DSP考试资料.docx
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DSP考试资料
考点：
1.P65~67中断向量表地址（填空）IPVD（高16位）+行列号（中间五位）+000
2.n个引脚定时控制n个灯，要求n个灯依次点亮，延时时间按老师给的设置（类似题）要会画图
3.P298MTYPE域（填空）看手册
4.三种擦除方式要知道怎么编程，程序中涉及到
5.P336、P277CPU时钟频率=（mult/div+1）程序中涉及到
6.P373图9-29
7.画出DSP与存储器原理图（注意双向/单向通信）
一．DSP结构
1.TMS320C55x的硬件结构
CPU结构图P21
C55x有1条32位的程序数据总线（PB），5条16位数据总线（BB、CB、DB、EB、FB）和1条24位的程序地址总线及5条23位的数据地址总线，12条独立总线，这些总线分别与CPU相连。
总线通过存储器接口单元（M）与外部程序总线和数据总线相连，实现CPU对外部存储器的访问。
这种并行的多总线结构，使CPU能在一个CPU周期内完成1次32位程序代码读、3次16位数据读和两次16位数据写。
C55x根据功能的不同将CPU分为4个单元，即指令缓冲单元（I）、程序流程单元（P）、地址流程单元（A）和数据计算单元（D）。
C55x的CPU组成
1）指令缓冲单元（I单元）:
书上P23图2-2：
组成:
32×16位指令缓冲队列;指令译码器。
功能:
接收程序代码并放入指令缓冲队列;由指令译码器解释指令，再把指令流传给其它的工作单元
1.指令缓冲队列：
每个机器周期，PB从程序空间传送32位的程序代码至I单元的指令缓冲队列；最大可以存放64个字节的待译码指令，可以执行块循环指令，具有对于分支、调用和返回指令的随机处理能力。
2.指令解码器：
当CPU准备译码时，6个字节的代码从队列发送到I单元的指令译码器;能够识别指令边界,译码8、16、24、32、40和48位的指令，决定2条指令是否并行执行，将译码结果和立即数送至P单元、A单元、D单元
2）程序流单元（P单元）
组成:
程序地址发生器;程序控制逻辑
功能:
产生所有程序空间地址，并送到PAB总线
1.P单元：
产生程序空间地址，并加载地址到PAB;控制指令流顺序
2.程序地址产生逻辑：
产生24位的程序空间取指的地址；可产生顺序地址;也可以I单元的立即数或D单元的寄存器值作为地址
3.程序控制逻辑：
接收来自I单元的立即数，并测试来自A单元或D单元的结果从而执行如下动作：
测试条件执行指令的条件是否成立，把测试结果送程序地址发生器；当中断被请求或使能时，初始化中断服务程序；控制单一指令重复或块指令重复；管理并行执行的指令
3）地址-数据流单元（A单元）:
图2-4
组成:
数据地址产生电路（DAGEN）;附加16位ALU和1组寄存器
功能:
产生读/写数据空间地址，并送到BAB、CAB、DAB总线
1.A单元算术逻辑电路：
ALU可接收来自I单元的立即数或与存储器、I/O空间、A单元寄存器、D单元寄存器和P单元寄存器进行双向通信。
可完成如下动作：
加法、减法、比较、布尔逻辑、符号移位、逻辑移位和绝对值计算；测试、设置、清空、求补A单元寄存器位或存储器位域；改变或转移寄存器值，循环移位寄存器值，从移位器向一个A单元寄存器送特定值。
2.数据地址产生器单元：
DAGEN产生所有读写数据空间的地址。
可接收来自I单元的立即数或来自A单元的寄存器值；根据P单元指示，对间接寻址方式时选择使用线性寻址还是循环寻址。
4）数据运算单元（D单元）
组成:
1个40位的筒形移位寄存器（barrelshifter）;
2个乘加单元（MAC）;1个40位的ALU;若干寄存器。
功能:
CPU中最主要的部分，是主要的数据处理部件
1.存储器接口单元（M单元）:
是CPU和数据空间或I/O空间
2.移位器：
图2-5
