DSP考试文档格式.docx

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数据写总线（EB、FB）:

2组,16位。

2、C55x的CPU组成

●指令缓冲单元（I单元）

●程序流单元（P单元）

●地址-数据流单元（A单元）

●数据运算单元（D单元）

●存储器接口单元（M单元）

3、

（a）179脚BGA封装（底视图）（b）144脚PGE封装（顶视图）

4、电源引脚

数字电源，+1.6V，专为CPU内核提供电源。

数字电源，+3.3V，为I/O引脚提供电源。

数字电源，+3.3V，专为USB模块的I/O引脚（DP,DN和PU）提供电源。

数字电源，+1.6V。

专为USBPLL提供电源。

数字电源，+3.3V。

专为RTC模块的I/O引脚提供电源。

数字电源，+1.6V。

专为RTC模块提供电源。

数字地

模拟电源，专为10位A/D模块提供电源

模拟地，10位A/D内核部分接地引脚

模拟数字地，10位A/D模块的数字部分接地引脚

数字地，用于USBPLL

1.6V是为了降低功耗

5、对于ST0_55、ST1_55和ST3_55，对于其中一个地址，所有的C55x位均可访问；

在另外一个地址（称为保护地址），某些保护位不能被修改。

保护地址是为了提供对C54x代码的支持，以便写入ST0、ST1以及PMST（C54x对应ST3_55）

6、每个累加器分为低字（ACxL）、高字（ACxH）和8个保护位（ACxG）,用户可以使用访问存储器映射寄存器的寻址方式，分别访问这3部分

7、CPU包括4个16位通用T寄存器：

T0、T1、T2、T3

8、低字的作用：

用于AR间接寻址模式，以及双AR间接寻址模式。

提供7位数据页内的16位偏移量（形成一个23位地址）;

存放位地址;

作为通用寄存器或计数器。

9、CPU可以连接这个寄存器形成一个扩展系数数据指针（XCDP）

高7位（CDPH）用于指定要访问数据空间的数据页

低字（CDP）用来作为16位偏移量与7位数据页形成一个23位地址

10、如果C54CM＝0，C55xCPU不支持C54x代码

如果C54CM＝1，C55x的CPU支持C54x编写的代码

在使用C54x代码时就必须置位该模式，所有C55xCPU的资源都可以使用

在移植代码时，可以利用C55x增加的特性优化代码

可用以下指令或伪指令来改变模式：

BCLRC54CM;

清零C54CM（运行时）

.C54CM_off;

告知汇编器C54CM＝0

BSETC54CM;

置位C54CM（运行时）

.C54CM_on;

告知汇编器C54CM＝1

11、如果M40＝0，D单元的计算模式选择32位模式

如果M40＝1，D单元的计算模式选择40位的带符号移位模式

12、MPNMC位使能或禁止片上ROM

MPNMC＝0：

微计算机模式。

使能片上ROM，可以在程序空间寻址。

MPNMC＝1：

微处理器模式。

禁止片上ROM，不映射在程序空间里。

13、数据类型

C55x指令集支持以下数据类型：

字节（B）:

8位

字（W）:

16位

长字（LW）:

32

14、DSP处理中断的步骤

（1）接收中断请求。

（2）响应中断请求。

（3）准备进入中断服务子程序。

（4）执行中断服务子程序。

15、可屏蔽中断

所有的可屏蔽中断都是硬件中断。

无论硬件何时请求一个可屏蔽中断，在一个中断标志寄存器里就有相应的中断标志置位。

该标志一旦置位，相应的中断还必须使能，否则不会得到处理。

16、当CPU接收到一个不可屏蔽中断请求时，立即无条件响应，并很快跳转到相应的中断服务子程序（ISR）

第三章

1、C55x通过以下三种寻址方式访问数据空间、存储器映射寄存器、寄存器位和I/O空间:

