DSP原理及应用考试要点详述解析文档格式.docx
- 文档编号:13713630
- 上传时间:2022-10-13
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:1.80MB
DSP原理及应用考试要点详述解析文档格式.docx
《DSP原理及应用考试要点详述解析文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DSP原理及应用考试要点详述解析文档格式.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
最高位是符号位,0代表正数,1代表负数其余位以二进制的补码形式表示数值。
小数表示法:
最高位是符号位,0代表正数,1代表负数其余位以二进制的补码形式表示数值,小数点在Dn-1位。
16位TMS320C54X是采用的是小数点在D15位
数的定标:
对定点数而言,数值范围与精度是一对矛盾n越大,数值范围越小,但精度越高;
相反,n越小,数值范围越大,但精度就越低。
定点格式数据的转换
十进制转换成Qm.n形式:
先将数乘以2n变成整数,再将整数转换成相应的Qm.n形式。
不同Qm.n形式之间的转换:
即n大的数据格式向n小的数据格式转换。
5TI公司的三大主力系列DSP芯片特点及应用领域
C2000系列,定位于控制类和运算量较小的运用,应用于各种工业控制领域。
C5000系列,低功耗高性能,定位于中等计算量的应用。
主要用于便携式的通信终端。
C6000系列,定位于具有较大计算量要求的应用,主要应用于高速宽带和图像处理等高端应用。
6DSP芯片的运算速度
TMS320LC549-80在主频为80MHz时的指令周期为12.5ns,一个指令周期内完成一次乘法和加法操作,其MAC时间就是12.5ns,处理能力为80MIPS。
CHAP2
1TMS320C54x芯片的组成(三部分,相同系列不同芯片之间的区别和联系)
✦CPU、片内存储器和片内外设
✦同系列不同型号片内存储器和片内外设不同
2DSP芯片的电源引脚、DSP芯片的控制引脚
电源引脚
✦CVdd,电压+1.8V,为CPU内核提供专用电源
✦DVdd,电压+3.3V,为各I/O引脚提供的电源
✦Vss,接地
控制引脚
引脚名称
引脚序号
功能说明
MSTRB*
24
外部存储器选通信号,总开关。
RS*
98
复位引脚,低电平有效。
在正常工作情况下,此引脚至少保持2个CLKOUT周期的低电平
PS*
20
外部程序存储器
DS*
21
数据存储器
IS*
22
I/O空间选择信号
3TMS320C54X芯片的总线组成情况,以及各总线的功能
✦1组程序总线PB传送取自程序存储器的指令代码和立即操作数。
✦3组数据总线CB(HW)、DB(LW)用来传送从数据存储器读出的数据;
EB用来传送写入存储器的数据。
✦4组地址总线PAB、CAB、DAB、EAB用来提供执行指令所需的地址
4算术逻辑单元ALU对输入数据的符号扩展及运算结果的溢出处理
符号扩展
溢出处理(发生溢出时)
✦若OVM=0,则对ALU的运算结果不作任何调整,直接送入累加器
✦若OVM=1,则对ALU的运行结果进行调整。
✧当正向溢出时,将32位最大正数007FFFFFFFH装入累加器;
✧当负向溢出时,将32位最小负数FF80000000H装入累加器。
✦状态寄存器ST0中与目标累加器相关的溢出标志OVA或OVB被置1。
5累加器A、B的组成、两个累加器的区别、累加器内容的保存(移位、保存)
累加器A和B的区别是
✦AH可以用作乘法器的一个输入,使用MPYA指令。
✦只能使用累加器A寻址程序空间。
带移位的累加器存储操作
✧移位操作是在存储累加器内容的过程中同时完成的
✧移位操作是在移位寄存器中完成的,累加器的内容保持不变
6桶形移位器的作用、移位数的形式、MAC单元的特点
作用40位桶形移位寄存器主要用于累加器或数据区操作数的定标
移位数有3种形式
✦立即数,取值范围:
-16~15.
✦状态寄存器ST1中的移位方式位ASM,花计5位,取值范围:
✦数据暂存器T中的低6位数值,取值范围:
-16~31.