接收来自I单元的立即数，与存储器、I/O空间、D单元寄存器、P单元寄存器、A单元寄存器进行双向通信；把移位结果送至D单元的ALU或A单元的ALU；
实现40位累加器值最大左移31位或最大右移32位；实现16位寄存器、存储器或I/O空间数据最大左移31位或最大右移32位；实现16位立即数最大左移15位；提取或扩张位域，执行位计数；对寄存器值进行循环移位;在累加器的值存入数据空间之前，对它们进行取整/饱和处理。
3.D单元ALU：
可从I单元接收立即数，或与存储器、I/O空间、D单元寄存器、P单元寄存器、A单元寄存器进行双向通信,还可接收移位器的结果；加法、减法、比较、取整、饱和、布尔逻辑以及绝对值运算；在执行一条双16位算术指令时，同时进行两个算术操作；测试、设置、清除以及求D单元寄存器的补码；对寄存器的值进行移动。
4.两个MAC：
可支持乘法和加/减法。
在单个机器周期内，每个MAC可以进行一次17×17位小数或整数乘法运算和一次带有可选的32或40位饱和处理的40位加/减法运算。
MAC的结果送累加器；MAC接收来自I单元的立即数，或来自存储器、I/O空间、A单元寄存器的数据，和D单元寄存器、P单元寄存器进行双向通信；MAC的操作会影响P单元状态寄存器的某些位。
指令流水线:
见书本P25页
DSP器件的六个特点：
哈佛结构，多总线结构，流水线技术，硬件乘法器，多处理单元结构，嵌入式功能。
冯·诺依曼结构：
程序和数据共用同一套总线，对程序和数据需要分时读写，执行速度慢，数据吞吐量低，计算机结构简单，不适于进行高速度的数字信号处理。
哈佛结构：
程序、数据具有独立的存储空间，有独立的程序总线和数据总线，可同时对程序和数据进行寻址和读写访问，执行速度高，数据吞吐量大，计算机结构复杂，非常适于进行高速的数字信号处理。
流水线技术，4级流水线分别为：
取指令，译码，取数，执行。
DSP复位后程序指针指向FF8000H—放置着bootloader（引导程序）
数据空间为128页每页64k
在DSP中有符号，无符号，短整型，整型都是16位。
Ioport类型的指针只有16位
C_int00为c/c++的程序入口地址
中断物理地址模型：
IVPD（16位）:
ISP（5位）:
000（保留）
IVPD（16位）:
中断指针地址+ISP（5位）：
中断序列号（32个中断）
复位后IVPD（16位）=FFFF00H
32个中断分为：
不可屏蔽中断如：
软件中断（指令），硬件中断（NMI,RESET）可屏蔽中断{INIM全局中断位IER局部中断位}
ISR中断服务程序;IFR中断标志程序
CPU中有96个寄存器
C55x的存储（数据/程序）空间统一编址，CPU读取程序代码时，使用24位地址访问相关字节，CPU读写数据时，使用23位地址访问相关字，两种情况下地址总线上均为24位，只是数据寻址时地址总线上的最低位强制填充0
C55x存储空间（总共为16M字节或8M字）的划分：
128个主页面（0～127），每个主页面为64K字，主页面0的前192个字节或96个字（000000h～0000BFh）被MMR所占用
CPU使用字地址访问数据空间
字地址为23位的，寻址16位的数据，地址线为24位的，当CPU读/写数据空间时，23位的字地址最低位补一个0成为总地址。
例：
字地址：
00000000000000100000010
地址线：
000000000000001000000100
I/O空间和程序/数据空间是分开的，只能用来访问DSP外设上的寄存器
I/O空间里的字地址宽度是16位，可以访问64K个地址
对于I/O空间的读写是通过数据读总线DAB和数据写总线EAB进行的，读写时要在16位地址前补0
例。
设一条指令从16位地址0102h处读取一个字，则DAB传输的24位地址为000102h。
汇编语言的设计：
COFF目标文件通常包括3个默认段，即
.text段，通常包含可执行代码
.data段，通常包含初始化数据
.bss段，通常为未初始化变量保留存储空间
汇编器通过段伪指令自动识别各个段，并将段名相同的语句汇编在一起；汇编器有5条伪指令可以识别汇编语言程序的各个不同段
