后變成單周期指令，大大提高了這些指令的執(zhí)行速度。利用塊重復(fù)操作進(jìn)展循環(huán)，是一種零開銷循環(huán)。4.軟