DSP学习总结

根据一学期以来对DSP这门课程的学习，学到了很多DSP相关的知识。了解了如何根据实际需求选择DSP芯片，也知道了C54x的汇编和链接过程，还掌握了C54x的寻址方式。对于老师的授课方法也有一定的见解。

开始学DSP的时候比较着急，因为也感觉什么都不会，不知道从哪里下手。手上的资料只有书，后来去图书馆看了两本，一本是《DSP原理与开发》，除了有详细的理论说明之外，还会在每个章节之后配上一个例程，缺点就是错误也不少，估计时间太仓促，校对没做好。另一本书是清华大学出版社的《TMS320C28X系列DSP的CPU与外设》，是从TI的英文的技术手册翻译过来的，分上、下两册，可以作为工具书，很实用，缺点是没有例子。书看了一两遍，觉得还是一头雾水。后来有相应的实验开课，慢慢对DSP有点了解了，刚开始都不知道怎么建PROJECT，后来问了同学，然后再看TI的例程，仿照它的程序框架，边看例程，边对着实验指导书，看得主要是如何初始化，需要对每个外设进行哪些寄存器的初始化，寄存器为什么这样设置，程序如何进中断，如何出中断等等。边看书边做实验，效率会高很多，也就能慢慢理解了。

对于刚学DSP的新手我觉得掌握一些初级知识就差不多了。

第一步：硬件入门。1.先学习DSP的硬件基础：了解CPU结构、中断、EMIF、HPI、GPIO、SPI、Timer、供电方式、时钟；2.了解DSP互连的存储器：SDRAM、FLASH、FIFO、双口RAM、SDSRAM等不需深入研究；3.了解CPLD/FPGA的硬件结构、连接原理、VerilogHDL编程语言需深入研究；4.了解DSP Bootloader不需深入研究；5.了解DSP和外部通信的接口：PCI、USB、LAN、UART等，有时间可以看看DM642的VideoPort

第二步：工具入门。1.学习数字电路、模拟电路、电路分析的知识；2.学好一种PCB绘制软件如Protel DXP2006；3.学习信号完整性、学习传输线理论，特性阻抗知识；

关于老师上课的方式我认为：1.太多的理论知识枯燥乏味，因为有实验课，我觉得老师可以根据实验要做的内容在课堂上深入讲解，这样在讲述的同时能让同学们认真听，认真记以便于实验课程的顺利完成，比纯理论效果会好点。2.课上应该多讲解一些例子，由浅而深，我觉得上课关键是调动同学的积极性，能吸引学生的很多是夹杂着现实生活中的事，中国的DSP才刚刚起步，发展正方兴未艾，严格意义上符合DSP两大核心特征的公司，更是非常之少，整个国内网络展示广告领域对于DSP的理解都远远没有达到普及的程度，有很大的发展潜力，让同学们意识到学习DSP是有用的。

第二篇：DSP总结(附程序)

DSP总结（附程序）

1. 数字信号处理器也称DSP芯片，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

2. DSP芯片的主要特点：

1.哈佛结构；2．多总线结构；3．流水线结构；4. 多处理单元；

5.特殊的DSP指令；6．指令周期短；7．运算精度高； 8．硬件配置强

3. 选择DSP芯片时应考虑的因素：

1) DSP芯片的运算速度：这是一项很重要的性能指标，决定系统实时性问题。运算速度可以用以下几种性能指标来衡量：

①指令周期：执行一条指令所需要的时间，通常以毫秒为单位。

② MAC时间：完成一次乘法和一次加法的时间。

③ FFT执行时间：运行一个N点FFT程序所需的时间。

④ MIPS：每秒执行百万条指令。

⑤ MOPS：每秒执行百万次操作。

⑥ MFLOPS：每秒执行百万次浮点操作。

⑦ BOPS：每秒执行十亿次操作。

2) DSP芯片的硬件资源：如片内ROM和RAM的大小，外部可扩展的程序、数据和空间，总线接口和I/O接口等。

3) DSP芯片的运算精度：参加运算的数据字长越长精度越高。一般DSP字长16位，如TI公司的TMS320系列；有的定点芯片字长为24位，如MOTOLORA公司的MC56001。浮点芯片为32位。