绝对寻址方式通过在指令中指定一个常数地址完成寻址

直接寻址方式使用地址偏移量寻址

间接寻址方式使用指针完成寻址

2、

语法元素

含义

Smem

来自数据空间、I/O空间或存储器映射寄存器的16位数据

Lmem

来自数据空间或存储器映射寄存器的32位数据

Cmem

来自内部数据空间的16位数据

3、绝对寻址方式

绝对寻址方式

k16绝对寻址方式

该寻址方式使用7位的DPH和16位的无符号立即数组成一个23位的数据空间地址，可用于访问存储器空间和存储器映射寄存器

k23绝对寻址方式

该寻址方式使用23位的无符号立即数作为数据空间地址，可用于访问存储器空间和存储器映射寄存器

（片外）I/O绝对寻址方式

该寻址方式使用16位无符号立即数作为I/O空间地址，可用于寻址I/O空间

4、直接寻址方式

寻址方式

描述

DP直接寻址

该方式用DPH与DP合并的扩展数据页指针寻址存储空间和存储器映射寄存器

SP直接寻址

该方式用SPH与SP合并的扩展堆栈指针寻址存储空间中堆栈

寄存器位直接寻址

该模式用偏移地址指定一个位地址，用于寻址寄存器中的一个或相邻的两个位

PDP直接寻址

该模式使用PDP和一个偏移地址寻址I/O空间

5、DP直接寻址方式和SP直接寻址方式是相互排斥的，只能有一种方式存在。

通过设置ST1_55的CPL位选择

CPL

寻址模式的选择

DP直接寻址模式

1

SP直接寻址模式

6、计算偏移地址的方法

访问空间

偏移地址（Doffset）的计算

数据空间

Doffset=（Daddr-.dp）&

7Fh

Daddr是一个16位的局部地址，.dp指DP的值，“&

”表示与操作

存储器映射寄存器

Doffset=Daddr&

Daddr是一个16位的局部地址，“&

”表示与操作，需要使用mmap（）指令

7、间接寻址方式（代表性即可）

AR间接寻址

该模式使用AR0～AR7中的任一个寄存器访问数据。

CPU使用辅助寄存器产生地址的方式取决于访问数据的来源：

数据空间、存储器映射寄存器、I/O空间或是独立的寄存器位

双AR间接寻址

该模式与单AR间接寻址相似，只是借助两个辅助寄存器，可以同时访问两个或更多的数据

CDP间接寻址

该模式使用系数数据指针（CDP）访问数据。

CPU使用CDP产生地址的方式取决于访问数据的来源：

系数间接寻址

该模式与CDP间接寻址方式相似，它可以在访问数据空间某区块的数据的同时，借助双AR间接寻址访问别的区块的两个数据

8、P81-85例题例3-17P89例3-1890、91例题P122例3-56P123例3-57

第四章

1、软件开发环境

集成开发环境CCS（CodeComposerStudio）

非集成开发环境

2、C/C++编译器

用来将C/C++语言源程序（.C或.CPP）自动编译为C55x的汇编语言源程序（.asm

汇编器

用来将汇编语言源文件（.asm）汇编成机器语言COFF目标文件（.obj）

链接器

将汇编生成的、可重新定位的COFF目标模块（.obj）组合成一个可执行的COFF目标模块（.out）

3、COFF目标文件通常包括3个默认段，即

.text段，通常包含可执行代码

.data段，通常包含初始化数据

.bss段，通常为未初始化变量保留存储空间

图4-2目标文件中的段与目标存储器的关系

4、段伪指令的使用

这是一个汇编语言程序经汇编后生成的.lst文件，每行包含4个区域：

Field1:

源代码行号

Field2:

段指针

Field3:

目标代码

Field4:

初始源代码

5、链接器有2条伪指令支持上述任务（通常放在链接器命令文件（.cmd）中执行，是命令文件的主要内容）：

MEMORYSECTIONS

6、外部符号

可以用伪指令.def、.ref或.global来定义或引用

.def：

定义符号。

用来定义在当前模块中定义、可在别的模块中引用的符号

.ref：

引用符号。

在当前模块中引用在别的模块中定义的符号

.global：

定义全局符号。

可以是上面的任何一种情况

7、P145伪指令

8、P146宏定义仔细看

9、源语句格式

助记符指令源语句的每一行通常包含4个部分：

标号区、助记符区、操作数区和注释区

助记符指令语法格式：

[标号][:

]助记符[操作数][;

注释]

10、汇编程序中的符号用于标号、常数和替代字符。

由字母、数字以及下划线和美元符号（A~Z，a~z，0~9，_和$）等组成。

符号名最多可长达200个字符。

在符号中，第1位不能是数字，并且符号中不能含空格。

11、局部标号是一种特殊的标号，使用的范围和影响是临时性的

局部标号可以被取消定义，并可以再次被定义或自动产生

用$n来定义，n是0~9的十进制数

用NAME?

