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1、精选优质文档-倾情为你奉上TMS320C54x DSP应用技术教程部分习题答案注意：未提供的参考答案习题（因考试为开卷形式，部分在课堂讲过，部分需要自行思考归纳总结或编程），请参考PPT和书上示例，自行解答。第1章 绪论1. 简述Digital Signal Processing 和Digital Signal Processor 之间的区别与联系。答：前者指数字信号处理的理论和方法，后者则指用于数字信号处理的可编程微处理器，简称数字信号处理器。数字信号处理器不仅具有可编程性，而且其数字运算的速度远远超过通用微处理器，是一种适合于数字信号处理的高性能微处理器。数字信号处理器已成为数字信号处理技
2、术和实际应用之间的桥梁，并进一步促进了数字信号处理技术的发展，也极大地拓展了数字信号处理技术的应用领域。2. 什么是DSP技术？答：DSP技术是指使用通用DSP处理器或基于DSP核的专用器件，来实现数字信号处理的方法和技术，完成有关的任务。5. 数字信号处理的实现方法有哪些？答：参见P3-4 1.1.3节。6. DSP的结构特点有哪些？答：哈佛结构和改进的哈佛结构、多总线结构、流水线技术、多处理单元、特殊的DSP指令、指令周期短、运算精度高、硬件配置强。 7. 什么是哈佛结构和冯洛伊曼结构？它们有什么区别？答：参见P5-6 1.2.2节。8. 什么是哈佛结构和冯.诺依曼结构？它们有什么区别？答
3、：DSP处理器将程序代码和数据的存储空间分开，各空间有自己独立的地址总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，这就是哈佛结构。以奔腾为代表的通用微处理器，其程序代码和数据共用一个公共的存储空间和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的，这样的结构称为冯诺伊曼结构。采用哈佛结构，可同时取指令和取操作数，并行地进行指令和数据的处理，从而可以大大地提高运算的速度，非常适合于实时的数字信号处理。而冯诺伊曼结构当进行高速运算时，取指令和取操作数是分时操作的，这样很容易造成数据传输通道的瓶颈现象，其工作速度较慢。9. 什么是流水线操作？在DSP中为什么要采用
4、流水线技术？答：参见P6-7 流水线技术部分。10.DSP可以按几种方式进行分类？答：1）按照DSP处理器工作时的数据格式划分，可以将DSP处理器分为定点DSP和浮点DSP。2）按照DSP处理器的用途划分，可以将DSP处理器分为通用型DSP和专用型DSP。3）按照DSP处理器的工作时钟和指令类型划分，可以将DSP处理器分为静态DSP处理器和一致性DSP处理器。 4）按照不同生产厂家的产品系列划分，可以将DSP处理器分为TI公司的TMS320系列、AD公司的ADSP21系列、AT&T公司的DSP16/32系列，Motolora公司的MC5600/MC9600系列、NEC公司的mPD77系列等。1
5、1.什么是定点DSP和浮点DSP？答：参见P8 1.2.3节。第2章 DSP系统设计概述1 DSP与通用的CPU和微控制器（MCU）相比有什么特点？ 答：DSP处理器与通用CPU和微控制器（MCU）相比，从系统管理的角度看，通用CPU具有强大的优势；从系统简单、易于开发的角度看，MCU提供了相应用户电路，具有良好的实用性；但如果需要实现复杂数学计算，或需要进行高速数字运算的数字信号处理系统（例如语音识别、图像实时处理和多媒体处理等），则需要使用DSP处理器来完成，这是由于DSP处理器在结构上采用了许多专门技术和措施，来提高数据运算处理速度，使其能实时快速地实现各种数字运算。2 简述DSP系统的
6、基本构成。答：典型的DSP系统基本结构框图如图所示。从结构框图可以看出，典型的DSP系统包括数字信号处理器DSP、存储器、A/D和D/A转换器、模拟控制和处理电路、各种控制口与通信口，同时还需要电源管理以及为并行处理或协处理提供的同步电路等。抗混叠滤波器程序存储器输入A/D 转换器数字信号处理器D/A 转换器平滑滤波器输出数据存储器主机/用户接口通信接口3.如何着手DSP系统设计开发？需要哪些准备工作？答：参见P16-17 2.2.1节。4.简述DSP 系统的一般设计过程。答：DSP系统的设计开发过程可以用下图所示的流程图来表示，该流程图将设计过程大致分为如下几个阶段：1） 定义系统性能指标2
