1-PAGE5第1章緒論習(xí)題與思考題1.1請解釋DSP的含義。【答】：DSP有兩種含義：一是代表DigitalSignalProcessing，是指數(shù)字信號處理技術(shù)，包括其理論、實現(xiàn)和應(yīng)用；二是代表DigitalSignalProcessor，是指數(shù)字信號處理器，即用于實現(xiàn)數(shù)字信號處理的微處理器。1.2數(shù)字信號處理的一般實現(xiàn)方法有哪些，各自有什么優(yōu)缺點？【答】：數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法總體上可分為軟件實現(xiàn)和硬件實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)主要在通用計算機上用軟件實現(xiàn)。其缺點是速度較慢，故主要用于DSP算法的模擬與仿真。硬件實現(xiàn)可采用單片機、可編程器件、DSP和ASIC等。其中單片機主要用于實現(xiàn)不太復(fù)雜的數(shù)字信號處理任務(wù)；可編程器件主要用于實現(xiàn)計算密集型的高性能、單一固定數(shù)字信號處理功能，或數(shù)字信號處理算法的原型設(shè)計；ASIC針對特定應(yīng)用需求設(shè)計，開發(fā)周期較長；DSP芯片可通過編程滿足不同應(yīng)用需求。1.3為什么DSP特別適合用于進行數(shù)字信號處理，請簡述其主要特點?！敬稹浚篋SP在數(shù)字信號處理領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢，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的主要特點如下：（1）改進的哈佛結(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)存儲器和強大的硬件配置（6）特殊指令和不斷提高的運算精度1.4簡述哈佛結(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。不能同時取指令和讀/寫操作數(shù)，執(zhí)行一條指令就需要幾個甚至幾十個機器周期。哈佛結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲空間獨立，各自擁有獨立的地址和數(shù)據(jù)總線?？梢酝瑫r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采用改進的哈佛結(jié)構(gòu)。1.5簡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)行過程分為N個階段，每個階段需要1個機器周期，故一條指令的執(zhí)行需要N個周期。但每個周期同時有N條指令激活，分別處于流水線的不同階段。好處：流水線啟動后，每個周期均有指令執(zhí)行，仿佛一個周期完成一條指令。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)成包括輸入信號源、模擬信號處理（ASP）、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換（ADC）、數(shù)字信號處理（DSP）、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換（DAC）、輸出執(zhí)行機構(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簡述DSP應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計過程?！敬稹浚篋SP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程一般包括需求分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟/硬件設(shè)計、系統(tǒng)集成及測試等階段。1.8TI公司目前應(yīng)用較廣的三個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、低功耗DSP，面向低功耗、手持設(shè)備、無線終端應(yīng)用等消費類數(shù)字市場，具有超低功耗。TMS320C2000系列面向數(shù)字控制、運動控制。目前應(yīng)用的是其第二代改進型DSP，片內(nèi)增加了經(jīng)過優(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，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？【答】：目前TMS320C2000中32位DSP控制器的主流芯片可分為4個子系列：定點系列、DelfinoTM高性能浮點系列、PiccoloTM小封裝系列，以及ConcertoTM系列。定點系列DSP控制器是在16位定點DSP控制器的基礎(chǔ)上升級、增強而來的32位微控制器，具有32位定點CPU內(nèi)核（C28x）。DelfinoTM高性能浮點系列是在32位定點CPU內(nèi)核（C28x）的基礎(chǔ)上，增加了一個單精度32位IEEE-754浮點處理單元（PFU）。為高性能的實時控制應(yīng)用提供了浮點性能與高集成度，大大提高了高端實時控制應(yīng)用實現(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，實現(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)核整合在一個器件中，使太陽能逆變器和工業(yè)控制等應(yīng)用能夠在保持單芯片解決方案的同時，保持通信和控制處理彼此隔離。1.10簡述TMS320F28335主要性能?！敬稹浚海?）高性能32位CPU：C28x定點CPU+IEEE-754單精度浮點單元。（2）采用高性能的靜態(tài)CMOS工藝。工作頻率高達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鐘模塊。（6）128位的安全密鑰。（7）多達88個通用數(shù)字量輸入輸出引腳（GPIO）。（8）支持所有58個外設(shè)中斷。（9）增強的控制外設(shè)。（10）16通道12位ADC模塊。（11）2個現(xiàn)場總線通信（CAN）模塊、3個串行通信（SCI）