定义，NAME是任何一个合法的符号名

局部标号不能用伪指令来定义

12、在链接命令文件中，可使用MEMORY和SECTIONS伪指令，为实际应用指定存储器结构和地址的映射

MEMORY：

用来指定目标存储器结构

SECTIONS：

用来控制段的构成与地址

13、P163两个程序

第五章

1、软件仿真器模式（Simulator）

可以脱离DSP芯片，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

硬件在线编程模式（Emulator）

可以实时运行在DSP芯片上，与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序

2、P176图5-10

3、断点的作用作业

暂停程序的运行，以便观察程序的状态，检查或修正变量，查看调用的堆栈、存储器和寄存器的内容等

断点可以设置在编辑窗口中源代码行上，也可以设置在反汇编窗口中的反汇编指令上

设置断点时应当避免以下两种情形：

将断点设置在属于分支或调用的语句上

将断点设置在块重复操作的倒数第一或第二条语句上

第六章

1、C/C++语言具有如下基本特点：

语言简洁、紧凑，使用方便、灵活

运算符丰富，表达式类型多样化

数据结构类型丰富

具有结构化的控制语句

语法限制不太严格，程序设计自由度大

C/C++语言允许访问物理地址，能进行位操作，能实现汇编语言的大部分功能，能直接对硬件进行操作

2、P193数据类型表6-1

3、ioport类型限定词只能用于全局或静态变量。

局部变量不能用ioport限制，除非变量是个指针

C55xC编译器对标准C语言进行了扩展，增加了interrupt关键字，来指定某个函数为中断函数。

Onchip关键字声明一个特殊指针，该指针所指向的数据可用作双MAC指令的操作数。

在链接时这些数据必须被链接到DSP片上存储器，否则会导致总线错误。

volatile

在任何情况下，优化器会通过分析数据流来避免存储器访问。

如果程序依靠存储器访问，则必须使用volatile关键字来指明这些访问。

编译器将不会优化任何对volatile变量的引用

4、编译源代码有如下的模式：

NormalANSI模式

K&

RC模式

宽松ANSI模式

严格ANSI模式

5、编译器包括剖析器（parser）、优化器（optimizer）和代码产生器（codegenerator）

6、基本优化选项P206

–o0：

采取的主要优化措施有：

简化控制流程，把变量安排到寄存器，简化循环，忽略未用代码，简化语句和表达式，把调用函数扩展为内嵌函数等。

–o1：

在–o0级优化的基础上，进一步采取局部优化措施，如：

进行COPY扩展，删除未用分配，忽略局部公共表达式等。

–o2：

在–o1级优化的基础上，进一步采取全局部优化措施，如：

进行循环优化，删除全局公共子表达式，删除全局未用分配等。

–o3：

这是最大可能的优化级别。

在–o2级优化的基础上，进一步进行的主要优化措施包括：

对于从未调用的函数移除其代码，对于从未使用返回值的函数删除其返回代码，把小函数代码自动嵌入到程序中（参考-oi选项），重新安排函数声明的次序等。

-oi<

size>

：

当采用–o3级优化时，优化器自动嵌入被调用的小函数。

只有小于size的函数才能被嵌入。

程序级（Program-Level）优化选项

如果一个函数的特定参量的值不变，编译器就会用这个值替换函数中的这个参量。

如果一个函数的返回值从不使用，编译器就会删除该函数的返回代码。

如果一个函数从未被调用，编译器就会删除该函数。

7、嵌入函数有助于提高代码的运行效率，主要有以下两个优点：

省去了函数调用有关的操作;