4) DSP芯片的功耗。

4. TMS320C54x是16位定点数字信号处理器。佛结构，程序与数据分开存放，内部具有8条高度并行的总线。片内集成有片内的存储器和片内的外设以及专门用途的硬件逻辑，并配备有功能强大的指令系统，使得该芯片具有很高的处理速度和广泛的应用适应性。再加上采用模块化设计以及先进的集成电路技术，芯片的功耗小，成本低，自推出以来已广泛地应用于诸如移动通信、数字无线电、计算机网络以及各种专门用途的实时嵌入系统和仪器仪表中。

5. TMS320C54x的硬件结构基本有三大块：

1) 包括算术逻辑运算单元、乘法器、累加器、移位寄存器、各种专门用途的寄存器、地址生成器以及内部总线；

2) 16~24位外接存储器接口、片内的程序ROM、片内单访问的数据RAM和双访问的数据RAM；

3) 片内的锁相环（PLL）时钟发生器以及各种控制电路。

6. TMS320C54x的主要特性——CPU部分

1) 先进的多总线结构。

2) 40位算术逻辑单元（ALU）。

3) 40位专用加法器相连。

4) 。

5) 指数编码器可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数。

6) 双地址生成器包括8个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术运算单元（ARAU）。

1

7. TMS320C54x的主要特性——存储器系统（内核中的汇编）

具有16位192K字的可寻址空间：

1) 64 K字程序存储器

2) 64 K字数据存储器

3) 64K字I/O空间

4) 在C548、C549、C5402、C5410和C5420中程序存储器可以扩展。

5) 不同型号芯片的片内存储器的结构及容量也不同。

8. TMS320C54x的主要特性——在片外设和专用电路

⑧ 可与主机直接连接的8位并行主机接口（HPI），有些产品还包括扩展的8位并行主机接口（HPI8）和16位并行主机接口（HPI16）

⑨片内的串口根据型号不同可分为全双工的标准串口、支持8位和16位数据传送、时分多路（TDM）串口、缓冲串口（BSP）以及多通道缓冲串口（McBSP）

9. TMS320C54x的主要特性——电源和功耗

①可采用5v（C）,3.3v（LC）,3v（UC）1.8v或2.5v（VC）的超低电压供电

②可采用功能下降指令IDLE1、IDLE2和IDLE3控制芯片的功耗。

③可控制禁止CLKOUT信号

10. ’C54x片内存储器简介：

（1）片内ROM：

1) 多用作程序存储空间的一部分；

2) 2K容量的ROM含一个TI公司定义的引导装入程序，用于将程序；

3) 快速引导入片内或片外的快速RAM中；

4) 大容量ROM可划分为数据及程序空间；

5) 较大的ROM属于通用的ROM，可以利用TI公司提供的合适工具和方法；

6) 将目标文件格式的代码和数据固化到ROM中。

（2）片内双访问RAM（DARAM）：

1) DARAM由几个块组成；

2) 各DARAM块在每个机器周期内可被访问两次；

3) 常被划分为数据空间存储数据值；

4) 也可划分为程序空间存储程序代码；

5) ’C5416片内含64K字程序/数据DARAM，分8块，每块8K字。

11. ’C54x的外部程序存储器可寻址64K字的存储空间。他们的片内ROM、双寻址RAM

（DARAM）以及单寻址RAN（SARAM），都可以通过软件映像到程序空间。档存储单元映像到程序空间时，处理器就能自动地对它们所处的地址范围寻址。

