DSP重点知识点总结(修改版)(共13页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上DSP重点知识点1. 数字信号处理的实现方法（P1）1) 在通用计算机上用软件实现（速度较慢，一般用于DSP算法模拟）2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现（专用性强，应用受限，不便于系统的独立运行）3) 用通用的单片机实现用于不太复杂的数字信号处理（简单的DSP算法）4) 用专用的DSP芯片实现具有更加爱适合DSP的软硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法5) 用专用的DSP芯片实现特殊场合，要求信号处理速度极高（专用性强，应用受限）2. DSP两种含义（P2）1) 数字信号处理技术（Digital Signal Processing）2) 数字信号处理器

2、（Digital Signal Processor）3. DSP芯片的结构（P2）1) 哈佛结构片内程序空间和数据空间是合在一起的，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行的2) 改进的哈佛结构程序空间和数据空间分开，1组程序存储器总线，3组数据存储器总线，3组地址总线，允许同时取指令和取操作数，还允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据3) 多总线结构一个机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间，如TMS320C51x内部有P、C、D、E共4条总线，每条总线又包括地址总线和数据总线4) 流水线结构4. DSP芯片的分类（P4）1) 按照基础特性分类：静态DSP芯片 一致性DSP芯片2) 按照

3、数据格式分类：定点DSP芯片浮点DSP芯片3) 按照用途分类：通用型DSP芯片专用型DSP芯片5. TMS320C54x硬件结构（P8）1) TMS320系列同一代芯片具有相同的CPU结构，但是片内存储器和片内外围设备的配置是不同的2) TMS320C54x是16位定点DSP，采用改进的哈佛结构，有一组程序总线和三组数据总线6. TMS320C54x总线结构（P10）片内有8条16位主总线：4条程序/数据总线和4条地址总线7. 累加器（P11）39323116150ACCA累加器AAGAHAL保护位高阶位低阶位39323116150ACCA累加器BBGBHBL保护位高阶位低阶位累加器A和累加器

4、B的差别仅在于累加器A的3116位可以用做乘法器的一个输入，累加器A可以用来累加器寻址。8. 处理器工作方式控制及寄存器PMST（P15）1676543210IPTRMP/MCOVLYAVISDROMCLKOFFSMULSSTPMST各位定义1) IPTR：中断向量指针，9位字段中断向量驻留的128字程序存储区地址。复位时9位全置1, 中断向量序号为01111 1111 1000 0000即向量地址FF80H中断向量地址的计算：中断向量地址由IPTR和左移2位后的中断向量序号K（031，左移后变成7位）所组成。高9位低7位IPTRK2例：INT0的中断向量序号为18，PMST寄存器的IPTR=

5、011H，计算中断向量地址 将中断向量序号转化成16进制1812H 将12H转化成二进制码并左移2位，变成7位1248000100101001000 将9位IPTR中断向量指针和左移后的中断向量序号结合即为所求IPTRINT011480000100011001000向量0000100011001000位15141312111009080706050403020100地址08C82) MP/MC：微处理器或微计算机工作选择位，高电平工作于微处理器状态，低电平工作于微计算机状态（可寻址片内的程序存储器）3) OVLY：RAM重复占位标志4) SMUL：乘法饱和方式位。SMUL=1，使用多项式加MA

6、C或多项式减MAS指令进行累加时，对乘法结果进行饱和处理，且只有当OVM=1，FRCT=1时，SMUL位才起作用。只有LP器件有此状态位，其他器件此位均为保留位。当执行MAC或MAS时，进行多项式加或减之前，小数模式的8000H8000H处理成为7FFF FFFFH。如果不设定小数模式，且OVM=1，在完成加或减之前，乘法结果不进行饱和处理，只对MAC或MAS执行的结果进行饱和处理5) SST：存储饱和位。SST=1，对存储前的累加器进行饱和处理。饱和处理是在移位操作执行完成之后进行的。u 根据指令要求对累加器的40位数据进行移位u 将40位数据饱和处理成32位数据，饱和处理与SXM位有关。如

7、果SXM=0，数据为证，如果数值大于7FFF FFFFH，则饱和处理的结果为7FFF FFFFH；如果SXM=1，若移位后，数值大于7FFF FFFFH，则饱和处理的结果为7FFF FFFFH;若移位后数值小于8000 0000H，则生成8000 0000Hu 按指令要求操作数据u 在指令执行期间，累加器的内容不变9. 状态寄存器ST0（P16）1513121110980ARPTCCOVAOVBDPST0各位定义1) OVA：累加器A的溢出标志2) OVB：累加器B的溢出标志3) DP：数据存储器页指针。将DP的9位数作为高位与指令中的低7位作为低位结合，形成16位直接寻址方式下的数据存储器地

