DSP期末复习总结

什么是DSP数字信号处理简称DSP是利用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、交换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。DSP可以代表数字信号处理技术，也可以代表数字信号处理器2简述数字信号处理与模拟信号处理相比的优越性具有精确、灵活、抗干扰能力强、可靠性高、体积小、易大规模集成等优点3什么是哈佛结构，它和传统的冯。诺依曼结构有什么主要区别哈佛结构采用双存储空间，程序存储器和数字存储器分开，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，大大的提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合与实时的数字信号处理。哈佛结构比那个有更快的指令执行速度4DSP芯片的特点采用哈佛结构、采用多总线结构、采用流水线技术、配有专用的硬件乘法-累加器、具有特殊的DSP指令、快速的指令周期、硬件配置高、支持多处理器结构、省电管理和低功耗5比较DSP、CPU、MCUDSP数字信号处理器CPU中央处理器MCU微控制器。DSP是专用的信息处理器，内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化，所以处理速度是最快。CPU是多功能的处理器，强调的是多功能适应很多不同的环境和任务，所以兼容性是最重要的，浮点运算能力和整数运算能力同等重要。MCU相当于小型电脑内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线，所以集成度高是它的特点6DSP芯片在提高芯片运算速度方面采用了哪些措施采用哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的指令及集成电路的优化设计7DSP芯片的分类按基础特性分；静态DSP芯片和一致性DSP芯片按用途分；通用型芯片和专用型芯片按数据格式分；定点DSP和浮点DSP8衡量DSP芯片运算速度的指标指令周期；执行一条指令所需的时间2MAC时间；完成一次乘法-累加运算所需要的时间3FFT执行时间；运行一次N点FFT程序所需的时间4MIPS；每秒执行百万条指令5MOPS;每秒执行百万次操作6MFLOPS;每秒执行百万次浮点操作7BOPS；每秒执行十亿次操作1C54x内部总线结构及功能一共8组16位总线；1组程序总线PB、3组数据总线CB、DB（CD和DB总线用来传送从数据存储器读出的数据）EB（EB总线用来传送写入存储器的数据）4组地址总线PAB、CAB、DAB、EAB2TMS320C54x的累加器A和B的区别累加器A的32·16位能被用作乘法累加单元中的乘法器输入，而累加器B不能3．TMS320C54xCPU内部MCU单元的结构及功能是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低4．TMS320C54x的寄存器PMST中OVLY位，DROM位的作用OVLY：RAM重复占位标志。用来决定片内双寻址数据RAM是否映射到程序空间。当OVLY=0时，程序存储空间不使用内部RAM。0000H~3FFFH全部定义为外部程序存储空间，此时内部RAM只作为数据存储器使用。当OVLY=1时，程序存储空间使用内部RAM。内部RAM同时被映射到程序存储空间和数据存储空间0000H~007FH保留，程序无法占用；0080H~3FFFH定义为内部DARAMDROM：数据ROM。用来决定片内ROM是否可以映射到数据存储空间，=0时片内ROM不可以不能映射到数据空间，=1片内ROM的一部分可以映射到数据空间5．TMS320C5402能够寻址的程序存储器容量1M6．TMS320C54x的流水线结构1预取指P将PC中的内容加载PAB.2取指F将读取到的指令字加载PB.3译码D将PB的内容加载IR对IR的内容译码4寻址A。若需要，数据1读地址加载DAB。若需要，数据2读地址加载CAB。修正辅助寄存器和堆栈指针5读数R.数据1加载DB。数据2加载CB。若需要，数据3写地址加载EAB。6执行X。执行指令。写数据加载EB7．C54x有多种省电方式，各自的特点C54x有4种省电方式，分别为闲置方式1、在这种方式下，CPU除了时钟外所有的工作都停止。但外设电路可以继续工作，CLKOUT引脚保持有效。闲置方式2、这种方式可以使片内外设和CPU停止工作，系统功耗有明显减少。可用IDLE2指令进入闲置方式2闲置方式3这种方式是一种完全关闭模式，除了具有闲置方式2的功能外，还可以终止锁相环PLL的工作，大幅度地降低系统功耗。可用IDLE3指令进入闲置方式3，用外部中断来结束。保持方式。这种方式可由HOLD信号初始化，使CPU的地址总线、数据总线和控制总线处于高阻状态，并可以通过设定HM位，来终止CPU运行。8．C54xDSP对外部总线寻址的优先级数据存取的优先级高于程序的读取。9．TMS320C54x内部CPU的组成①40位算术逻辑运算单元ALU；②2个40位的累加器A和B；③支持-16~31位移位范围的桶形移位寄存器；④能完成乘法-加法运算的乘法累加器MAC⑤16位暂存寄存器T；⑥16位转移寄存器TRN；⑦比较、选择、存储单元CSSU；⑧指数译码器；⑨CPU状态和控制寄存器。10．程序计数器PC的加载方法1当进行复位操作时，将地址FF80H加载PC；2当程序是顺序执行时，则PC被增量加载，即PC=PC+1；3当分支转移发生时，用紧跟在分支转移指后面的16位立即数加载PC；4当执行块重复指令时，若PC+1等于块重复结束地址REA+1，则将块重复起始地址RSA加载PC5当执行子程序调用时，将PC+2的值压入堆栈,然后将调用指令下一个长立即数加载至PC6当执行返回指令时，将压入堆栈的值从栈顶取出，加载到PC，回到原来的程序处继续执行；7当进行硬件中断或软件中断时，将PC值压入堆栈，并将适当的中断向量地址加载PC；8当执行中断返回时，将压入堆栈的值从栈顶取出，加载到PC，继续执行被中断了的程序11．