DSP总结.docx

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DSP总结

1、哈佛结构的定义：

哈佛结构：

是一种并行结构，DSP的程序存储器空间和数据存储器空间分开，即每个存储器空间独立编址，独立访问，并具有独立的程序总线和数据总线，取指和执行能完全重叠进行。

允许数据存放在程序存储器中，并被算术指令运算指令直接使用。

指令存储在高速缓冲器中，当执行本指令时，不需再从存储器中读取指令，节省一个机器周期的时间。

2、什么是DMA传送方式

3、外部存储器包含哪些管脚

（1）双10位（双8路或单16路）A/D转换器，转换时

间500nS。

（2）41个可独立编程的多路复用I/O引脚；

（3）带锁相环PLL的时钟模块；

（4）看门狗定时器模块；

（5）串行通信接口SCI与串行外设接口SPI；

（6）两个事件管理器EVA、EVB，可为所有类型电机

提供控制技术，在工业自动化方面的应用奠定了

基础。

*3个具有死区功能的全比较单元；2个单比较单元；

*防止击穿故障的可编程PWM死区控制；

*2个16位通用定时器；

*3个事件捕捉单元，其中2个具有直接连接光电编

码器脉冲的能力；

（7）8个16位PWM通道--三相反相器控制；

（8）5个外部中断（两个驱动保护、复位、两个可屏

蔽中断）；

（9）CAN2.0B模块

（10）用于仿真的JTEG接口。

（11）片内存储器：

32K字闪存、2.5K字RAM

4、事件管理器（EV）的概念。

（事件管理器的功能和内容）

事件管理器模块为控制系统的开发提供了强大功能，TMS320LF/LC240器件包括两个事件管理器模块：

EVA和EVB。

事件管理器模块包括：

通用定时器、比较单元、捕获单元及两个正交编码脉冲输入电路。

EVA和EVB功能相同，只是名称不同。

5、片内外设：

（引脚图）

串行通信模块（SCI）

串行外设模块（SPI）

局域网控制器模块（CAN）

看门狗定时器模块（WD）

时钟

事件管理器EVA

6、系统配置和中断操作的内容：

系统配置和中断操作的内容包括:

系统配置寄存器、中断优先级和中断向量表、外设中断扩展控制器（PIE）、中断向量、中断响应的流程、中断响应的时间、CPU中断寄存器、外设中断寄存器、复位、无效地址检测、外部中断控制寄存器。

7、中断向量及中断处理方式。

2407的两个中断向量表：

（1）CPU向量表用来获取响应CPU中断请求的一级通用中断服务子程序（GISR）。

（2）外设向量表用来获取响应某一特定外设事件的特定中断服务子程序（SISR）。

中断处理方法：

查询法、回调法

8、LF2407DSP具有3个不可屏蔽中断和6个可屏蔽中断（INT1-INT6），可采用中断扩展设计来满足大量外设中断需求。

每个可屏蔽中断有多个中断源，每个中断源具有唯一的中断入口地址向量。

9、CPU中断寄存器包括：

（1）中断标志寄存器（IFR）；

（2）中断屏蔽寄存器（IMR）。

10、SPI的复位和初始化过程

系统复位使SPI管脚功能被选定为通用输入，要对SPI的配置需要做以下工作：

（1）设置SPISWRESET位（SPICCR.7）的值为0，强制SPI复位；

（2）初始化SPI的配置、格式、波特率和管脚功能为期望值；

（3）设置SPISWRESET位为1，从复位状态释放SPI;

（4）向SPIDAT或SPITXBUF写数据；

（5）数据发送完成后（SPISTS.6=1），读取SPIRXBUF已确定接收的数据。

11、可寻址三个独立的空间：

程序空间、数据空间和I/O空间，每个空间最大寻址能力为64K。

绝大部分外设控制寄存器都映射在片内数据空间，只有等待状态发生器映射在片内I/O空间。

12、课件PDF第三章图4-4外扩16K字程序存储器

13、内部时钟和外部时钟

两种时钟方式：

（1）内部时钟：

只需外接晶体振荡器

（2）外部时钟：

把外部时钟接至XTAL1/CLKIN

14、光耦隔离输入信号接口：

起隔离作用，抗干扰保证DSP的稳定性和安全性

15、死区单元及控制

死区单元用于保证在任何情况下，每个比较单元相关的2路PWM输出控制一对正向导通和负向导通设备时没有重叠，即当一个器件没有完全关断时，另一个器件不导通，以避免功率器件击穿失效。

