DSP重点知识点总结

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1、DSP 重点知识点1. 数字信号处理的实现方法（P1）1）在通用计算机上用软件实现（速度较慢，一般用于DSP算法模拟）2）在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现（专用性强，应用受限，不便于系 统的独立运行）3）用通用的单片机实现一一用于不太复杂的数字信号处理（简单的DSP算法）4）用专用的DSP芯片实现一一具有更加爱适合DSP的软硬件资源，可用于复杂的数字 信号处理算法5）用专用的DSP芯片实现一一特殊场合，要求信号处理速度极高（专用性强，应用受 限）DSP 芯片的主要特点：1. 在一个指令周期内可以完成一次乘法和一次加法运算2. 程序和数据空间分开3. 片内有快速 RAM4. 具有快速的

2、中断处理和硬件I/O支持5. 具有单周期内操作多个硬件地址的产生器6. 可并行执行多个操作7. 支持流水线操作2. DSP两种含义（P2）1）数字信号处理技术（ Digital Signal Processing）2）数字信号处理器（Digital Signal Processor）3. DSP芯片的结构（P2）1）冯诺依曼结构 片内程序空间和数据空间是合在一起的，取指令和取操作数都是通过一条总线分时 进行的2）哈佛结构DSP 内部采用程序和数据空间分开的结构（1 组程序存储总线， 3 组数据存储总线，3 组地址总线）2）改进的哈佛结构程序空间和数据空间分开， 1 组程序存储器总线， 3 组数

3、据存储器总线， 3 组地址总 线，允许同时取指令和取操作数，还允许在程序空间和数据空间之间相互传送数据3）多总线结构一个机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间，如TMS320C51X内部有P、C、 D、E共4条总线，每条总线又包括地址总线和数据总线4）流水线结构：预取指，取指，寻址，译码，读数，执行4. DSP 芯片的特点哈佛结构、多数据总线结构、流水线结构、多处理单元、特殊DSP指令、指令周期短、 运算精度高、硬件配置高5. DSP芯片的分类（P4）1）按照基础特性分类：静态 DSP 芯片一致性 DSP 芯片2）按照数据格式分类： 定点 DSP 芯片 浮点 DSP 芯片3）按照用途分类：通

4、用型DSP芯片专用型 DSP 芯片6. TMS320C54X 硬件结构（P8）1）TMS320系列同一代芯片具有相同的CPU结构，但是片内存储器和片内外围设备的 配置是不同的2）TMS320C54X是16位定点DSP，采用改进的哈佛结构，有一组程序总线和三组数据 总线7. TMS320C54X 总线结构（P10）片内有8条16位主总线：4条程序/数据总线和4条地址总线TMS320C54X的DSP汇编指令共129条，分为五大类：算术运算指令，逻辑指令，程序控制 指令，存储与装入指令，单个循环指令AGAHAL39 3231 161508. 累加器（P11）保护位高阶位低阶位39 3231 1615

5、0ACCA累加器BBGBHBL保护位高阶位低阶位ACCA 累加器 AAGAHAL累加器A和累加器B的差别仅在于累加器A的3116位可以用做乘法器的一个输入, 累加器A可以用来累加器寻址。9.处理器工作方式控制及寄存器PMST （P15）16 76543210IPTRMP/MCOVLYAVISDROMCLKOFFSMULSSTPMST各位定义1） IPTR:中断向量指针，9位字段中断向量驻留的128字程序存储区地址。复位时9 位全置1,中断向量序号为01111 1111 1000 0000即向量地址FF80H 中断向量地址的计算：中断向量地址由IPTR和左移2位后的中断向量序号K （031,左移

6、后变成7位）所 组成。高9位低7位IPTRK2例：INT0的中断向量序号为18，PMST寄存器的IPTR=011H，计算中断向量地址 将中断向量序号转化成16进制1812H 将12H转化成二进制码并左移2位，变成7位1200010010481001000 将 9 位 IPTR 中断向量指针和左移后的中断向量序号结合即为所求IPTRINT0114800 0 0 10 0 0 110 010 0 00000100011001000151413121110987654321008C8MP/MC：微处理器或微计算机工作选择位，高电平工作于微处理器状态，低电平工 作于微计算机状态(可寻址片内的程序存储器

7、)OVLY： RAM 重复占位标志向量位地址2)3)4) SMUL：乘法饱和方式位。SMUL=1,使用多项式加MAC或多项式减MAS指令进行累加时，对乘法结果进行饱和处理，且只有当0VM=1, FRCT=1时，SMUL位才起作用。只有LP器件有此状态位，其他器件此位均为保留位。当执行MAC或MAS时，进行 多项式加或减之前，小数模式的8000HX8000H处理成为7FFF FFFFH。如果不设定小数模式，且0VM=1，在完成加或减之前，乘法结果不进行饱和处理，只对MAC或MAS执行的结果进行饱和处理5) SST:存储饱和位。SST=1，对存储前的累加器进行饱和处理。饱和处理是在移位操 作执行完