TMS320C5402两种工作方式的特点当MP/MC=0时，称为微计算机模式。4000H~EFFFH程序存储空间定义为外部存储器；F000H~FEFFH程序存储空间定义为内部ROM；FF00H~FFFFH程序存储空间定义为内部存储器当MP/MC=1时，称为微处理器模式。4000H~FFFFH程序存储空间定义为外部存储器12.TMS320C5402的CPU特殊功能寄存器的个数27，地址映像空间0000H~001FH13.TMS320C5402上电复位后的执行地址FF80H，XPC的值0000H，INTM的值114．C54xDSP内核电源和I/O电源供电电压以及上电顺序1．C54x的寻址方式及其特点立即寻址由指令提供一个操作数绝对寻址由指令提供一个操作数地址累加器寻址以累加器的内容为地址访问程序空间某单元直接寻址：寻址地址为DP或SP的值加上指令提供的偏移量间接寻址：利用辅助寄存器访问存储器存储器映像寄存器寻址：用来改变映像寄存器，但不影响DP或SP的值堆栈寻址：用来管理系统堆栈中的操作2．寄存器ST1中的CPL位的作用用来决定DP和SP与dmad偏移结合产生的实际地址CPL=0时，DP9位为高位，7位IR值为低位CPL=1时，SP16位地址与指令中的7位地址相加3．循环寻址和位倒序寻址的特点，分别适合数字信号处理中的什么运算循环寻址，先指定一个辅助寄存器指向循环缓冲区，循环缓冲区的最低位置于2的n次方的边界（2的n次方大于循环缓冲区的长度），且步长应小于或等于循环缓冲区的长度。用在在信号处理常用的卷积、相关、FIR滤波算法中。位倒序寻址，可提高FFT算法的效率4．C54x指令系统分为几大类，有多少条基本指令，有多少条派生指令’C54x的指令系统共有129条基本指令，由于操作数的寻址方式不同，由它们可以派生多至205条指令。按指令的功能可分成六大类：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、重复操作指令1．TIDSP的调试工具，Simulator的作用C/汇编语言源码调试器、软件仿真器、初学者工具DSK、软件开发系统SWDS、可扩展的开发系统仿真器(XDS510、评价模块EVM板2．DSP的C以及汇编语言程序的开发流程C语言，需调用C54x的C编译器将其编译成汇编语言，并送入C54x的汇编器。。汇编语言，直接送给汇编器进行汇编，汇编后产生COFF格式的目标文件，再用连接器进行连接，生成在C54x上可执行的COFF格式的目标文件，并利用调试工具对可执行的目标代码进行调试，以保证应用软件正确无误。最后如果需要，可调用Hex代码转换工具，将COFF格式的目标代码转换成EPROM编程器能接受的代码，将代码烧到EPROM中3．调试C54x程序，选择Run或者Animate来运行程序，二者有什么区别？Run，从当前PC位置开始执行程序，遇到断点后停止。Animate每按一次执行到下一个断点处，单个点执行4．段伪指令的作用，汇编伪指令的作用段伪指令用于定义相应的汇编语言程序的段，汇编伪指令用于为程序提供数据并指示汇编程序如何汇编源程序5．汇编器，链接器在段处理中的作用汇编器对段的处理是通过段伪指令来区别各个段的，并将段名相同的语句汇编在一起。链接器对段处理时有2个主要任务①将一个或多个COFF目标文件中的各种段作为链接器的输入段，经链接后在一个执行的COFF输出模块中建立各个输出段；②在程序装入时对其重新定位，为各个输出段选定存储器地址。6．MEMORY和SECTIONS指令的作用，能够编写CMD文件MEMORY用来定义目标系统的存储器配置空间。SECTIONS，告诉连接器如何将输入段组合成输出端7．编写简单的汇编程序段命令应用举例。.datacoeff.word044h,055h,066h.bssbuffer，8prt.word0456h.textadd：LD0Dh，Aaloop：SUB#1，ABCaloop，AGEQ.dataivals.word0CCh，0DDh，0EEhvar2.usect“newvars”，2inbuf.usect“newvars”，8.textmpy：LD0Ah，Bmloop：MPY#0Ah，BBCmloop，BNOV.sect“vectors”.word044h，088h经汇编后，得列表文件（部分）：2**********************************3**汇编一个初始化表到.data段**4**********************************50000.data600000044coeff.word044h,055h,066h00010055000200667**********************************8**在.bss段中为变量保留空间**9**********************************100000.bssbuffer，811**********************************12**仍然在.data段中**13**********************************1400030456prt.word0456h15**********************************16**汇编代码到.text段**17**********************************180000.text190000100dadd：LD0Dh，A200001f010aloop：SUB#1，A00020001210003f842BCaloop，AGEQ00040001’22**********************************23**汇编另一个初始化表到.data段**24**********************************250004.data26000