8、址10. 状态寄存器ST1（P16）1514131211109876540BRAFCPLXFHMINTMOOVMSXMC16FRCTCMPTASMST1各位的定义1) BRAF：块重复操作标志位。2) CPL：直接寻址编辑方式标志位。CPL=1，表示选用栈指针（SP）的直接寻址方式；CPL=0，表示选用页指针（DP）的直接寻址方式3) INTM：中断方式控制位。INTM=1，由SSBX指令控制，关闭所有可屏蔽中断，INTM=0，由RSBX指令控制，开放所有可屏蔽中断4) OVM：溢出方式控制位。OVM=1，ALU运算若正数溢出，目的累加器置正的最大值（00 7FFF FFFFH）；若负数溢出，

9、置成负的最大值（FF 8000 0000H）。OVM=0，直接加在实际运算结果，可由SSBX和RSBX置位或清零5) SXM：符号位扩展方式控制字。SXM=1，数据进入ALU之前进行符号位扩展；SXM=0，数据进入ALU之前符号位禁止扩展。可由SSB和RSBS置位或清零6) FRCT：小数方式控制位。FRCT=1，乘法器输出自动左移1位，消去多余的符号位11. TMS320C54x的片内存储空间分为3个可选择的存储空间：64KW的程序存储空间、64KW的数据存储空间和64KW的I/O存储空间，共192KW。所有的TMS320C54x芯片都包括随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RA

10、M又分两种：一种是只可一次寻址的RAM（SARAM），另一种是可以两次寻址的RAM（DARAM）/P1712. TMS320C54x的片内ROM、DARAM、SARAM都可以通过软件映射到程序空间。从0080H开始将DARAM分成每80H（128）个存储单元为一个数据块/P2013. 寻址存储器映射CPU寄存器无需等待周期，存储器映射外设存储器至少需要两个机器周期，由片内外设电路决定/P2014. 数据页0（0H7FH）不能映射到程序空间/P2015. 特殊功能寄存器（P20）1) 第一类特殊功能寄存器第一类特殊功能寄存器为26个，连续分布在数据存储区的0H1FH地址范围内，主要用于程序的运算

11、处理和寻址方式的选择及设定2) 第二类特殊功能寄存器第二类特殊功能寄存器连续分布在20H5FH的存储区内，主要用于控制片内外设，包括串口通信控制寄存器组、定时器定时控制寄存器组、机器周期设定寄存器组等16. TMS320C54x芯片都有BIO和XF两个通用I/O引脚/P2217. 软件可编程等待发生器能把外部总线周期扩展到最多14个机器周期，以适应较慢的片外存储器和I/O设备/P2218. 复位输入引脚RS的电平变化出现两个外部时钟周期以上的低电平，引脚变为高电平后，程序从指定的存储地址FF80H开始运行。复位有三种方式上电复位、手动复位和软件复位/P2319. 复位时ST0=1800H，ST

12、1=2900H，PMST=FF80H/P2320. 寻址方式（P25）1) 立即数寻址LD#0F0H, A在数值或符号前面加一个“#”号表示是一个立即数否则被认为是一个地址2) 绝对地址寻址绝对地址的代码为16位，所以包含绝对寻址的指令至少要两个字长 数据存储器地址（dmad）寻址用程序标号或数据寻址MVKDDATA1, *AR2DATA1标注的地址就是一个dmad值，DATA1必须适合程序中的标号或者DSP内部已经定义的单元 程序存储器地址（pmad）寻址用一个符号或具体的数寻址MVPDTABLE1, *AR2TABLE1所标注的地址就是一个pmad值，TABLE1标注的程序存储单元中的一个

13、字程序存储器地址寻址和数据存储器地址寻址区别仅在于空间不同 端口寻址PORTRF2F0, *AR5F2F0指的是端口地址，端口地址寻址只涉及两条指令，端口读（PORTR）和端口写（PORTW）片外存储空间也只有WRITA和READA两条指令 *(1K)寻址LD*(BUFFER), A用一个符号或一个常数来确定数据存储器中的一个地址，访问数居空间的任意单元而不改变数据页（DP）的值，也不用对AR进行初始化。不能与RPT，RPTZ一起使用采用绝对寻址方式时，指令长度将在原来的基础上增加一个字3) 累加器寻址只有两条指令READA和WRITA可以采用累加器寻址4) 直接寻址ADDSAMPLE, A;