12. TMS320C54x存储器由3个独立的可选择空间组成：程序空间、数据空间和I/O空

间。在任何一个存储空间内，RAM、ROM、EPROM、EEPROM或存储器映像外围设备都可以驻留在片内或者片外。3个空间的总地址范围为192K字。

程序存储器空间存放要执行的指令和执行中所用的系数表，数据存储器存放执行指令所要用的数据。I/O存储空间与存储映像外围设备接口，可以作为附加的数据存储空间使用。

在’C54x中片内存储器的形式有DARAM、SARAM和ROM3种，取决于芯片的型号。RAM总是安排到数据存储空间，但也可以构成存储空间。ROM一般构成程序存储空间，也可以部分安排数据存储空间。

’C54x的3个状态位：MP/ MC位、OVLY位和DROM位。

13. 2KTI公司定义的）：

2

1) 自举加载程序从串行口、外部存储器、I/O口，或者主机接口自举加载；

2) 256字μ律压扩表；

3) 256字A律压扩表；

4) 256字正弦函数值查找表；

5) 中断向量表。

14. CPU（中央处理单元）的基本组成：

1) 40位算术逻辑单元（ALU）

2) 2个40位累加器

3) 一个16~30位的桶形移位寄存器

4) 乘法器/加法器单元

5) 比较、选择和存储单元（CSSU）

6) 指数编码器

7) CPU状态和控制寄存器

8) 两个地址发生器

15. 401) DB取得16位输入数据；

2) DB和CB取得32位输入数据；

3) 40位累加器A和B。

桶形移位器的功能框图

16. 程序地址发生器（PAGEN）共有5个寄存器：

1) 程序计数器（PC）

3

2) 重复计数器（RC）

3) 块重复计数器（BRC）

4) 块重复起始地址寄存器（RSA）

5) 块重复结束地址寄存器（REA）

17. 完整的片内外设配置包括通用I/O引脚、定时器、时钟发生器、主机接口（HPI）、

软件可编程等待状态发生器、串行通信接口和可编程存储器切换逻辑等。

18. 锁相环电路（PLL）通过设定芯片的3个时钟模式引脚的电平，可以选择片内振荡时钟与外部参考时钟的倍频。

19. 软件的时钟频率调节方式灵活方便，可以设置以下两种时钟模式之一： ①倍频模式，输入时钟乘以从0.25~15共31档比例系数之一； ②分频模式（DIV），输入时钟CLKIN2分频或4分频。

20. HPI接口：TMS320C54x片内都有一个主机接口（HPI），而HPI是一个8位的并行口，

用来与主设备或主处理器接口。外部主机是HPI的主控者，它可以通过HPI直接访问CPU的存储空间，包括映像存储器。

21. 主机接口（HPI）各功能解释：

1) HPI存储器（DARAM） HPI RAM主要用于TMS320C54x与主机之间传送数据，

也可以用作通用的双寻址数据RAM或程序RAM。

2) HPI地址寄存器（HPIA）它只能由主机对其直接访问，寄存器中存放当前寻址

的存储单元的地址。

3) HPI数据锁存器（HPID）它同HPIA一样只能由主机对其直接访问。

4) HPI控制寄存器（HPIC）TMS320C54x和主机都能对它直接访问，它映像在

TMS320C54x数据存储器的地址为002CH。

5) HPI控制逻辑用于处理HPI与主机之间的接口信号。

22. HPI的2种工作方式：

1) 共用访问模式（SAM）：常用

主机和DSP都能访问HPI存储器；异步工作的主机访问可以在HPI内部重新得到同步；主机和DSP的周期发生冲突时（同时读或写），主机具有访问优先权，DSP等待一个周期。