8、成之后进行的。根据指令要求对累加器的40位数据进行移位 将40位数据饱和处理成32位数据，饱和处理与SXM位有关。如果SXM=0，数 据为证，如果数值大于7FFF FFFFH，则饱和处理的结果为7FFF FFFFH；如果SXM=1, 若移位后，数值大于7FFF FFFFH，则饱和处理的结果为7FFF FFFFH;若移位后数 值小于 8000 0000H，则生成 8000 0000H 按指令要求操作数据 在指令执行期间，累加器的内容不变10.状态寄存器ST0 (P16)15 13121110980ARPTCCOVAOVBDPST0各位定义1) OVA：累加器A的溢出标志2) OVB:累加器B的溢

9、出标志3) DP：数据存储器页指针。将DP的9位数作为高位与指令中的低7位作为低位结合, 形成16位直接寻址方式下的数据存储器地址11. 状态寄存器 ST1( P16)1514131211109876540BRAFCPLXFHMINTMOOVMSXMC16FRCTCMPTASMST1 各位的定义1) BRAF：块重复操作标志位。2) CPL:直接寻址编辑方式标志位。CPL=1，表示选用栈指针(SP)的直接寻址方式； CPL=0，表示选用页指针(DP)的直接寻址方式3) intm：中断方式控制位。INTM=1,由ssbx指令控制,关闭所有可屏蔽中断,TNTM=0, 由RSBX指令控制，开放所有可

10、屏蔽中断4) OVM：溢出方式控制位。OVM=1, ALU运算若正数溢出，目的累加器置正的最大值(00 7FFF FFFFH)；若负数溢出，置成负的最大值(FF 8000 0000H)。OVM=0，直接 加在实际运算结果，可由SSBX和RSBX置位或清零5) SXM：符号位扩展方式控制字oSXM=1,数据进入ALU之前进行符号位扩展；SXM=0， 数据进入ALU之前符号位禁止扩展。可由SSB和RSBS置位或清零6) FRCT:小数方式控制位。FRCT=1，乘法器输出自动左移1位，消去多余的符号位12. TMS320C54X的片内存储空间分为3个可选择的存储空间：64KW的程序存储空间、64KW

11、 的数据存储空间和64KW的I/O存储空间，共192KW。所有的TMS320C54X芯片都包括 随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)o RAM又分两种：一种是只可一次寻址 的RAM (SARAM)，另一种是可以两次寻址的RAM (DARAM) /P1713. TMS320C54X的片内ROM、DARAM、SARAM都可以通过软件映射到程序空间。从0080H 开始将DARAM分成每80H (128)个存储单元为一个数据块P2014. 寻址存储器映射CPU寄存器无需等待周期，存储器映射外设存储器至少需要两个机器周 期，由片内外设电路决定/P2015. 数据页0 (0H7FH)不能映射到程

12、序空间/P2016. 特殊功能寄存器(P20)1) 第一类特殊功能寄存器第一类特殊功能寄存器为 26 个，连续分布在数据存储区的 0H1FH 地址范围内， 主要用于程序的运算处理和寻址方式的选择及设定2) 第二类特殊功能寄存器第二类特殊功能寄存器连续分布在20H5FH的存储区内，主要用于控制片内外设， 包括串口通信控制寄存器组、定时器定时控制寄存器组、机器周期设定寄存器组等17. TMS320C54X芯片都有丽和XF两个通用I/O引脚/P2218. 软件可编程等待发生器能把外部总线周期扩展到最多 14 个机器周期，以适应较慢的片 外存储器和I/O设备/P2219. 复位输入引脚RS的电平变化一

13、一出现两个外部时钟周期以上的低电平，引脚变为高电平 后，程序从指定的存储地址FF80H开始运行。复位有三种方式上电复位、手动复位和软 件复位/P2320. 复位时 ST0=1800H， ST1=2900H， PMST=FF80H/P2321. 寻址方式(P25)1) 立即数寻址LD #0F0H, A 在数值或符号前面加一个“#”号表示是一个立即数否则被认为是一个地址2) 绝对地址寻址 绝对地址的代码为16位，所以包含绝对寻址的指令至少要两个字长 数据存储器地址(dmad)寻址一一用程序标号或数据寻址MVKD DATA1, *AR2DATA1标注的地址就是一个dmad值，DATA1必须适合程序中

14、的标号或者DSP 内部已经定义的单元 程序存储器地址(pmad)寻址一一用一个符号或具体的数寻址MVPD TABLE1, *AR2TABLE1所标注的地址就是一个pmad值，TABLE1标注的程序存储单元中的一个 字 程序存储器地址寻址和数据存储器地址寻址区别仅在于空间不同 端口寻址PORTRF2F0, *AR5F2F0指的是端口地址，端口地址寻址只涉及两条指令，端口读(PORTR)和端 口写( PORTW)片外存储空间也只有WRITA和READA两条指令*(1K)寻址LD *(BUFFER), A 用一个符号或一个常数来确定数据存储器中的一个地址，访问数居空间的任意 单元而不改变数据页(DP)的值，也不用对AR进行初始化。不能与RPT，RPTZ 一起使用采用绝对寻址方式时，指令长度将在原来的基础上增加一个字3) 累加器寻址只有两条指令READA和WRITA可以采用累加器寻址4) 直接寻址ADD SAMPLE, A;把存储器单元SAMPLE中的内容加到累加器A中去或 ADD x, A;将符号加在变量 x 的前面CPL=0 dmad值与9位的DP值结合，形成16位的数据存储器地址CPL=1 dmad值加上(正偏移)SP的值，形成16