14、把存储器单元SAMPLE中的内容加到累加器A中去或ADDx, A;将符号加在变量x的前面CPL=0dmad值与9位的DP值结合，形成16位的数据存储器地址CPL=1dmad值加上（正偏移）SP的值，形成16位的数据存储器地址dmad值指的是指令寄存器IR的低7位5) 间接寻址间接寻址方式按照辅助寄存器中的地址访问存储器（8个16位辅助寄存器AR0AR7，两个辅助寄存器算数单元ARAU0和ARAU1） 单操作数寻址 循环寻址 位倒序寻址位倒序寻址提高了执行速度和在FFT算法的程序中使用储存器的效率。在这种寻址方式中，AR0存放的整数N是FFT点数的一半，当使用位倒序寻址方式把AR0加到辅助寄存器

15、中时，地址以位倒序方式产生，即进位是从左向右的，而不是从右向左 双数据存储器操作数寻址用Xmem和Ymem代表这两个数据存储器操作数，Xmem表示读操作数，Ymem在读两个操作数时表示读操作数，而在一个读同时并行一个写的指令表示写操作数6) 堆栈寻址共有4条指令使用堆栈寻址方式访问堆栈：PSHD把一个数据存储器的值压入堆栈PSHM把一个存储器映射寄存器的值压入堆栈POPD把一个数据存储器的值弹出堆栈POPM把一个储存器映射寄存器的值弹出堆栈21. 指令系统（P34）22. 流水线操作，是指在执行多条指令时，将每条指令的预取指、取指、译码、寻址、读取操作数、执行等阶段，相差一个阶段重叠执行，以减

16、少指令执行时间，从而增加处理器的处理能力/P5023. TMS320C54x采用6级深度的指令流水线作业，它们之间彼此独立，即在任何一个机器周期内，可以有16条不同的指令同时工作，但每条指令工作在流水线的不同级上/P516级流水线的功能第1级第2级第3级第4级第5级第6级P（预取指）F（取指）D（译码）A（寻址）R（读数）X（执行）24. 延迟分支转移的流水线和条件执行指令的流水线（P51P52）25. 数字信号处理系统的设计过程（P61）系统要求的描述信号分析信号处理算法设计资源分析是否可接受硬件结构分析与设计是否可接受软件设计与调试系统集成与调试是是否否第1部分第2部分第3部分第4部分第5

17、部分第6部分第7部分26. 常用的汇编命令（P68）汇编命令作用举例.title紧随其后的是汇编语言程序正文.title “example.asm”.end结束汇编命令放在汇编语言程序的最后.text紧随其后的是汇编语言程序正文经汇编后，紧随.text后的是可执行程序代码.data紧随其后的是已初始化数据有两种数据形式：.int和.word.int.int用来设置一个或多个16位无符号整型量常数table: .word 1,2,3,4.word 6,8,4,2表示在程序存储器标号为table开始的8个单元中存放初始化数据1，2，3，4，6，8，4，2.word.word 用来设置一个或多个16

18、位符号整型量常数.bss.bss为未初始化变量保留存储空间.bss x,4 表示在数据存储器中空出4个存储单元存放变量x1，x2，x3和x4.sect建立包含代码和数据的自定义段.sect “vectors”定义向量表，紧随其后的是复位向量和中断向量，名为vectors.usect为未初始化变量保留存储空间的自定义段STACK .usect “STACK”,10h 在数据存储器中留出16个单元作为堆栈区，名为STACK.def在此模块中定义，可为别的模块引用.def.mmregs将寄存器名定义为全局符号，这样就可以直接引用寄存器.mmregs27. COFF文件中的段（P79）1) 3种形式的

19、段：.text段（此段通常包含可执行代码）.data段（此段通常包含初始化数据）.bss段（此段通常为未初始化变量保留存储空间）2) 段的基本类型：初始化段.text段、.data段、.sect汇编命令建立的自定义段均是已初始化段未初始化段.bss段、.usect汇编命令建立的自定义段均是未初始化段28. 如果连接命令文件中没有MEMORY和SECTIONS命令（默认情况），则连接器就从地址0080H开始，一个段接着一个段地进行配置/P8429. Simulator纯粹以软件来模拟源平台的功能和运行结果（软件仿真）；Emulator以软件和硬件来模拟源平台的内部设计、行为和运行结果（硬件支持）

