(1)DSP芯片的基本结构:CPU、总线、存储器以及集成外设与专用硬件电路等
CPU主要包括:算数逻辑单元(ALU)、累加器(ACC)、乘累加单元(MAC)、移位寄存器和寻址单元。 存储器包括:ROM、Flash、单访问RAM(SARAM)、双访问RAM(DARAM)等 (2)ALU与累加器的区别是什么?
算术逻辑单元ALU可以实现加/减法运算、逻辑运算等大部分算术和逻辑功能,且许多运算可以在一个周期内完成,ALU的运算结果通常被送往累加器;累加器是DSP中的一个特殊的寄存器,用于存放ALU单元或者其他运算逻辑单元的运算结果,同时作为一些运算逻辑单元的输入,以提供一个中继的功能 (3)什么是冯诺依曼结构和哈佛结构?二者有什么区别?
答:冯·诺依曼结构:程序指令与数据共享同一存储空间,统一编址,依靠指令计数器提供的地址来区分是指令还是数据;采用同一条地址和数据总线进行访问。
哈佛结构:将程序和数据存储在不同的存储空间中,独立编址,独立访问;程序总线和数据总线分开,数据吞吐量提高了一倍
(4)什么是流水线操作?简述其工作原理。
答:流水线的原理:将指令分成几个子操作,不同的子操作由不同的单元完成。这样每一个时钟周期,每个单元都可以进入一条新指令。因此在同一个时钟周期内,在不同的单元可以处理多条指令,相当于并行指令了多条指令。 (5)如何利用I/O口实现UART通信。
答:大多数DSP芯片中都设置了通用的I/O(GPIO)口。GPIO与定时、中断和各种时序有机的结合,就可以模拟出绝大多数的串口通信方式。 (6)HPI口的特点
答:接口所需硬件少;允许一个或两个选通信号,一个独立或复用的地址总线,一个独立或复用的数据总线接到MCU上;主机和DSP可以独立的控制HPI;主机和DSP握手可以通过中断方式完成;主机可以通过HPI接口装载DSP应用程序,接受DSP运行结果或诊断DSP运行状态。 (9)TI公司的定点DSP芯片有哪些?各有什么特点。 答:TMS320C2000系列:主要用于工业控制领域
MS320C5000系列:主要用于音频领域和低质量的视频领域TMS320C6000系列:主要用于高质量的视频领域
第三章
(1)已知一十六进制数3000H,若该数分别用Q0,Q5,Q15表示,计算该数的大小。 答:这道题是一道定点转浮点的题:3000H=(0011 0000 0000 0000)B
用Q0表示为12288;用Q5表示为12288/(2^5)=384;用Q15表示12288/(2^15)=0.375 (2)若某一变量用Q10表示,计算该数所能表示的数值范围和精度。 答:Q10的最大值:((2^15)-1)*2^-Q=31.9990234 Q10 的最小值:-2^15*2^-Q=32 Q10的精度:2^-Q=1/1024
(3)已知x=0.4567,试分别用Q15,Q14,Q5将该数转化为定点数(考虑舍入和不考虑舍入两种情况) 答:这是一道浮点转定点的题:在不考虑舍入的情况下:用Q15表示:[0.4567*2^15]=14965 用Q14表示:[0.4567*2^14]=7482;用Q5表示:[0.4567*2^5]=14
考虑舍入情况下:用Q15表示:[(0.4567*2^15)+0.5]=14965; 用Q14表示:[(0.4567*2^14)+0.5]=7483; 用Q5
表示:[(0.4567*2^5)+0.5]=15
(4)函数f(x)=2(1+x^2),-1 (5)两个数x,y分别用0.45和1.97,试采用16位定点法(保持最大精度),计算x,y之和及乘积,并比较定点和浮点的结果。 解:定点加法:首先进行浮点加法运算,大致确定x,y,z的范围:0.45+1.97=2.42 确定精度:x的精度:15,y的精度:14;z的精度:13 x的定点结果:14745 ;y 的定点结果:31457 z=(x+y*2)/4=19414 z 的浮点表示:2.37 定点乘法:首先进行浮点乘法:0.45*1.97=0.8865 大致确定精度为,x:15;y:14;z:15 x的定点结果:14745 ;y 的定点结果:31457