优化器可以把嵌入函数代码和周围代码放在一起自由地进行优化。

但是，嵌入函数会大幅度地增加程序代码长度，适合于小函数和调用次数较少的场合。

嵌入函数有以下方法：

嵌入本征函数、自动嵌入小函数、利用inline关键字嵌入函数。

8、主要优化技术总结

优化技术

可能的性能提升

应用难度

使用频率

问题

生成高效循环代码

高

易

经常

降低可移植性

高效地使用MAC硬件

中等

使用本征函数

9、C和汇编语言混合编程概述

采用汇编语言编程能够针对所采用DSP芯片的具体特点，所编程序执行效率高。

但是，不同公司的DSP芯片所提供的汇编语言各不相同，即使是同一公司的芯片，由于芯片的类型不同，其汇编语言也不尽相同。

用汇编语言开发DSP产品周期很长，软件修改、升级、移植都非常困难。

采用C语言编程具有开发效率高的优点，有助于提高产品开发速度，程序修改、升级和移植也很方便。

但是，与汇编语言编写的程序相比，C语言的执行效率较低，通常不能满足实时性要求，且无法控制某些硬件。

10、混合使用C代码和汇编语言代码的主要方法有：

使用几个独立的汇编代码模块，并将它们与编译了的C模块进行链接，这是最通用的方法。

在C源代码中使用汇编语言变量和常数。

将汇编语言程序直接嵌入C源代码中。

在C源代码中使用本征函数直接调用汇编语言语句。

第七章

1、小数定标的概念

设定一个16位数的小数点处于该数中的哪一位

可以表示不同大小和不同精度的小数

Q表示法

表7-1列出了一个16位数的16种Q表示及它们所能表示的十进制数值范围

2、不同的Q所表示的数不仅范围不同，而且精度也不相同

Q越大，数值范围越小，但精度越高

Q越小，数值范围越大，但精度就越低

例如，

Q0的数值范围是-32768到+32767，其精度为1；

Q15的数值范围为-1到0.9999695，精度为1/32768=0.00003051

3、如果算术运算结果超出寄存器所能表示的最大数就会出现溢出

因为16位定点DSP的动态范围有限，所以在使用时必须注意动态范围以防溢出

溢出还与输入信号的特性和运算法则有关

4、C55x的溢出处理机制

C55x有以下几种硬件特性可以处理溢出：

保护位

C55x的每个累加器都有8个保护位（39～32位），允许连续256次乘加操作而累加器不溢出

溢出标志位

C55x的每个累加器都有相关的溢出标志位，当累加器操作结果出现溢出时，这个标志位就会置位

饱和方式位SATD和SATA

SATD控制D单元的操作，SATA控制A单元的操作。

如果SATD=1，当D单元发生溢出时，对D单元的结果进行饱和处理。

不管饱和方式位的值是什么，当累加器发生溢出时，相应的溢出标志位都会被置位

A单元没有溢出标志位，但如果SATA=1，发生溢出时，结果也会进行饱和处理

☼饱和处理是用最近的边界值代替溢出结果。

例如，16位寄存器的范围是8000h（最小负数）～7FFFh（最大正数），饱和处理就是用7FFFh代替比7FFFh大的结果；

用8000h代替比8000h小的结果。

5、溢出的处理方法

饱和。

饱和是一种处理溢出的方法，但是饱和会剪掉部分输出信号，可能会引起信号失真和引起系统非线性。

输入定标。

分析所要使用的系统，假定最坏的情况，然后对输入信号定标，以防止溢出。

但是这种方法会极大地降低输出信号的精确度。

固定定标。

假定最坏的情况，对中间结果定标。

这种方法可以防止溢出，同时增加了系统的信噪比。

动态定标。

可以监测中间结果的范围，只在需要的时候对中间结果定标。

这种方法可以防止溢出但会增加计算量。

6、在FIR滤波器中处理溢出的最好方法是设计时使滤波器的增益小于1，这样就不需要对输入信号定标。

这种方法和累加器的保护位结合起来，可以有效地防止溢出。

7、在FFT操作里，每次蝶形运算后数据平均增加一位。