2) 仅主机访问模式（HOM）：

只有主机能访问HPI存储器；主机可以以更快速度访问，与’C54x的时钟速率无关，DSP处于复位状态或所有内部外部时钟都停止的IDLE2空闲状态（最小功耗状态）。

23. 中断系统：’C54xDSP及支持软件中断，也支持硬件中断。

1) 由程序指令（INTR、TRAP或RESET）请求的软件中断；

2) 由外部物理设备信号请求的硬件中断。该中断有两种形式：

① 受外部中断口信号触发的外部硬件中断；

② 受片内外设电路信号触发的内部硬件中断。

24. 中断分类：’C54x DSP可支持16个用户可屏蔽中断（SINT15—SINT0）

1) 可屏蔽中断

对’C5402只使用14个可屏蔽中断，这些硬件名为：

① INT3——INT0；

② RINT0、XINT0、RINT1和XINT1（串行口中断）

③ TINT、TINT1（定时器中断）

④ HPINT（主机接口）DMAC0——DMAC5.

4

2) 非屏蔽中断

25. 处理中断步骤：

1) 接收中断请求

2) 应答中断

3) 执行中断服务程序（ISR）

26. 重新映象中断向量地址：

C54x的中断向量表是可重新定位的，即在DSP复位时，IPTR＝1FFH，中断向量新被映象到程序存储器的第511页，中断向量表的起始地址固定为0FF80H，复位后，此表的起始地址可由用户指定。

中断向量可重新被映象到程序存储器的任何一个128字页开始的地方（除保留区域外）。中断向量地址由PMST中的中断向量指针IPTR（9位）和中断向量号（0～

31）左移两位后组成。

27. 第4章与第6、7章结合看，编程题??

28. （实现求和的）例6-2 计算y= 5i=1xi。程序如下：()

.title “example2.asm”

.mmregs

STACK .usect“STK”,10H ；堆栈的设置

.bss x , 5 ；为变量分配6个字的存储空间 .bss y , 1

.def start

.data

table: .word 10,20,30,40,50 ；x1,x2,x3,x4,x5

.text

start: STK #0 , SWWSR ；插入0个等待状态

LD #1 , DP

STM # STACK+10H,SP ；设置堆栈指针

STM # x,AR1 ；AR1指向x

RPT #4

MVPD table,*AR1+

LD # 0,A

CALL SUM

end: B end

SUM: STM # x,AR3

STM # x,AR4

Loop: ADD *AR3+,A ；程序存储器

BANZ loop,*AR4-

STL A,@ y

RET

.end

5

例6.2计算?= ??=???(实现求和)

.title “example2.asm” 例6.4 计算z=x+y-w.

.title“example4.asm” 例 6.6 计算y=x1×a1+x2×a2.

.title“example6.asm” .mmregs

STACK .usect “STK”,10H

.bss x , 5 .bss y , 1 .def start .data

table:.word 10,20,30,40,50

.text

start:STK #0 , SWWSR

LD #1 , DP

STM # STACK+10H,SP STM # x,AR1 RPT #4

MVPD table,*AR1+ LD # 0,A CALL SUM

end: B end

SUM: STM # x,AR3

STM # x,AR4

Loop: ADD *AR3+,A

BANZ loop,*AR4- STL A,@ y RET .end

例 6.3 堆栈的使用

.title “example3.asm” .mmregs

size .set 100

stack .usect“STK”,size

.def start .text

start: STM # 0 SWWSR

STM stack + size,sp LD # 1234H,A STM #100,AR1 MVMM SP,AR7

Loop: STL A,*AR7—

BANZ loop,*AR1— .end

.mmregs

STACK .usect“STK”,10H

.bss x,1 .bss y,1 .bss w,1 .bss z,1 .def start .data

table: .word 30,20,25

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # x,AR1 RPT # 2

MVPD table,*AR1+ CALL SUMB

end : B end SUMB: LD @ x,A

ADD @ y,A SUB @ w,A STL A,@ z RET .end

例6.5 计算y=mx+b.

