南京工程学院 Dsp复习

Dsp复习知识点

1. 最小系统包括？每个模块做什么的？

答：一个DSP系统要能够正常的运行程序完成简单的任务，并能够通过JTAG进行调试，它的

最小系统应该包括：

 

DSP芯片；

电源 ----加电顺序需求，电源监测需求和功耗分析；

时钟源 ----时钟管理；

复位电路；

JTAG电路；

程序ROM --接口

 

2. 什么叫定位

答：

连接器将段重定位到目标系统的存储器映射图内，这个功能称为定位(allocation)。

在目标存储器里安置输出段并分配它的地址的过程称为定位。

3. 数字信号中的几种序列？

答：

1、单位采样序列

2、单位阶跃序列

3、实指数序列   

4、复指数序列  

5、矩形序列

6、正弦序列

7、周期序列

4. C6000的2种寻址方式，地址计算

答：线性方式寻址和循环方式寻址

地址计算emmmmm

5. 目标文件？段

一个COFF目标文件总是包含有3个默认段：

.text段，通常含有可执行代码。

.data段，通常含有初始化数据。

.bss段，通常为未初始化变量预留空间。

段有两种基本类型：

初始化段：含有数据和代码。.text和.data段是初始化段，由汇编伪指令.sect创建的命名段也是初始化段。

未初始化段：为未初始化的数据在存储器映射图内预留空间。.bss是未初始化段，由汇编伪指令.usect创建的命名段也是未初始化段。

6. 流水线技术

 

7. （大）伪指令memory，sections的语法规则及用法

memory伪指令定义一个目标系统的存储器映像图。用户可以给存储器各部分命名，指定它们的起始地址和长度。 MEMORY 命令的一般语法如下：

MEMORY{

name 1 [( attr )] : origin = constant , length = constant [, fill = constant]

…

name n [( attr )] : origin = constant , length = constant [, fill = constant]}

命令的参数：name 命名一个存储器区域。attr指定与所命名区域相关联的1~4种属性。origin 指定存储器区域的起始地址；length指定存储器区域的长度;fill为存储器区域指定填充字符，以fill或f输入

例:指定一个具有R和W属性的存储器区域，存储器区域的起始地址为0x00000020，长度为0x00001000，填充常数为0x 0FFFFFFFF：

MEMORY

{ RFILE (RW) : o = 0x00000020, l = 0x00001000, f = 0x0FFFFFFFF}

sections伪指令告诉连接器怎样把输入段组合成输出段，以及把输出段放在存储器的什么位置。

SECTIONS伪指令的一般句法如下：

SECTIONS{

name : [property [, property] [, property] . . . ]

…

name : [property [, property] [, property] . . . ]

}

Name:输出段的段名; Property:输出段属性

如果不指定一个SECTIONS伪指令，连接器使用一个默认的组合和分配段的算法。

每一个段定义以段名name开始，段名是段定义的一部分。段名后是一张定义段内容以及段如何定位的属性列表。属性可以由可选的逗号分开。

段可能有以下的属性：

Load allocation;Run allocation;Input sections;Section type;Fill value

 

8. 连接器给数据段分配的2种地址

答：连接器给每个输出段在目标存储器内分配两个地址：

 

加载时的地址

和

运行时的地址。

 

9. C6000的库，运行时支持库，dsp library库

答：运行时支持库包括的内容：

ISO C/C++标准库；

C的I/O库；

提供低级支持函数，实现和主机操作系统的I/O；

内联算术程序；

系统启动程序(_c_int00)；

 

使C/C++程序可以利用特定指令的函数和宏。

当连接程序时，必须设置目标库作为连接器输入文件之一，其中只能连接被调用的I/O和运行时支持库函数。

DSP函数库(DSP Library，DSPLib)提供一些已优化的ANSI C兼容代码函数模块，用于通用信号处理、数学和矢量运算。包括FFT运算、卷积与滤波运算、自适应滤波运算、相关运算、矢量数学运算、三角运算、矩阵运算以及数据类型转换运算等数十个函数模块。

在DSPLIB中，包括下面的7个函数类别：

自适应滤波算法;相关算法;FFT算法;数字滤波和卷积算法;数学函数;矩阵运算;常用函数;

 