.text、.data、.sect创建初始化段
.bss和.usect创建未初始化段
.sect与.usect创建自定义段和子段
C编译器生成的段
C编译器生成的段有两种基本的类型：
初始化段和未初始化段
初始化段有：
.cinit段：
包含初始化数据表格和常数
.pinit段：
包含实时运行时调用的数据表格
.const段：
包含用const定义（不能同时被volatile定义）的字符串常量和数据
.switch段：
包含switch语句所用表
.text段：
包含所有可执行代码
未初始化段保留了存储器空间,一段程序可以在运行期间使用这个空间来生成和存储变量：
.bss段：
为全局和静态变量保留了空间。
在启动和装载的时候，C启动程序或装载程序从.cinit段（通常在ROM中）复制数据并用这些数据来初始化.bss段中的变量
.stack段：
为C系统堆栈分配存储地址。
这个存储地址用来传递变量和局部存储
.sysmem段：
为动态存储分配保留空间。
这个空间被malloc、calloc和realloc函数调用。
如果C程序不使用这些函数，编译器就不会创建.sysmem段
.cio段：
支持CI/O。
这个空间用来作为标签为_CIOBUF_缓冲区。
当任何类型的CI/O被执行（如printf和scanf），就会建立
（a）C程序：
在c代码中访问汇编函数
/*声明汇编函数*/
externintasmfunc（int,int*）;
intgvar;/*定义全局变量*/
main（）
{
inti;
i=asmfunc（i,&gvar）;/*调用函数*/
}
（b）汇编程序:
_asmfunc:
ADD*AR0,T0,T0;T0+gvar=>i,i=T0
RET;
访问.bss段或.usect段中没有初始化的变量：
使用.bss或.usect指令来定义变量
使用.global指令来定义为外部变量
在汇编语言中的变量前加下划线“_”
在C代码中声明变量为外部变量并正常地访问它
从Ｃ程序中访问定义在.bss段的变量
（a）C程序：
在c代码中访问汇编变量
externintvar;/*外部变量*/
var=1;/*使用变量*/
（b）汇编语言程序：
.bssvar,1;定义变量
.gloabalbar;声明变量为外部变量
当变量不是被存放在.bss段时，比如用汇编语言定义的查找表并不希望放在RAM中，这时应该定义一个指向该变量的指针并从C语言中对其间接访问。
首先，要定义变量
其次，声明一个指向该变量起始地址的全局指针，这个变量就可以被链接到存储空间的任何地方
最后，在Ｃ程序中访问时，必须先声明该对象为extern型，并且不能在其名称前面加下划线，然后就可以正常访问它了
在C代码中访问没有在.bss段中声明的变量。
（a）C程序：
在C代码中访问汇编语言常数
externfloatsine[];/*这就是对象*/
float*sine_p=sine;/*声明指针指向它*/
f=sine_p[2];/*正常访问该对象*/
（b）汇编程序：
.global_sine;声明变量为外部变量
.sect”sine_tab”;创建单独的段
_sine:
;表从此开始
.float0.0
.float0.015987
.float0.022145
（a）Ｃ语言程序：
externinttable_size;
/*声明table_size为外部参数*/
#defineTABLE_SIZE（（int）（&table_size））
……
……
……
For（i=0;i/*象使用普通符号一样使用该常数*/
（b）汇编语言程序：
嵌入汇编语言
_table_size.set10000;定义常量
.global_table_size;定义该常量为全局常量
#pragmaCODE_SECTION（func_name,”section_name”）
作用：
把C函数func_name的代码配置到由section_name定义的程序段中
