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DSP技术及应用习题答案第1章 绪论1.1 DSP的概念是什么？本书说指的DSP是什么？答：DSP有两个概念。一是数字信号处理（Digital Signal Processing），指以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理；二是数字信号处理器（Digital Signal Processor），指是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。 本书中的DSP主要指后者，讲述数字信号处理器的应用。1.2 什么是哈佛结构和冯诺伊曼结构？它们有什么区别？答：（1） 冯诺伊曼（Von Neuman）结构 该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，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分时进行。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）哈佛（Harvard）结构该结构采用双存储空间，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，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。1.3 已知一个16进制数3000H，若该数分别用Q0、Q5、Q15表示，试计算该数的大小。答：3000H=12288。若用Q0表示，则该数就是12288；若用Q5表示，则该数就是12288*2-5=384；若用Q15表示，则该数就是12288*2-15=0.3751.4 若某一个变量用Q10表示，试计算该变量所能表示的数值范围和精度。答：Q10能表示的数值范围是3231.9990234，其精度为2-101.5 若x=0.4567，试分别用Q15、Q14、Q5将该数转换为定点数。答：Q15：x*215=int(0.4567*32768)=14965；Q14：x*214=int(0.4567*16384)=7482；Q5：x*25=int(0.4567*32)=14。注意：结果都要取整；可以十进制也可以是十六进制。第2章 TMS320C54x的CPU结构和存储器配置2.1 TMS320C54x芯片的CPU主要由哪几部分组成？答：CPU主要组成是40位的算术逻辑运算单元ALU；40位的累加器A和B；40位的桶形移位寄存器；乘法累加单元（MAC）；比较、选择和存储单元（CSSU）；指数编码器（EXP）；16位的状态寄存器ST0、 ST1以及处理器工作方式状态寄存器PMST；寻址单元。2.2 处理器工作方式状态寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM三个状态位对C54x的存储空间结构各有何影响？答：MP/MC控制位用来决定程序存储空间是否使用内部存储器。当MP/ MC=0时，称为微计算机模式，允许片内ROM配置到程序存储器。当MP/ MC=1时，称为微处理器模式，禁止片内ROM配置到程序存储器。OVLY控制位用来决定程序存储空间是否使用内部RAM。当OVLY= 0时，程序存储空间不使用内部RAM。当OVLY= 1时，程序存储空间使用内部RAM，内部RAM同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。DROM：用来决定片内ROM是否可以映射到数据存储空间。当DROM=1时，片内ROM配置到程序和数据存储空间。当DROM=0时，禁止片内ROM配置到数据存储空间。第3章 TMS320C54x的指令系统3.1 已知（30H）=50H，AR2=40H，AR3=60H，AR4=80H。 MVKD 30H，*AR2 ；（40H）=50H MVDD *AR2，*AR3 ；（60H）=50H MVDM *AR3，AR4 ；AR4=50H运行以上程序后，（30H）、（40H）、*AR3和AR4的值分别等于多少？答：均等于50H。3.2已知（80H）=20H，（81H）=30H。 LD #0，DP LD 80H，16，B ADD 81H，B运行以上程序后，B等于多少？答：此题错误。因为第2和第3条指令中的80H、81H默认是80H、81H，那么根据直接寻址方式的地址形成，DP的值放在高9位，后面的值只取低7位，合在一起形成16位地址就是0000000000000000B（0000H）、0000000000000001B（0001H）。而这2个地址的值已知条件中没有说明，此题无解。如果按照已知条件，应该将DP值置为1，即第1条指令改为LD #1，DP。则第2条指令执行后，B=200000H；第3条指令执行后，B=200030H。3.3 试为下列程序段的每条指令加上注释。 