10. 系统设计 上电顺序（外设内核啥的），为什么是这个顺序？--先内核后外设

答：

DSP的一些I/O管脚是双向的，方向由内核控制。

I/O电压一旦被加上后，I/O管脚就立即被驱动，

如果此时还没加核电压，

那么I/O的方向可能就不确定是输入还是输出。

如果是输出，且这时与之相连的其他器件的管脚也处于输出状态，

那么就会造成时序的紊乱或者对器件本身造成损伤。

这种情况下，就需要核电压比I/O电压先加载，至少是同时加载。

 

为了保证C6000芯片在电源未达到要求的电平时，不会产生不受控制的状态，建议在系统中加入电源监测电路。

 

11. 常用数字信号处理算法有

算法一、

克服大脉冲干扰的数字滤波法：

1．限幅 滤波法  

2．中值 滤波法

3．基于 拉依达准则 的 奇异数据滤波法（剔除粗大误差）

4. 基于 中值数 绝对偏差 的 决策滤波器

算法二、

抑制小幅度高频噪声的平均滤波法：通常采用具有低通特性的线性滤波器

1．算数 平均 滤波法  

2．滑动 平均 滤波法

3．加权滑动 平均 滤波法

算法三、复合滤波法

 

12. （大）对dsp公共资源使用限制的6--7种情况

答：

对dsp指令集：

1，指令和功能单元之间的映射

2，延迟时隙

3，指令操作码映射图

4，并行操作

5，条件操作

6，资源限制

资源对公共指令集的限制：

1，使用 相同功能单元指令 的限制

2，使用 交叉通路 的限制

3，使用 长定点型数据 的限制

4，数据 读写 的限制

5，寄存器 读取 的限制

6，寄存器 写 的限制。

13. 为什么有类型说明符，即typedef ？

答：

使用typedef类型说明符，用户可以自定义数据类型，简化书写，又增加了可读性。

例：//将无符号的整型数据定义为Uint32

typedef unsigned int Uint32;

 

14. Dsp有几个系列

答：TI将常用的dsp分为：TMS320C2000系列，TMS320C5000系列，TMS320C6000系列

TMS320系列，ADSP-21xx系列，SHARC系列，TigerSHARC系列，Blackfin系列

15. 处理器——分类 ，分为哪2类？

答：根据硬件指令系统设计的特点分为

复杂指令集  处理器CISC（Complex Instruction Set Computer） 和

精简指令集  处理器RISC（Reduced Instruction Set Computer）

16. 汇编和C语言两者的比较优劣势

答：

汇编优点：

编译和执行效率高，能够满足实时性要求很高的场合；；易实现严格的时序要求，和DSP硬件配合较好；

缺点：不易学、编程周期长；；可移植性差；；需详细掌握系统的硬件结构细节；

C语言优点：

接近人的思维方式、便于编程、易学易用；；C语言的可移植性好；；不必详细掌握系统硬件结构细节；

缺点：编译、执行效率相对较低( >80%) ；；不如汇编语言紧凑；；不易保证严格的时间要求。

 

17. 数字信号处理  数字滤波器和传统的有什么优缺点

答：数字滤波器指输入、输出均为数字信号，通过数值运算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例，或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。它的优点：精度高；；稳定，适于批量生产；；体积小；；重量轻；；灵活；；不要求阻抗匹配；；可实现特殊的滤波功能

从滤波特性上分为：低通，高通，带通，带阻

从网络结构上分为：IIR滤波器；FIR滤波器

数字滤波器的技术指标：1；幅频特性：表示信号通过该滤波器后各频率成分的衰减情况。2；相频特性：反映各个频率成分通过滤波器后在时间上的延时情况。

一般选频滤波器的技术要求由幅频特性给出，相频特性一般不作要求；但如对输出波形有要求，则需要考虑相频特性的技术指标。

18. C6000中资源  数据通路 大致资源架构

答：C6000文献把在指令执行过程中使用的物理资源统称为数据通路，其中包括执行指令的8个功能单元、通用寄存器组以及CPU与片内数据存储器交换信息所使用的数据总线等。

8个功能单元(.L1,.L2,.S1,.S2,.M1,.M2,.D1,.D2)

两个通用寄存器组(A和B)