7、） 确定算法并进行算法模拟3） 选择DSP处理器 4） 设计DSP应用系统（软硬件设计）5） 系统集成和测试 根据系统需求定义系统技术性能指标确定算法并进行算法模拟选择DSP处理器硬件设计硬件调试软件编程软件调试系统集成和测试5.TI公司的DSP主要有哪几大类？答：TI公司为各种应用开发提供了多种数字信号处理（DSP）平台，其中包括TMS320C2000系列、TMS320C5000系列、TMS320C6000系列、DaVinci数字媒体处理器和OMAP应用处理器。6. 简述TI公司2000,5000,6000系列DSP的特点及主要用途。答：参见2.3.1节。7. 简述Davinci系列处理器和
8、OMAP系列处理器的主要特点.答：参见2.3.1节达芬奇系列和OMAP系列部分。8. 简述TMS320C54x系列处理器与TMS320C55x系列处理器在性能上的区别。答：参见2.3.1节TMS320C54x和TMS320C55x两系列介绍部分。9. 在设计DSP系统时，如何选择DSP？答：对不同的应用场合，DSP处理器的选取也是不一样的。一般来说，选择DSP处理器时应考虑以下因素：DSP处理器的运算速度、DSP处理器的运算精度、DSP处理器的硬件资源、DSP处理器的开发工具、DSP处理器的功耗、DSP处理器的价格及售后技术服务、DSP处理器的支持多处理器功能、DSP应用系统的运算量和其他因素
9、。13. 一个DSP系统的采用频率是10HZ，采用的DSP指令周期是10ns。如果某DSP算法是按样点处理的，问算法实时运行的条件是什么？如果DSP算法是按帧处理的，且帧长是10ns,则在一帧时间内最多可运行多少个指令周期?答：条件：一个样点计算时间R条件的最小整数。长度R=32的循环缓冲器必须从地址XXXX XXXX XX00 00002（N=6，2632，该地址的最低6位为0）开始，同时32必须存入BK。6. 若辅助寄存器AR0的值为0x0010h，AR3的值为0x0310h，循环缓冲起始地址为0300h，BK=31，请分别给出下列寻址方式修改后的辅助寄存器的值。(1) *AR3+% (2
10、) *AR3+0% (3) *AR3-0% (4) *+AR3(-2) (5) *AR0(0100H)答：寻址方式修改后的辅助寄存器的值(1) AR30X0311H （0X0300H0X0311H0X031FH 则：AR30X0320H-1FH= 0X0301H(3) AR3=0X0310H-0X0010H=0X0300H (4) AR3=0X0310-2= 0X030EH(5) AR0=0X0100H7. 双数据存储器操作数间接寻址使用哪几种类型？所用辅助寄存器只能是哪几个？其特点是什么?答：双数据存储器操作数间接寻址类型为*ARx、*ARx-、*ARx+、*ARx+0%。所用4个辅助寄存器
11、为AR2、AR3、AR4、AR5。双数据存储器操作数间接寻址的特点是：占用程序空间小，运行速度快，在一个机器周期内通过2个16位数据总线（C和D）读两个操作数。8. 堆栈寻址的作用是什么？压栈和弹出堆栈操作是如何实现的？答：当发生中断或子程序调用时，堆栈用来自动地保存程序计数器PC的值。堆栈也可以用来保护现场或传送参数。堆栈寻址，就是利用堆栈指针，按照先进后出的原则来寻址。SP总是指向压入堆栈的最后一个数据。堆栈寻址的作用是保护调用，中断现场信息，进行数据传输。在执行压入堆栈操作时，SP先减1，然后将数据压入堆栈；在执行弹出堆栈操作时，数据从堆栈中弹出后，SP再加1。9，10，11，12，21
12、，22题：参考书中例题和PPT，自行思考解答。第5章 TMS320C54x的软件开发与设计1 简述TMS320C54x 应用软件开发过程。答：TMS320C54X DSP软件开发的流程主要包括以下步骤：(1)用C语言或汇编语言编写程序,后缀分别为.C或 .asm, 在asm文件中,除了DSP的指令外还有伪指令;(2)用汇编器由asm文件生成obj文件, 或者用C编译器把C文件翻译成asm文件，再生成obj文件；(3)用链接器根据链接命令文件(cmd文件)将多个obj文件及库文件链接起来,并分配各程序段、数据段的地址，生成的out文件可供模拟/仿真；(4)用模拟器/仿真器对out文件进行分析验证
13、；(5)用代码格式转换工具将out文件转化成可写入EPROM的数据文件。2. 简述汇编器、链接器的功能。答：汇编器（Assembler）用于把汇编语言源文件翻译成机器语言目标文件，机器语言格式为公用目标格式（COFF）。链接器（Linker）用于把多个目标文件组合成单个可执行目标模块。它一边创建可执行模块，一边完成重定位以及决定外部参考。链接器的输入是可重定位的目标文件和目标库文件。3.简述COFF文件中段的结构。答：参考P183 5.5.1节 COFF文件中的段。4.链接器对段是如何处理的？答：链接器是开发TMS320C54x器件必不可少的开发工具之一，它对段处理时有2个主要任务：一个是将一