特点MAC单元具有强大的乘法-累加运算功能,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
7CPU的3个状态和控制寄存器(主要位的作用及设置)
这些寄存器都是存储器映像寄存器,位于数据存储器空间的第0页,访问速度最快。
1)状态寄存器0(ST0)
主要反映处理器的寻址要求和计算机的中间运行状态
2)状态寄存器1(ST1)
主要用于反映处理器的寻址要求、设置计算的初始状态、I/O及中断控制。
3)工作方式状态寄存器PMST
8TMS320C54X芯片的可寻址存储空间(程序、数据、I/O空间)各64k字
程序存储空间:
用来存放要执行的指令和指令执行中所需要的系数表(数学用表);
数据存储空间:
用来存放执行指令所需要的数据;
I/O存储空间:
用来提供与外部存储器映射的接口,可以作为外部数据存储空间使用
9片内存储器的3种形式以及SARAM(单寻址RAM)、DARAM(双寻址RAM)的特点
✦64千字的程序存储空间
✦64千字的数据存储空间
✦64千字的I/O空间
103个状态位对片内存储器映射到程序存储空间和数据存储空间的作用
最大可用程序空间:
MP/MC*=0OVLY=1DROM=0
最大可用数据空间:
MP/MC*=1OVLY=0DROM=1
11引导程序(自举加载程序)的作用
OOTLOADER(引导程序)是一段芯片出厂时固化在ROM中的程序代码。
芯片上电时,引导程序便将片外EPROM中的用户代码,引导入片内RAM或片外快速RAM中执行。
12定时器定时时间的计算
CLKOUT×
(TDDR+1)×
(PRD+1)
13程序存储空间的分页扩展、数据存储器的分页管理
程序存储空间的分页扩展
所有’C54X芯片的数据空间和I/0空间的寻址范围都是64K,程序空间的寻址能力根据地址线的不同而不同。
地址线数目为16、20、23,则相应的程序存储器寻址空间为64K、1M、8M。
为了实现分页扩展,增加程序计数器扩展寄存器XPC来保存页地址(即A16~AX),页内地址(64K内)用程序计数器PC保存。
数据存储器包括
✦CPU寄存器——特殊功能寄存器(OOOOH~OO1FH)
✦片内外设寄存器(0020H~OO5FH)
✦32字暂存器SPRAM(0060H~007FH)
✦896字DARAM(0080H~03FFH)
CHAP3
1各种寻址方式特点及其应用,重在寻址方式的判断,注意有时一个语句可能用到多种寻址方式
立即寻址LD#80H,*A
特点:
指令中含有一个固定的立即数,运行速度较快,但需占用程序存储空间,并且数值不能改变。
用途:
用于表示常数或对寄存器初始化。
绝对寻址
MVKDEXAM1,*AR5|MVPDTABLE,*AR2|PORTRFIFO,*AR5|
LD*(PN),A
指令中包含一个固定的16位地址,能寻址所有数据存储空间,但运行速度慢,需要较大的存储空间。
用于对速度要求较低的场合。
累加器寻址READASmem|WRITASmem
将累加器的内容作为地址去访问程序存储单元,即将累加器中的内容作为地址,用来对存放数据的程序存储器寻址。
用于完成程序存储空间与数据存储空间之间的数据传输。
直接寻址
特点是数据存储器地址由基地址(数据页指针DP或堆栈指针SP)和领衔地址共同构成,共16位。
特点
✦直接寻址的优点:
每条指令只需要一个字。
✦可在单周期寻址128个单元;
✦寻址速度快,能进行流水线并行操作。
主要用于要求运算速度较快的场合。
间接寻址
通过辅助寄存器和辅助寄存器指针来寻址数据空间存储单元,并自动实现增量、减量、变址寻址、循环寻址,共有16种修正地址的方式。
用途:
用于需要按固定步长寻址的场合。
存储器映像寄存器寻址
主要用于不改变DP、SP的情况下,修改MMR中的内容。
堆栈寻址
当发生中断或子程序调用时,用来自动保存PC内容以及保护现场或传送参数。
2直接寻址(地址的确定,DP赋初值)、倒序寻址(地址的确定)、循环缓冲区的建立(首尾地址的确定)
15~8
7
6~0
操作码
I=0
数据存储器地址(dmad)
I=0,表示指令使用的寻址方式为直接寻址。
位倒序寻址
间接寻址中*ARi+0B/-0B表示位倒序寻址。
AR0=N/2,用于快速傅氏变换算法FFT。
在这种寻址方式中,AR0存放的整数N是FFT点数的一半。
另一个辅助寄存器指向数据存放的物理单元。
当使用位倒序寻址把AR0加到辅助寄存器中时,地址以位倒序的方式产生,即进位是从左向右,而不是从右向左。
循环缓冲区的建立
长度为R的缓冲区必须从N位地址的边界开始,即循环缓冲区基地址的N个最低有效位必须为0。
N应满足:
2N>
R的最小整数。
例如:
缓冲区长度R=32,若2N>
32,则N=6。
缓冲区开始的地址:
xxxxxxxxxx000000B
循环缓冲区的尾基地址(EOB)是通过用BK的低N代替ARx的低N位得到
缓冲区长度R=32装入循环缓冲长度寄存器BK中。
3加法(进位)指令、减法(借位)指令、条件减法指令(实现除法),乘法、乘累加指令的操作数来源、分支转移指令、重复操作指令(RPT)、滤波指令(FIRSMAC)
加法指令
ADDSmem,src
src=src+Smem
操作数加到ACC中
ADDCSmem,src
src=src+Smem+C
带有进位的加法
ADDSSmem,src
src=src+uns(Smem)
与ACC进行不带符号扩展的加法
减法指令
SUBSmem,src
src=src-Smem
从累加器中减去操作数
SUBBSmem,src
src=src-Smem-C
累加器与操作数带借位减操作
SUBCSmem,src
If(src-Smem<
<
15)>
0,
src=(src-Smem<
15)<
1+1
Elsesrc=src<
1
条件减法操作
SUBSSmem,src
src=src-uns(Smem)
累加器与符号位不扩展的操作数减操作
乘法指令
MPYSmem,dst
dst=T*Smem
T寄存器与操作数相乘
MPYAdst
dst=T*A(32-16)
T寄存器与累加器A高位相乘
MPYASmem
B=Smem*A(32-1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DSP 原理 应用 考试 要点 详述 解析