1-PAGE5第1章緒論習(xí)題與思考題1.1請(qǐng)解釋DSP的含義。【答】：DSP有兩種含義：一是代表DigitalSignalProcessing，是指數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，包括其理論、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用；二是代表DigitalSignalProcessor，是指數(shù)字信號(hào)處理器，即用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的微處理器。1.2數(shù)字信號(hào)處理的一般實(shí)現(xiàn)方法有哪些，各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)？【答】：數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法總體上可分為軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)。軟件實(shí)現(xiàn)主要在通用計(jì)算機(jī)上用軟件實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是速度較慢，故主要用于DSP算法的模擬與仿真。硬件實(shí)現(xiàn)可采用單片機(jī)、可編程器件、DSP和ASIC等。其中單片機(jī)主要用于實(shí)現(xiàn)不太復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)；可編程器件主要用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算密集型的高性能、單一固定數(shù)字信號(hào)處理功能，或數(shù)字信號(hào)處理算法的原型設(shè)計(jì)；ASIC針對(duì)特定應(yīng)用需求設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)；DSP芯片可通過(guò)編程滿足不同應(yīng)用需求。1.3為什么DSP特別適合用于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，請(qǐng)簡(jiǎn)述其主要特點(diǎn)?！敬稹浚篋SP在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，原因在于其采取了許多措施提高數(shù)據(jù)處理速度與可靠性。DSP的主要特點(diǎn)如下：（1）改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)（2）流水線技術(shù)（3）專用的硬件乘法器和乘累加操作（4）并行工作的多處理單元（5）片內(nèi)存儲(chǔ)器和強(qiáng)大的硬件配置（6）特殊指令和不斷提高的運(yùn)算精度1.4簡(jiǎn)述哈佛結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的不同。DSP采用的哪種結(jié)構(gòu)？【答】：馮?諾依曼結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間作為整體統(tǒng)一編址，共享地址和數(shù)據(jù)總線。不能同時(shí)取指令和讀/寫操作數(shù)，執(zhí)行一條指令就需要幾個(gè)甚至幾十個(gè)機(jī)器周期。哈佛結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間獨(dú)立，各自擁有獨(dú)立的地址和數(shù)據(jù)總線?？梢酝瑫r(shí)取指令和讀/寫操作數(shù)，且可在程序空間和數(shù)據(jù)空間相互傳遞數(shù)據(jù)，從而提高了指令的執(zhí)行速度。DSP采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)。1.5簡(jiǎn)述流水線操作的基本原理和好處?！敬稹浚夯驹恚簩⒚織l指令的執(zhí)行過(guò)程分為N個(gè)階段，每個(gè)階段需要1個(gè)機(jī)器周期，故一條指令的執(zhí)行需要N個(gè)周期。但每個(gè)周期同時(shí)有N條指令激活，分別處于流水線的不同階段。好處：流水線啟動(dòng)后，每個(gè)周期均有指令執(zhí)行，仿佛一個(gè)周期完成一條指令。不僅提高了處理速度，而且可以使CPU工作在較低頻率下，以降低功耗。1.6簡(jiǎn)述DSP應(yīng)用系統(tǒng)的典型構(gòu)成，是否所有的DSP應(yīng)用系統(tǒng)均需具備所有環(huán)節(jié)？【答】：典型DSP應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成包括輸入信號(hào)源、模擬信號(hào)處理（ASP）、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換（ADC）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換（DAC）、輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)等環(huán)節(jié)。并非所有DSP應(yīng)用系統(tǒng)均需具備所有環(huán)節(jié)。1.7簡(jiǎn)述DSP應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)過(guò)程?！敬稹浚篋SP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程一般包括需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟/硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成及測(cè)試等階段。1.8TI公司目前應(yīng)用較廣的三個(gè)DSP處理器系列是什么？各自適合用于什么領(lǐng)域？【答】：TI目前應(yīng)用最廣的DSP處理器有TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000三個(gè)系列。TMS320C6000系列是32位高性能DSP，面向高性能、多功能、復(fù)雜高端應(yīng)用領(lǐng)域。TMS320C5000系列是16位定點(diǎn)、低功耗DSP，面向低功耗、手持設(shè)備、無(wú)線終端應(yīng)用等消費(fèi)類數(shù)字市場(chǎng)，具有超低功耗。TMS320C2000系列面向數(shù)字控制、運(yùn)動(dòng)控制。目前應(yīng)用的是其第二代改進(jìn)型DSP，片內(nèi)增加了經(jīng)過(guò)優(yōu)化的、用于數(shù)字控制系統(tǒng)的外設(shè)電路，可大幅提高效率和降低功耗，是最佳控制平臺(tái)，也稱DSP控制器。1.9TMS320C2000中32位DSP控制器主要包括哪些子系列，各自有什么特點(diǎn)？【答】：目前TMS320C2000中32位DSP控制器的主流芯片可分為4個(gè)子系列：定點(diǎn)系列、DelfinoTM高性能浮點(diǎn)系列、PiccoloTM小封裝系列，以及ConcertoTM系列。定點(diǎn)系列DSP控制器是在16位定點(diǎn)DSP控制器的基礎(chǔ)上升級(jí)、增強(qiáng)而來(lái)的32位微控制器，具有32位定點(diǎn)CPU內(nèi)核（C28x）。DelfinoTM高性能浮點(diǎn)系列是在32位定點(diǎn)CPU內(nèi)核（C28x）的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)單精度32位IEEE-754浮點(diǎn)處理單元（PFU）。為高性能的實(shí)時(shí)控制應(yīng)用提供了浮點(diǎn)性能與高集成度，大大提高了高端實(shí)時(shí)控制應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方案的智能化與效率。PiccoloTM小封裝系列提供了低成本的高集成度解決方案，可提供多種封裝版本和外設(shè)選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了高性能、高集成度、小尺寸以及低成本的完美組合。ConcertoTM系列將ARMCortex?-M3內(nèi)核與C2000的C28x內(nèi)核整合在一個(gè)器件中，使太陽(yáng)能逆變器和工業(yè)控制等應(yīng)用能夠在保持單芯片解決方案的同時(shí)，保持通信和控制處理彼此隔離。1.10簡(jiǎn)述TMS320F28335主要性能。【答】：（1）高性能32位CPU：C28x定點(diǎn)CPU+IEEE-754單精度浮點(diǎn)單元。（2）采用高性能的靜態(tài)CMOS工藝。工作頻率高達(dá)150MHz（指令周期6.67ns），內(nèi)核電壓為1.9/1.8V。（3）16或32位的外部接口（XINTF）。（4）256K×16位的FLASH、34K×16位的SARAM、1K×16位的OTPROM、8K×16位的BOOTROM。（5）系統(tǒng)控制模塊支持動(dòng)態(tài)改變鎖相環(huán)倍頻系數(shù)，具有片上振蕩器和看門狗時(shí)鐘模塊。（6）128位的安全密鑰。（7）多達(dá)88個(gè)通用數(shù)字量輸入輸出引腳（GPIO）。（8）支持所有58個(gè)外設(shè)中斷。（9）增強(qiáng)的控制外設(shè)。（10）16通道12位ADC模塊。（11）2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線通信（CAN）模塊、3個(gè)串行通信（SCI）