Dsp原理及应用
1.简述DSP芯片的主要特点。 答：
（1）采用哈佛结构。Dsp芯片普遍采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构或者改进的哈佛结构，比传统处理器的冯诺依曼结构有更快的指令执行速度。
（2）采用多总线结构。可同时进行取指令和多个数据存取操作，并由辅助寄存器自动增减地址进行寻址，使CPU在一个机器周期内可多次对程序空间和数据空间进行访问，大大地提高了dsp的运行速度。
（3）采用流水线技术。每条指令可通过片内多功能单元完成取指、译码、取操作数和执行等多个步骤，实现多条指令的并行执行。
（4）配有专用的硬件乘法-累加器。 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。 （5）具有特殊的dsp指令。如：c54x中的FIRS和LMS指令，专门用于完成系数对称的FIR滤波器和LMS算法。
（6）硬件配置强。具有串行口、定时器、主机借口、DMA控制器、软件可编程等待状态发生器等片内外设，还配有中断处理器、PLL、片内存储器、测试接口等单元电路，可以方便地构成一个嵌入式自封闭控制的处理系统。 （7）省电管理和低功耗。 （8）运算精度高。
2.TI公司的DSP产品目前有哪三大主流系列？各自的应用领域是什么？ 答：
（1） TMS320C2000系列，称为DSP控制器，集成了flash存储器、高速A/D转换器以及可靠的CAN模块及数字马达控制的外围模块，适用于三相电动机、变频器等高速实时工控产品等需要数字化的控制领域。
（2） TMS320C5000系列，这是16位定点DSP。主要用于通信领域，如IP电话机和IP电话网关、数字式助听器、便携式声音/数据/视频产品、调制解调器、手机和移动电话基站、语音服务器、数字无线电、小型办公室和家庭办公室的语音和数据系统。
（3） TMS320C6000系列，采用新的超长指令字结构设计芯片。其中2000年以后推出的C64x，在时钟频率为1.1GHz时，可达到8800MIPS以上，即每秒执行90亿条指令。其主要应用领域为：1.数字通信：完成FFT、信道和噪声估计、信道纠错、干扰估计和检测等；2.图像处理：完成图像压缩、图像传输、模式及光学特性识别、加密/解密、图像增强等。
3.简述TMS320C54x的DARAM与其它存储器有什么区别？
答：DARAM由一些分块组成。每个DARAM块在单周期内能被访问2次。 4.请详细描述冯·诺依曼结构和哈佛结构，并比较它们的不同。 答：
（1）冯诺依曼结构，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，工作速度较慢。 （2）哈佛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。
5、TMS320C54x 系统，有哪几种寻址方式？每种寻址方式写一条指令。 答：
（1）立即寻址：LD
#80H,A
；立即数指令；
（2）绝对寻址：
MVKD 2000H, *AR5
；数据存储器数据数据存储器
；2000H为数据存储器地址
（3）累加器寻址：READA 2000H
；程序存储器数据数据存储器
；累加器A中存放的是程序存储器地址
；2000H是数据存储器地址 （4）直接寻址：ADD 20H, B
；
操作数地址=DP左移7位+20H , CPL=0 操作数地址=SP
+20H , CPL=1 （5）间接寻址：LD *AR2+, A
；
（6）存储器映像寄存器寻址：LDM 39H, A
；数据存储器数据累加器A
；SPSD0累加器A （7）堆栈寻址：PSHM ST0 6.请描述FIRS指令的功能。 答：
FIRS Xmem，Ymem，pmad
；有限冲激响应（FIR）滤波器指令
；pmadPAR ；如果 RC>0 ；B+AH x (PAR)B ；((Xmem) +(Ymem))
7.FFT蝶形运算对输入序列倒序采用何种寻址方式？AR0中应存放什么值？ 答：
（1）间接寻址中的位倒序寻址方式。FFT运算主要实现采样数据从时域到频域的转换，要求采样点输入是倒序时，输出是顺序；若输入是顺序，则输出是倒序，采用位倒序寻址方式正好符合FFT算法的要求。
(2)AR0存放的整数值为FFT点数的一半。 8.简述主机接口（HPI）的通讯过程。 答：
TMS320C54X的主机接口（HPI）是一个8位并行接口，通过8根外部数据线HD（0~7）实现DSP与其他总线或CPU进行通信。当TMS320C54X与主机传送数据时，HPI能自动地将外部接口连续传来的8位数组成16位数，并传送至TMS320C54X。当主机使用HPI寄存器执行数据传输时，HPI控制逻辑自动执行对TMS320C54X内部的双寻址RAM的访问，以完成数据处理。 9.进行块重复操作要用到哪几个寄存器？块重复可否嵌套? 答：
RPT：循环执行一条指令
RPTB：循环执行一段指令，即块循环指令 （1）进行块重复操作的循环次数由块循环计数器（BRC）确定，需要利用两个寄存器：块重复起始地址寄存器（RSA）、块重复结束地址寄存器(REA)。 （2）由于使用了不同的寄存器，因此可以实现循环嵌套。
10.TMS320C54x的CPU主要由哪几个部分构成？它们的功能是什么？ 答：
（1）40位算术逻辑运算单元ALU：可完成宽范围的算术、逻辑运算；
（2）2个40位的累加器A和B：可以作为ALU或MAC的目标寄存器存放运算结果，也可以作为ALU或MAC的一个输入；
（3）支持—16~31位移位范围的桶形移位寄存器：用于累加器或数据区操作数的定标，将输入数据进行0~31位的左移和0~16位的右移；
（4）乘法-累加单元MAC：可在一个流水线周期内完成1次乘法运算和1次加法运算； （5）比较。选择和存储单元CSSU：用于完成Viterbi算法中的加法/比较/选择（ACS）操作；
（6）指数编码器EXP：用于支持指数运算指令的专用硬件，可以在单周期内执行EXP指令，求累加器中指数的指数值；
（7）CPU状态和控制寄存器：包括ST0、ST1和PMST，这些寄存器都是存储器映像寄存器，可以很方便对它们进行数据操作：1.将它们快速地存放到数据存储器；2.由数据存储器对它们进行加载；3.用子程序或中断服务程序保存和恢复处理器的状态。
11.已知中断向量TINT=13H,中断向量地址指针IPTR=111H,求中断向量地址是多少？
12.DSP的仿真器的作用是什么? 答：
（1） 下载程序；
（2） 样机资源可视化，应用程序调试；
（3） 控制样机运行方式：单步执行、执行到断点或者全速执行。