20、/P11930. 条件算符（P140）条件分支转移指令或条件调用、条件返回指令都是条件来限制分支的转移、调用和返回操作。条件算符分成两组，每组组内还有分类第1组：EQ NEQLEQ GEQLT GTOVNOV第2组：TCNTCCNCBIONBIO选用条件算符时应当注意以下3点：l 第1组：组内两类条件可以进行与/或运算，但不能在组内同一类中选择两个条件算符与/或。当选择两个条件时，累加器必须是同一个。例如，可以同时选择AGT和AOV，但不能同时选择AGT和BOVl 第2组：可从组内3类算符中各选一个条件算符与/或，但不能在组内同一类中选两个条件算符与/或。例如，可以同时测试TC、C、和BIO，

21、但不能同时测试NTC和TCl 组与组之间的条件只能进行或运算31. 乘加运算（P145）专心-专注-专业1) 简单乘加计算y=m*x+b其中m=3, x=15, b=20.title “zh1.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”, 10H.bssm, 1.bssx, 1.bssb, 1.bssy, 1.defstart.datatable: .word3, 15, 20.textstart: STM#0, SWWSRSTM#STACK+10H, SPSTM#m, AR1RPT#2MVPD table, *AR1+CALL SUend: B endSU: LD m, TM

22、PY x, AADD b, 16, ASTH A, yRET.end2) 乘加小数y=i=14aixi a1=0.1, a2=0.2, a3=-0.3, a4=0.4x1=0.8, x2=0.6, x3=-0.4, x4=-0.2计算.title“zh2.asm”.mmregsSTACK.usect“STACK”, 10H .bssa, 4.bssx, 4.bssy, 1.defstart.datatable:.word 1*32768/10.word 2*32768/10.word -3*32768/10.word 4*32768/10.word 8*32768/10.word 6*3276

23、8/10.word -4*32768/10.word -2*32768/10.textstart:SSBXFRCTSTM#0, SWWSRSTM#STACK+10H, SPSTM#a, AR1RPT#7MVPDtable, *AR1+STM#x, AR2STM #a, AR3RPTZA, #3MAC*AR2+, *AR3+, A STHA, yend: Bend.end3) 乘加整数题目同上，其中a1=1, a2=2 a3=3, a4=4x1=5, x2=6, x3=7, x4=8.title “zh3.asm”.mmregsSTACK .usect “STACK”, 10H .bss a,

24、4.bss x, 4.bss y, 1.def start.datatable:.word 1, 2, 3, 4 .word 5, 6, 7, 8 .textstart:STM #0, SWWSRSTM #STACK+10H, SPSTM #a, AR1RPT#7MVPD table, *AR1+STM#x, AR2STM#a, AR3RPTZA, #3MAC*AR2+, *AR3+, A STLA, ySTHA, y+1end: B end.end32. 重复操作（P148）对数组x5中的每个元素初始化为2，再给每个元素加1.title “zh4.asm” .mmregsSTACK .use

25、ct“STACK”, 10H .bssx, 5.defstart.textstart:STM#0, SWWSRSTM#STACK+10H, SPSTM#x, AR1LD#2H, ARPT#4STLA, *AR1+LD#1, 16, BSTM#4, BRCSTM#x, AR4RPTBnext-1ADD*AR4, 16, B, ASTHA, *AR4+next:LD#0, B end:Bend.end33. 长字运算（P156）长字(32位)指令如下：DLDLmem, dst; dst=LmemDSTsrc, Lmem; Lmem-srcDADDLmem, src, , dst; dst=src+

26、LmemDSUBLmem, src, , dst; dst=src+LmemDRSUBLmem, src, , dst; dst=Lmem-src1) 偶地址排列法 .title“zh5.asm” .mmregs STACK.usect“STACK”, 10H .bssa, 2 .bssy, 2.defstart .data table:.word06CACH, 0BD90H .text start:STM#0, SWWSR STM#STACK+10H, SP STM#a, AR1 RPT#1 MVPDtable, *AR1+ STM#a, AR3 DLD*AR3+, A end:Bend .

