搜索
武汉理工大学考试试题纸（B卷）课程名称DSP原理及应用专业班级电信0401-06题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题一、简答题（5×8=40）1．什么是哈佛结构和冯·诺依曼结构？各有什么特点?2．数字信号处理的实现方法一般有哪几种？3．什么是定点DSP芯片和浮点DSP芯片？并分别举例说明它们的型号？4．解释TMS320C54x芯片内DRAM和SRAM的区别。5．54x的有几组总线，分别是什么？有什么特点？6．54x的累加器有几个？是多少位？桶形移位寄存器是多少位的？假设累加器A=FF01234567H，分别执行带移位的STH和STL指令后，数据存储单元T的结果如何？STHA，8，T；左移8位，AH存入TSTHA，-8，T；右移8位，AH存入TSTLA，8，T；左移8位，AL存入TSTLA，-8，T；右移8位，AL存入T7．HPI的作用什么？一般有哪几类接口？8．C54x的串行通信接口分几种？二、问答题（1,2每题15分，3题10分，4题20分，共60分）1、TMS320C54x的数据寻址方式有哪几种？各有什么特点？2、TMS320C54x芯片的流水线有什么作用？它的原理是什么？由哪几个操作阶段组成?（2）如定义循环缓冲器大小寄存器（BK）来确定了循环缓冲器的大小。大小为R的循环缓冲器必须从一3、TMS320C54x定时器包括那几个存储映像寄存器？画出其内部原理图，并说明如何设定中断的周期？4、（1）循环寻址和位倒序寻址属于什么寻址方式？举例说明分别用在DSP何种计算？写出下面位倒序寻址的结果？（2）如定义循环缓冲器大小寄存器（BK）来确定了循环缓冲器的大小。大小为R的循环缓冲器必须从一个N-bit边界开始。循环缓冲器的有效基地址（EFB）就是用户选定的辅助寄存器（ARx）的低N位置0后所得到的值。，则必须满足何种条件？如循环缓冲器的尾地址（EOB）是通过用BK的低N位代替ARx的低N位得到。循环缓冲器的INDEX就是ARx的低N位，step就是加到辅助寄存器，或从辅助寄存器中减去的值，写出循环寻址的算法。（3）什么是COFF文件？一般包含几种段？写出三条段伪指令？W0W0W2W0W2W0W1W2W3x(?)x(?)x(?)x(?)x(?)x(?)x(?)x(?)X(7)X(6)X(5)X(4)X(3)X(2)X(1)X(0)W0W0W0武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称DSP原理及应用（A卷）一、简答题（5×8=40）1．什么是哈佛结构和冯·诺依曼结构？各有什么特点?答：冯·诺依曼结构采用单存贮结构，即程序指令和数据公用一个存储空间，使用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进行的。当进行高速运算时，不但不能同时进行取指令和取操作数，而且还会造成数据传输通道的瓶颈现象，其工作速度较慢。（2分）哈佛结构采用双存贮空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大提高了数据处理能力和指令执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。（3分）2．数字信号处理的实现方法一般有哪几种？答：数字信号处理的实现方法有：（1）在通用的微机上用软件实现。（2）利用特殊用途的DSP芯片来实现。（3）利用专门用于信号处理的通用DSP芯片来实现。（4）用FPGA/CPLD用户可编程器件来实现。（5）在通用的微机上加上专用的加速处理机来实现。（6）用基于通用DSP核的ASIC芯片实现。（每个一分）3．什么是定点DSP芯片和浮点DSP芯片？并分别举例说明它们的型号？答：在浮点的DSP中，数据可以表示成整数，也可以表示成浮点数，浮点数在运算中，表示数的范围由于其指数可自动调节，因此可以避免数的规格化和溢出问题。（2分）代表有TMS320C54x。（1分）在浮点的DSP中，数据用定点表示方法，分别有整数表示和小数表示方法。（1分）代表有TMS320C6000。（1分）4．解释TMS320C54x芯片内DRAM和SRAM的区别。答：双寻址DAM(DRAM)在一个指令周期内，可对其进行两次存取操作，一次读出和一次写入。（3分）单寻址DAM(SDRAM)在一个指令周期内只能进行一次存取操作。（2分）5．54x的有几组总线，分别是什么？有什么特点？答：C54x有8组16位总线：（1分）1组程序总线PB（1分）3组数据总线CB、DB、EB（1分）4组地址总线PAB、CAB、DAB、EAB（1分）可在一个指令周期内产生两个数据存储地址，实现流水线并行处理。（1分）6.54x的累加器有几个？是多少位？桶形移位寄存器是多少位的？假设累加器A=FF01234567H，分别执行带移位的STH和STL指令后，数据存储单元T的结果如何？STHA，8，T；左移8位，AH存入TSTHA，-8，T；右移8位，AH存入TSTLA，8，T；左移8位，AL存入TSTLA，-8，T；右移8位，AL存入T答:54x的累加器有两个，A和B累加器，都是40位。桶形移位寄存器是40位的。（1分）STHA，8，T；T=2345H（1分）STHA，-8，T；T=FF01H（1分）STLA，8，T；T=6700H（1分）STLA，-8，T；T=2345H（1分）7．