#pragmaDATA_SECTION（var_name,”section_name”）
作用：
var_name是包含在C函数内的变量名称，该指令将数据var_name配置到由section_name定义的数据段。
.INTM位
*如果INTM＝0，C55x使能所有可屏蔽中断
*如果INTM＝1，C55x禁止所有可屏蔽中断
*使用INTM位需要注意的要点：
INTM位能够全局使能或禁止可屏蔽中断，但是它对不可屏蔽中断无效。
在使用INTM位时，要使用状态位清零和置位指令来修改INTM位。
其它能影响INTM位的，只有软件中断指令和软件置位指令。
*CPU响应中断请求时，自动保存INTM位。
特别地，CPU把ST1_55保存到数据堆栈时，INTM位也被保存起来。
*执行中断服务子程序（ISR）之前，CPU自动置位INTM位，禁止所有的可屏蔽中断。
ISR可以通过清零INTM位，来重新开放可屏蔽中断。
*中断返回指令，从数据堆栈恢复INTM位的值。
*在调试器实时仿真模式下，CPU暂停时，忽略INTM位，CPU只处理临界时间中断。
二．LED闪烁（延时函数显示）
#include
#include
#include
#include
voiddelay（）
{
inti,j;
for（i=0;i<0x00ff;i++）
for（j=0;j<0xFFFF;j++）;
}
voidmain（）
{
CSL_init（）;
PLL_setFreq（1,0xF,0,1,3,3,0）;
GPIO_RSET（IODIR,0x80）;
for（;;）
{
GPIO_RSET（IODATA,0x0f）;
CHIP_FSET（ST1_55,XF,0）;
delay（）;
GPIO_RSET（IODATA,0x8f）;
CHIP_FSET（ST1_55,XF,1）;
delay（）;
}
}
三．LED灯的闪烁（定时器做延时）
1）中断初始化函数：
ExternvoidVECSTAR（void）
VoidINTconfig（）{
IRQ_setVecs（（Uint32）（&VECSTART））;//修改IVPH/IVPD
Old_intm=IRQ_globalDisable（）;//禁止可屏蔽中断源
EventId0=IRQ_EVT_INT0;//获取外部中断ID号
IRQ_clear（EventId0）;/*清除中断标志位*/
IRQ_plug（EventId0,&int1）;//为外部中断设置服务程序
IRQ_enable（EventId0）;/*中断使能*/
IRQ_globalEnable（）;/*全局中断使能*/
}对于int1有一个中断服务程序interruptvoidint1（）{}
INTconfig（）;调用
TimerCounterRegisters（CNT1–4）
Thetimercounterregister（Figure24）isa64-bitwideregisterconsistingoffour16-bitcountregisters（Figure25）:
CNT1,CNT2,CNT3,andCNT4.
#_Inthegeneral-purposetimermode,the64-bittimercounterincrementswhenitisenabledtocount.Thetimercounterregisterisclearedto0atreset.
#_Intheenabledcontinuousmode（ENAMODE=10）,the64-bittimercount-erincrementsuntilthevalueinthetimercountermatchesthetimerperiod.Thetimercounterregisterresetsto0andcontinuestoincrementonthenextclockafterthevalueinthetimercountermatchesthetimerperiod.