STM #88H, AR0 ；AR0=0088H LD #1000H, A ；A=0000001000H zhong: SUB AR0, A ；A=0000001000H0088H=0000000F78H BC zhong, AGT, AOV ；若A0且A溢出，则跳转至zhong3.4 阅读以下程序，分别写出运行结果。 .bss x, 4 .bss x, 4 .data .data table: .word 4, 8, 16, 32 table: .word 4, 8, 16, 32 STM #x, AR1 STM #x, AR1 RPT 2 RPT 2 MVPD table, *AR1+ MVPD table, *+AR1答：左边的程序段的运行结果是以x开始的3个存储单元分别置初值4，8，16。右边的程序段的运行结果是以x+1开始的3个存储单元分别置初值4，8，16，而x没有置初值。 第4章 TMS320C54x汇编语言程序设计4.1 说明.text段、.data段和.bss段分别包含什么内容？答：.text段是已初始化段，包含可执行的程序代码，是汇编语言程序的正文；.data段也是已初始化段，一般包含初始化的数据块；.bss段是未初始化段，没有确切内容，主要作用是定义变量，预留存储单元。4.2 在堆栈操作中，PC当前地址为4020H，SP当前地址为0013H，运行PSHM AR7后，PC和SP的值分别是多少？答：PC=4021，SP=0012H。4.3 试编写0.25（0.1）的程序代码。答： .mmregs STACK .usect “STACK”,10h ; 为堆栈指定空间 .bss x,1 ; 为变量x,y,z各分配1个字的空间 .bss y, 1 .bss z, 1 .def start .datatable: .word 25*32768 /100 ; 变量初始化 .word 1*32768 /10 .textstart: STM # 0,SWWSR ; 插入0个等待状态 STM # STACK + 10h,SP ; 设置堆栈指针 STM # x,AR1 ; AR1指向x RPT #1 MVPD table,*AR1+ ; 从程序存储器到数据存储器 SSBX FRCT ；FRCT置1 LD # x, DP ；设置DP LD x, T MPY y, A ；x*y STH A,z ；存结果end: B end .end 4.4 编写程序段，设计一个存储空间为100字的堆栈。答：STACK .usect “STACK”，100STM # STACK + 100，SP ; 设置堆栈指针4.5 编写程序段，实现对数组x5中的每个元素都加1。答： .bss x, 5begin: STM #x, AR4 STM #4, AR3loop: ADDM #1, *AR4+ BANZ loop, *AR3-4.6 编写完整程序，实现y=x1+x2+x3+x4+x5。答： .mmregs STACK .usect “STACK”,10h ; 为堆栈指定空间 .bss x1,1 ; 为变量x1x5，y各分配1个字的空间 .bss x2, 1 .bss x3, 1 .bss x4, 1 .bss x5, 1.bss y, 1 .def start .datatable: .word 1,2,3,4,5 ; 初始化数据 .textstart: STM # 0,SWWSR ; 插入0个等待状态 STM # STACK + 10h,SP ; 设置堆栈指针 STM # x1,AR1 ; AR1指向x RPT #4 MVPD table,*AR1+ ; 从程序存储器到数据存储器 STM # x1, AR2 ；设置首地址 RPTZ A, #4 ADD *AR2+, A STL A, *AR2+ STH A, *AR2end: B end .end4.9 阅读以下程序，写出运行结果。 .bss y, 5 table: .word 1, 2, 3, 4, 5 STM #y, AR2 RPT #5 MVPD table, *AR2+ LD #0, B LD #81H, AR5 STM #0, A STM #4, BRC STM #y, AR5 RPTB sub1 ADD *AR5, B, A STL A, *AR5+ sub: LD #0, B运行以上程序后，（81H）、（82H）、（83H）、（84H）和（85H）的值分别是多少？答：题目中不仅有指令语法错误，还有逻辑错误。因为虽然通过LD #81H, AR5将81H赋给AR5，但是后面又有STM #y, AR5。所以AR5的值依然是y，运行后不会将加法的结果送到81H85H单元。当然，根据题意，运行后的结果是（81H）=1，（82H）=2，（83H）=3，（84H）=4，（85H）=5。4.10 链接命令文件中，MEMORY和SECTION命令的任务是什么？答：MEMORY命令的作用是定义系统中所包含的各种形式的存储器，以及它们占据的地址范围。SECTION命令的作用是将输出端定位到所定义的存储器中。注：4.7、4.8、4.11题系实验要求，不提供参考答案，请同学们自行上机编程验证。