14、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；另一个是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。链接器通过链接命令文件来控制对段的处理，命令文件为ASC文件，可包含以下内容：控制链接的输入文件名、指定目标文件、存档库或其他命令。链接器选项，它们在命令文件中的使用方法与在命令行中相同。MEMORY和SECTIONS链接伪指令，用来指定目标存储器结构和地址分配。5. 链接命令文件有什么作用？在产生DSP代码过程中何时发挥作用？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。
15、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。链接命令文件将多个目标文件（.obj）中的各个部分组合，将其配置到指定存储器中，形成可执行的目标模块(.out)，还可以产生映射文件（.map）。6,7,8,9题：自行思考编程实现。10.请解释链接命令“lnk500 file1.obj file2.obj -o link.out -m lm.map”完成的功能。答：该命令是将两个目标文件file1.obj和file2.obj进行链接
16、，生成一个可执行的输出文件link.out和一个映射文件lm.map。11，12题（重点）：参考书中类似例题。自行思考编程实现。第6章 CCS集成开发环境及其使用1. CCS集成开发环境由哪几部分构成？它都有哪些功能？与原先的DSP开发软件相比有哪些优势？答：CCS由以下5部分组件构成：(1) 代码生成工具。它是CCS所提供的开发环境的基础，用来对C语言、汇编语言或混合语言编程的DSP源程序进行编译汇编，并链接成为可执行的DSP程序。主要包括汇编器、链接器、C/C+编译器和建库工具等。 (2) CCS集成开发环境。CCS集成开发环境集编辑、编译、链接、软件模拟、硬件在线仿真调试和实时跟踪等功能
17、于一体，包括编辑工具、工程管理工具和调试工具等。 (3) DSP/BIOS实时内核插件及其应用程序接口API。它们主要为实时信号处理应用而设计，包括DSP/BIOS的配置工具、实时分析工具等。 (4) 实时数据交换的RTDX插件和相应的程序接口API。它们可对目标系统数据进行实时监视，实现DSP与其他应用程序的数据交换。(5) 由TI公司以外的第三方提供的应用模块插件。 早期的DSP开发工具没有集成化，需要在DOS环境下键入比较复杂的命令，使用起来不方便，调试、开发的效率也不高。 Code Composer Studio（简称CCS）是TI公司推出的用于开发DSP的集成开发环境，它采用Wind
18、ows风格界面，集编辑、编译、链接、软件模拟、硬件仿真调试以及实时跟踪等功能于一体，支持汇编语言与C语言及二者的混合编程，极大地方便了DSP的开发与设计。3. CCS的Simulator和Emulator有何区别，在哪些情况下适合使用Simulator调试程序，哪些情况下必须使用Emulator调试程序？答：Simulator软件模拟器模式，即脱离DSP处理器，在PC机上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试；Emulator硬件在线编程模式，即实时运行在DSP处理器上，与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。8.链接配置文件（*.cmd）的作用是什么？在开发工程中可以不用该文件吗？答：cmd文件是链接命令文件,包括两条命令:MEMORY命令,用来定义目标系统的存储器配置图,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命令,此命令告诉链接器如何将输入段组合成输出段,以及将输出段放在存储器的什么位置.链接器在处理段的时候,有2个主要任务:把一个或多个COFF目标文件中的各种段作为链接器的输入段,经链接后在一个可执行的COFF输出模块中建立各个输出段;为各个输出段选定存储器地址在开发工程中可以不用该文件。9. 从Sample.c源程序到最终的Sample.out，中间需要经过哪些步骤？答：编译、汇编、链接。专心-专注-专业