#_Inthedual32-bittimersmode,the64-bittimercounterregisterisdividedintotwopairsof16-bitregisters:
CNT2:
CNT1andCNT4:
CNT3.Thesetworegisterpairscanbeconfiguredaschainedorunchained。
代码：
定义段在汇编中.sect".vectors"
2）定时器控制灯的闪烁：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
GPT_ConfigMyGptConfig={
0,//Emulationmanagementregister
0,//GPIOinterruptcontrolregister
0,//GPIOenableregister
0,//GPIOdirectionregister
0,//GPIOdataregister
0xB9EF,//
0x05F5,//
0,//
0,//
GPT_GPTCTL1_RMK（//
GPT_GPTCTL1_TIEN_NOT_GATED,//Timer没选通
GPT_GPTCTL1_CLKSRC_VBUS,//外部时钟源驱动TINP引脚
GPT_GPTCTL1_ENAMODE_CONTINUOUS,//定时器不断激活模式
GPT_GPTCTL1_PWID_INACTIVE_1CYCLE,//定时器到达周期后TSTAT停止计数时钟
GPT_GPTCTL1_CP_CLOCK_MODE,//时钟模式
GPT_GPTCTL1_INVIN_DONT_INVERT_OUTPUT,//不反相TINP驱动定时器
GPT_GPTCTL1_INVOUT_DONT_INVERT_OUTPUT//不反相的TSTAT驱动TOUT
）,
GPT_GPTCTL2_RMK（//
GPT_GPTCTL2_TIEN_NOT_GATED,
GPT_GPTCTL2_CLKSRC_VBUS,
GPT_GPTCTL2_ENAMODE_CONTINUOUS,
GPT_GPTCTL2_PWID_INACTIVE_1CYCLE,
GPT_GPTCTL2_CP_CLOCK_MODE,
GPT_GPTCTL2_INVIN_DONT_INVERT_OUTPUT,
GPT_GPTCTL2_INVOUT_DONT_INVERT_OUTPUT
）,
GPT_GPTGCTL1_RMK（//全局控制寄存器
GPT_GPTGCTL1_TDDR34_DEFAULT,
GPT_GPTGCTL1_PSC34_DEFAULT,
GPT_GPTGCTL1_TIMMODE_DEFAULT,//64比特普通模式
GPT_GPTGCTL1_TIM34RS_NOT_IN_RESET,
GPT_GPTGCTL1_TIM12RS_NOT_IN_RESET
）
};
interruptvoidTimer0Isr（void）;
externvoidVECSTART（void）;
GPT_HandlehGpt;
Uint16EventId0;//定时器0所对应的事件ID号
//通过定义宏来控制两个外围存储器映射的寄存器，从而实现对GPIO口的控制
#defineGPIODIR（*（volatileioportUint16*）（0x3400））
#defineGPIODATA（*（volatileioportUint16*）（0x3401））
voidmain（void）
{
CSL_init（）;
PLL_setFreq（1,0xF,0,1,3,3,0）;
IRQ_setVecs（（Uint32）（&VECSTART））;//设置IVPH/IVPD开始中断向量表
IRQ_globalDisable（）;/*禁止中断*/
hGpt=GPT_open（GPT_DEV0,GPT_OPEN_RESET）;
EventId0=GPT_getEventId（hGpt）;
IRQ_clear（EventId0）;/*清除中断溢出标志*/
IRQ_plug（EventId0,&Timer0Isr）;
GPT_config（hGpt,&MyGptConfig）;
IRQ_enable（EventId0）;/*中断使能*/
IRQ_globalEnable（）;/*使能所有标志性中断*/
GPT_start（hGpt）;/*开始定时器*/
GPIODIR=0x80;
for（;;）
{
if（LEDMARK==0）
{
//CHIP_FSET（ST1_55,XF,0）;;/*关闭指示灯D5*/
//LEDMARK=1;/*在此行设置短点*/
//}
//else
//{
//CHIP_FSET（ST1_55,XF,1）;;/*打开指示灯D5*/
//LEDMARK=0;/*在此行设置短点*/
//}
}/*进入系统循环，等待中断t*/
}
interruptvoidTimer0Isr（void）/*定时器0的中断程序*/
{
if（LEDMARK==0）
{
GPIODATA=0x00;/*关闭指示灯D5*/
LEDMARK=1;/*在此行设置短点*/
}
else
{
GPIODATA=0x80;/*打开指示灯D5*/
LEDMARK=0;/*在此行设置短点*/
}
//GP
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