27、end执行后结果：A=00 6CAC BD90H(0100H)=6CACH(0101H)=BD90H 2) 奇地址排列法.title“zh6.asm” .mmregs STACK.usect“STACK”, 10H .bssa, 2 .bssy, 2.defstart .data table:.word0BD90H, 06CACH .text start:STM#0, SWWSR STM#STACK+10H, SP STM#a, AR1 RPT#1 MVPDtable, *AR1- STM#a, AR3 DLD*AR3+, A end:Bend .end执行后结果： A=00 6CAC 6CA

28、CH(0100H)=6CACH(0101H)=BD90H总结：偶地址排列，高字存放于偶地址，地址加一存放低字。奇地址排列，高字存放于奇地址，地址减一存放低字。34. FIR滤波器的实现方法（P192）N=5，yn=h0xn+h1xn-1+h2xn-2+h3xn-3+h4xn-4双操作数、带移位FIR滤波器实现程序如下：数据存储器x暂存y(n)x(n)x(n-1)x(n-2)x(n-3)AR1x(n-4)程序存储器PARCOEFh0h1h2h3h4.title “zh7.asm”.mmregs.defstartx.usect“x”, 5PA0.set0PA1.set1.dataCOEF:.wor

29、d1*32768/10.word-4*32768/10.word3*32768/10.word-4*32768/10.word1*32768/10.textstart:SSBXFRCTSTM#x+5, AR1STM#4, AR0LD#x+1, DPPORTRPA1, x+1FIR3: RPTZA, #4 MACD#AR1-, table, A STHA, *AR1 PORTW*AR1+, PA0 BDFIR3 PORTRPA1, *AR1+0 .end35. IIR滤波器的DSP实现方法（P202）数据存储器xx0xn, y(n)x1x2数据存储器COEFB2B1B0A2A1.title“zh

30、8.asm”.mmregs.defstartx0.usect“x”, 1x1.usect“x”, 1x2.usect“x”, 1B2.usect“COEF”, 1B1.usect“COEF”, 1B0.usect“COEF”, 1A2.usect“COEF”, 1A1.usect“COEF”, 1PA0.set0PA1.set1.datatable:.word0.word0.word1*32768/10.word2*32768/10.word3*32768/10.word5*32768/10.word-4*32768/10.textstart:LD#x0, DPSSBXFRCTSTM#x1,

31、AR1PRT#1MVPD#table, *AR1+STM#B2, AR1RPT#4MVPD#table+2, *AR1+IIR1:PORTRPA1, x0LDx0, 16, ALDx1, TMACA1, ALDx2, TMACA2, ALTDx1MACB1, ALTDx0MACB0, ASTHA, x0BDIIR1PORTWx0, PA0.end36. 定标方法（P209）1) 系数大于等于1时，系数分解成两个小于1的数xnB0=xnB02+xnB022) 对输入数据定标考虑到滤波运算过程中可能出现大于等于1的输出值，可在输入数据时将其缩小 PORTR0001H, Xin LDXin, 16-

32、3, A 将输入数据除以8，将使输出值小于137. 定时器（P245）1) 定时器由主计数器TIM，定时周期寄存器PRD，定时控制寄存器TCR及相应的逻辑电路组成定时周期=CLKOUT(PRD+1)(TDDR+1)2) PRD是16位的，数据范围是 065535，TDDR是TCR的低四位，数据范围是015。TCR寄存器的位描述：1510965430PSCTRBTSSTDDR第1510位：高6位置0第96位：与TDDR相同第5位：TRB=1 定时器PRD和TDDR自动重装第4位：TSS=1 关定时器；TSS=0，启动定时器第30位：TDDR由定时时长决定，范围是1153) 定时器初始化和开放定时

33、器中断的步骤STM #0000H , SWWSR ；不插等待周期STM #0010H , TCR ；TSS=1关定时器STM #03E7H , PRD ；加载周期寄存器(PRD=999)STM #01E7H , TCR ；定时器分频系数TDDR初始化(TDDR=7) ；TRB=1，当TIM减到0后， 重新加载PRD ；TSS=1，启动定时器 STM #0008H , IFR ；清除尚未处理完的中断STM#0008H , IMR ；开放定时器中断RSBXINTM ；开放中断38. 中断响应过程（P239）接收终端请求IMP屏蔽位为1？中断被响应IACK中断信号产生中断可屏蔽？压栈PC指针运行中断服务程序是中断可屏蔽？INTM=0？继续主程序INTM置为1否否否否返回指令将PC指针还原是是是有问题请潘雪冰