2个数据读取通路(LD1和LD2)

2个数据存储通路(ST1和ST2)

2个寄存器组交叉通路(1X和2X)

2个数据寻址通路(DA1和DA2)

 

19. 奈奎斯特采样定理，怎么采样

答：设连续信号属带限信号，最高截止频率为Ωc，如果采样角频率Ωs>2Ωc,那么让采样信号通过一个增益为T、截止频率为Ωs/2的理想低通滤波器，可以唯一地恢复出原连续信号。否则， Ωs<2Ωc会造成采样信号中的频谱混叠现象，不可能无失真地恢复原连续信号。一般把临界采样频率Ωs min =2Ωc称为奈奎斯特采样频率。

20. （大）序列中  序列之间互相关  （根据图）求序列的卷积

答：（1）相关运算，设有离散信号x(n)和y(n),其线性相关函数为：

 

上式表示的相关运算，是两数字序列的对应项相乘再相加的运算。式中m表示位移量，m>0表示序列左移，m<0表示右移。

（2）卷积：通过两个函数x和h生成第三个函数y的一种数学算子，表征函数x与h经过翻转和平移的重叠部分的面积。

卷积计算：1.图解法

 

2.例：已知x(n)和h(n)分别为：和，试求x(n)和h(n)的线性卷积。

解 ： 参看下图，分段考虑如下：(1)对于n<0：(2)对于0≤n≤4：(3)对于n>4，且n-6≤0，即4≤6时：(4)对于n>6，且n-6≤4，即6≤10时：(5)对于(n-6)>4，即n>10时：

综合以上结果，y(n)可归纳如下：

 

21. 存储格式？大段，小端，dsp存储格式有什么特点

Endian表示长数据存储在外部存储器中，每个寻址单元如字节，字访问数据的次序，最常用的是字节次序。高字节先称为大端格式，低字节先称为小端格式。Dsp默认是小端格式。

 

22. 运算结果溢出，怎么解决

加减运算指令及溢出问题

1、分类

有符号数加减运算指令：

操作数为整型（32位）或长整型（40位）的ADD、SUB指令；

操作数为半字（16位）的ADD2/SUB2指令。

无符号数加减运算指令ADDU、SUBU，操作数为32或40位无符号数；

带饱和的有符号数加减运算指令SADD、SSUB，操作数为32或40位有符号数；

与16位常数进行加法操作的指令ADDK。

2、溢出问题

运算结果超出目的操作数字长所能表示数的范围，造成运算结果的高位丢失。

解决方法3种：

用较长的字长来存放运算结果，使目的操作数字长超出源操作数字长；

用带饱和的加减运算指令做补码数加减运算；

对整个系统乘一个小于1的比例因子，亦即将所有输入的数值减小，以保持运算过程不产生溢出，但该方法会降低计算精度。

3、减法运算举例

以相同的src1和src2做不同的减法指令说明：饱和减法指令与减法指令的差别；保护位防止溢出的作用。

SSUB     .L2     B1,B2,B3

 

4、累加和运算举例

计算累加和的程序，用长型数存放和数，有8位保护位

下述程序在进入loop循环前，已使寄存器A4指向存放数组的基地址，寄存器B1存放欲累加的个数，寄存器组A3:A2用来存放累加和，进入循环前已清零。

loop:   LDW   .D1    *A4++,A0

           NOP    4

           ADD    .L1     A3:A2,A0,A3:A2

           SUB    .L2     B1,1,B1

           [B1] B  .S1    loop

           NOP    5

 

 

23. 什么叫周期序列，给一个序列证明是周期序列

答：若对所有n存在一个最小的正整数N，满足

则称序列x(n)是周期性序列，周期为N。

例: 因此，x(n)是周期为8的周期序列

一般正弦序列的周期性讨论，，

不是周期序列

 

24. C6000由三个主要部分组成：核CPU、外设和存储器

CPU，包括：

程序取指单元

指令分配单元

指令译码单元

32个32位寄存器

两个数据通路，每个数据通路4个功能单元

控制寄存器

控制逻辑

测试、仿真和中断逻辑  

 

25. Dsp与通用CPU的优势

答：低成本，体积小，功耗低，对高频信号进行实时处理

通用：庞大的存储系统，先进复杂的操作系统