.title“example5.asm” .mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss x ,1 .bss m ,1 .bss b ,1 .bss y ,1 .def start .data

table:.word 3,15,20

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # x,AR1 RPT # 2

MVPD table,*AR1+ CALL SU

end : B end SU : LD @ x,T

MPY @ m,A ADD @ b,A STL A,@ y RET .end

.mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss x1 ,1 .bss x2 ,1 .bss a1 ,1 .bss a2 ,1 .bss y,1 .def start .data

table:.word 3,4,5,6

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,S STM # x1,AR1 RPT # 3

MVPD table,*AR1+ CALL SUM

end : B end SUM: LD @ x1,T

MPY @ a1,B LD @ x2,T MAC @ a2,B STL B,@ y RET .end

例6.7 y=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4.

.title“example6.asm”.mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss a ,4 .bss x ,4 .bss y ,1 .def start .data

table:.word 1,2,3,4

.word 8,6,4,2 .text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # a,AR1 RPT # 7

MVPD table,*AR1+ CALL SUM

end : B end SUM: STM #a,AR3

STM #x,AR4 RPTZ A,# 3

MAC *AR3+，*AR4+，A STL A,@y RET .end

6

例6.2计算?= ??=???(实现求和)

.title “example2.asm” 例6.4 计算z=x+y-w.

.title“example4.asm” 例 6.6 计算y=x1×a1+x2×a2.

.title“example6.asm” .mmregs

STACK .usect “STK”,10H

.bss x , 5 .bss y , 1 .def start .data

table:.word 10,20,30,40,50

.text

start:STK #0 , SWWSR

LD #1 , DP

STM # STACK+10H,SP STM # x,AR1 RPT #4

MVPD table,*AR1+ LD # 0,A CALL SUM

end: B end

SUM: STM # x,AR3

STM # x,AR4

Loop: ADD *AR3+,A

BANZ loop,*AR4- STL A,@ y RET .end

例 6.3 堆栈的使用

.title “example3.asm” .mmregs

size .set 100

stack .usect“STK”,size

.def start .text

start: STM # 0 SWWSR

STM stack + size,sp LD # 1234H,A STM #100,AR1 MVMM SP,AR7

Loop: STL A,*AR7—

BANZ loop,*AR1— .end

.mmregs

STACK .usect“STK”,10H

.bss x,1 .bss y,1 .bss w,1 .bss z,1 .def start .data

table: .word 30,20,25

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # x,AR1 RPT # 2

MVPD table,*AR1+ CALL SUMB

end : B end SUMB: LD @ x,A

ADD @ y,A SUB @ w,A STL A,@ z RET .end

例6.5 计算y=mx+b.

.title“example5.asm” .mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss x ,1 .bss m ,1 .bss b ,1 .bss y ,1 .def start .data

table:.word 3,15,20

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # x,AR1 RPT # 2

MVPD table,*AR1+ CALL SU

end : B end SU : LD @ x,T

MPY @ m,A ADD @ b,A STL A,@ y RET .end

.mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss x1 ,1 .bss x2 ,1 .bss a1 ,1 .bss a2 ,1 .bss y,1 .def start .data

table:.word 3,4,5,6

.text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,S STM # x1,AR1 RPT # 3

MVPD table,*AR1+ CALL SUM

end : B end SUM: LD @ x1,T

MPY @ a1,B LD @ x2,T MAC @ a2,B STL B,@ y RET .end

例6.7 y=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4.

.title“example6.asm”.mmregs

STACK .usect“STACK”,10H

.bss a ,4 .bss x ,4 .bss y ,1 .def start .data

table:.word 1,2,3,4

.word 8,6,4,2 .text

Start: STM # 0, SWWSR

STM STACK + 10H,SP STM # a,AR1 RPT # 7

MVPD table,*AR1+ CALL SUM

end : B end SUM: STM #a,AR3

STM #x,AR4 RPTZ A,# 3

MAC *AR3+，*AR4+，A STL A,@y RET .end

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