HPI的作用什么？一般有哪几类接口？答：HPI是一个与主机通信的并行接口，主要用于DSP与其他总线或CPU进行通信。（2分）信息可通过C54x的片内存储器进行数据交换。（1分）可分为8位标准HPI接口、8位增强型HPI接口和16位增强型HPI接口。（2分）8．C54x的串行通信接口分几种？答：C54x配备的串口有4种：（1分）分别是：单通道同步串口SP；（1分）带缓冲器单通道同步串口BSP；（1分）并行带缓冲器多通道同步串口McBSP；（1分）时分多通道带缓冲串行口。（1分）二、问答题（4×15=60）1．TMS320C54x的数据寻址方式有哪几种？各有什么特点？答：TMS320C54xDSP提供以下7种基本数据寻址方式。（1分）立即数寻址：操作数在指令中，运行较慢，需要较多的存储空间，用于对寄存器的初始化。（2分）绝对地址寻址：可以寻址任一数据存储器中的操作数，运行较慢，需要较多的存储空间，用于对寻址速度要求不高的场合。（2分）累加器寻址:把累加器内容作为地址指向程序存储单元，用于在程序存储器和数据存储之间传送数据。（2分）直接寻址：指令中包含数据存储器的低7位和DP或SP结合形成16位数据存储器地址，寻址速度快，用于对寻址速度要求高的场合。（2分）间接寻址：利用辅助寄存器内容作为地址指针访问存储器，可寻址64千字×16位字数据存储空间中任一单元，用于按固定步长寻址的场合。（2分）存储器映射寄存器寻址：用于中断或子程序调用时，将数据保存或从堆栈弹出。（2分）存储器映像寄存器寻址：是基地址为零的直接寻址，寻址速度快，用于直接用NMR快速访问数据存储器的0页。（2分）2．TMS320C54x芯片的流水线有什么作用？它的原理是什么？由哪几个操作阶段组成?答：流水线操作是DSP芯片不同于一般单片机的主要硬件工作机制，流水线操作可以减少指令执行时间，提高DSP的运行速度，增强DSP的处理能力。(1分）流水线操作是指各条指令以机器周期为单位，相差一个时间周期而连续并行工作的情况。其工作原理是：将指令分成几个子操作，每个子操作由不同的操作阶段完成，这样每隔一个机器周期，每个操作阶段就可以进入一条新指令，因此在同一机器周期内，在不同的操作阶段以处理多条指令，相当于并行执行了多条指令。（5分）在C54x的流水线中，一条指令分为预取指、取指、译码、寻址、读数和执行6个操作阶段。预取指：CPU将PC中的内容加载到程序地址总线PAB，找到指令代码的存储单元。(1.5分)取指：CPU从选取的程序存储单元中，取出指令代码加载到程序总线PB。(1.5分)译码：CPU将PB中的指令代码加载到指令译码器IR，并对IR中的内容进行译码，产生执行指令所需要的一系列控制信号。(1.5分)寻址：CPU将数据的读地址或将两个读地址分别加载到数据总线DAB和CAB中,并对辅助寄存器或堆栈进行修正。(1.5分)读数：CPU将读出的数据分别加载到数据总线DB和CB中，若是执行并行操作指令，在完成上述操作的过程中，同时将数据的写地址加载到数据地址总线EAB中。(1.5分)执行：CPU按照操作码要求执行指令，并将数据加载到EB中，写入指定的存储单元。(1.5分)3．TMS320C54x定时器包括那几个存储映像寄存器？画出其内部原理图，并说明如何设定中断的周期？答：TMS320C54x定时器有3个存储器映象寄存器：TIM、PRD和TCR，TIM是定时器寄存器，每计数一次自动减1，(1分)PRD是定时器周期寄存器，当TIM减为0后，CPU自动将PRD的值装入TIM，(1分)TCR是定时器控制寄存器，包含定时器的控制和状态位，(1分)其内部原理图为：（５分）定时周期＝CLKOUT×（TDDR＋1）×(PRD+1)。（2分）4、（1）循环寻址和位倒序寻址属于什么寻址方式？举例说明分别用在DSP何种计算？写出下面位倒序寻址的结果？（2）如定义循环缓冲器大小寄存器（BK）来确定了循环缓冲器的大小。大小为R的循环缓冲器必须从一个N-bit边界开始。循环缓冲器的有效基地址（EFB）就是用户选定的辅助寄存器（ARx）的低N位置0后所得到的值。，则必须满足何种条件？如循环缓冲器的尾地址（EOB）是通过用BK的低N位代替ARx的低N位得到。循环缓冲器的INDEX就是ARx的低N位，step就是加到辅助寄存器，或从辅助寄存器中减去的值，写出循环寻址的算法。（3）什么是COFF文件？一般包含几种段？写出三条段伪指令？答：（1）循环寻址和位倒序寻址都属于间接寻址，（1分）循环寻可用在信号处理中的卷积、相关、FIR滤波运算中。（１分）位倒序可以提高FFT的算法效率。（１分）（4分）(2)循环寻址算法为：if0≤index+step＜BKindex=index+stepW0W0W2W0W2W0W1W2W3x(0)x(4)x(2)x(6)x(1)x(5)x(3)x(7)X(7)X(6)X(5)X(4)X(3)X(2)X(1)X(0)W0W0W0Elseifindex+step≥BKindex=index+step-BKElseifindex+ste＜0index=index+step+BK（６分）(3)COFF就是公共目标文件，（１分）包含３种形式的段：文本段、数据段、保留空间段（3分）伪指令有：.bss,.usect,.text,.data,.sect.（3分）