输入定标需要移位（FFT长度为N），这会导致在计算FFT之前就衰减6dB。

在固定定标中，每级蝶形运算输出除以2，这是最常用的FFT定标方法，因为它简单而且有比较好的信噪比。

但是，对于大的FFT，这种定标可能会使信息丢失。

另一种方法是动态定标，即在输出溢出时再除以2。

在这种情况下，会在这个过程中指定一个变量，每定标一次变量的值加1，计算结束后根据变量的值把结果乘以一个系数。

动态定标的信噪比最好，但会增加FFT循环次数。

8、FIRP237-P239P249

第八章

1、时钟发生器有三种工作模式:

旁路模式（BYPASS）

锁定模式（LOCK）

Idle模式

2、如果PLLENABLE=0，PLL工作于旁路模式，PLL对输入时钟信号进行分频。

分频值由BYPASSDIV确定：

如果BYPASSDIV=00，输出时钟信号的频率与输入信号的频率相同，即1分频

如果BYPASSDIV=01，输出时钟信号的频率是输入信号的1/2，即2分频

如果BYPASSDIV=1x，输出时钟信号的频率是输入信号的1/4，即4分频

3、如果PLLENABLE=1，PLL工作于锁定模式，输出的时钟频率由下面公式确定：

4、为了降低功耗，可以加载Idle配置，使DSP的时钟发生器进入Idle模式

当时钟发生器处于Idle模式时，输出时钟停止，引脚被拉为高电平。

5、定时器由两部分组成：

预定标计数寄存器（PSC）,4位

主计数器（TIM）,16位

6、寄存器:

计数寄存器（PSC，TIM）

周期寄存器（TDDR，PRD）:

在定时器初始化或定时值重新装入过程中，将周期寄存器的内容复制到计数寄存器中

7、定时器发送中断信号或同步事件信号的频率可用下式计算：

8、C55x提供了专门的通用输入输出引脚GPIO

每个引脚的方向可以由I/O方向寄存器IODIR独立配置

引脚上的输入/输出状态由I/O数据寄存器IODATA反映或设置

9、介绍TMS320VC5509A内部集成的10位的连续逼近式模数转换器（ADC）。

10、

下面的公式，表示ADC可编程时钟分频器之间的关系：

ADC时钟=（CPU时钟）/（CPUCLKDIV+1）

ADC转换时钟=（ADC时钟）/（2×

（CONVRATEDIV+1））（必须等于或小于2MHZ）

ADC采样保持时间=（1/（ADC时））/（2×

CONVRATEDIV+1+SAMPTIMEDIV））（必须大于等于40）。

ADC总转换时间=ADC采样保持时间+（13×

（1/（ADC转换时钟）））

11、下边给出一个设置ADC的例子，设DSP系统时钟为144MHz。

（1）首先对系统主时钟分频，产生ADC时钟，该时钟应尽量运行在较低频率下，以降低功率消耗，在本例中ADC时钟是通过对系统时钟36分频产生的，则此时ADC时钟=144MHz/36=4MHz，根据公式

ADC时钟=（CPU时钟）/（CPUCLKDIV+1）

得出CPUCLKDIV=35

（2）对ADC时钟分频产生ADC转换时钟，该时钟最大值为2MHz。

为了获得2MHz的ADC转换时钟，需要对ADC时钟2分频。

由

ADC转换时钟=ADC时钟/（2×

（CONVRATEDIV+1））

得出CONVRATEDIV=0，

以及

ADC转换时间=13×

1/（ADC转换时钟）=13×

（1/2MHz）=6.5us。

（3）对采样和保持时间进行设置，这个值必须大于40。

ADC采样保持时间

=（1/（ADC时钟））/（2×

（CONVRATEDIV+1+SAMPTIMEDIV））

=（1/（4MHZ））/（2×

（0+1+SAMPTIMEDIV））

=250NS×

（2×

SAMPTIMEDIV）=40

由此得出SampTimeDiv=79

（4）整个转换时间为：

40（采样保持时间）+6.5（转换时间）=46.5us，

采样率=1/46.5=21.5kHz。