16、捕获单元的特点

捕获单元包括下列特性：

•1个16位的捕获控制寄存器CAPCONx（可读/写）

•1个16位的捕获FIFO状态寄存器CAPFIF0x。

•可选择通用定时器1／2（EVA）或者3／4（EvB）作为时基。

•6个16位2级深的FIFO栈（CAPxFlFO），每个对应一个捕获单元

•3个施密特触发器输入引脚（对于EVA，CAPl／2／3；对于EVB，CAP4／5／6），每个捕获单元一个输入引脚（所有的输入和内部CPU时钟同步，为使跳变被捕获，输入必须在当前电平保持两个CPU时钟周期。

输入引脚CAP1／2和CAP4／5也可用作正交编码器脉冲电路的正交编码器脉冲输入）。

•用户可定义跳变检测方式（上升沿，下降沿或二者）

•6个可屏蔽的中断标志位，每个标志位对应一个捕获单元

17、捕获单元的操作

在捕获单元位能后，相应输入引脚上的指定转换会将所选的通用定时器的计数值装入到相应的FlFO堆栈。

同时，如果有个或更多有效的捕获值保存在FlFO堆栈

（CAPxFlFO位不等于0）中，则相应的中断标志位被置1。

如果该个断标志没有被屏蔽，产生一个外设中断请求。

每当将捕获到的新计数值存入到FlFO堆栈时，CAPFlFOx的相应状态位被调整以反映FlFO堆栈的新状态。

从捕获单元输入引脚处发生转换到所选通用定时器的计数

值被锁存之间的延时需要2个CPU时钟周期。

18、捕获单元的设置

为使捕获单元能正常工作，需对寄存器进行以下设置:

•初始化捕获FlFO状态寄存器（CAPFlFOx），清除专用状态位。

•设置选定的GP定时器为一种操作模式。

•如果需要，设置相应的GP定时器比较寄存器或GP定时器周期寄存器。

•设置相应的CAPCONA或CAPCONB

19、捕获中断的含义。

当一个捕获单元执行了一次捕获，且FlFO中至少有一个捕获到的计数值时（CAPFlFO位不为0），则相应的中断标志位置1。

如果该中断没有被屏蔽，则会产生一个外设中断请求信号

20、什么叫串行通信；

内部有一个串行通信（SCI）接口模块，来实现与其它外设之间的串行数据通信。

波特率可编程。

SCI的发送器与接收器都是双缓冲的。

各自有工作使能和中断控制。

可工作于全双工模式。

21、串行通信的结构

内部结构如上图所示。

（1）两个I/O引脚：

SCIRXD与SCITXD

（2）通过对一个16位的波特率选择寄存器编程，可得到编程，可得到65000种的不同速率。

（3）1-8位的可编程数据位。

（4）长度为1位或2位的可编程停止位。

（5）内部产生的串行时钟。

（6）四个错误的检测标志：

奇偶性错误、超限错误、帧错误、间断检测

（7）两种唤醒多处理器模式：

空闲线唤醒、位寻址唤醒

（8）半双工或全双工。

（9）双缓冲接收和发送功能。

（10）发送和接收操作均可通过中断或查询操作进行

（11）非归零格式（NRZ）

22、SPI的操作、典型连接方式（设计题）

◆由图9-2可知，SPI有两种工作模式：

主模式和从模式，操作模式由SPICTL.2（MASTER/SLAVE位）决定。

◆主控制器控制SPICLK信号，通过发出SPICLK信号启动数据发送，从控制器则通过检测SPICLK信号接收数据。

◆一个主控制器可以连接多个从控制器，但是一次只允许一个从控制器给主控制器发送数据

23、CAN的定义：

CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mbps，通信距离可达10km。

24、CAN的特性

（1）CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。

（2）CAN协议遵循ISO／OSI模型，采用了其中的物理层、数据链路层与应用层。

（3）CAN可以多主模式工作，本质上也是—种CSMA/CD方式，网络上种CSMA/CD方式，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其它节点发送信息，而不分主从，节点之间的优先级之分，因而通信方式灵活。

（4）CAN采用非破坏性位仲裁技术，优先级发送，可以大大节省总线冲突仲裁时间，在重负荷下表现出良好的性能。

（5）CAN可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播等几种方式传送和接收数据。

（6）CAN的直接通信距离最远可达10km（传输速率为5Kbps）最高通信速率可达1Mbps（传输距离为40m）。

（7）CAN上的节点数实际可达110个。

（8）CAN数据链路层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错。

可满足通常工业领域中控制命令工作状态及测试数据的一般要求。

同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。

（9）CAN每帧信息都有CRC校验及其它检错措施，有效地降低了数据的错误率。

（10）CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭的功能，使总线上其它节点不受影响。

（11）信号调制解调方式采用NBZ（非归零）编码解码方式，并且采用插入填充位（位填充）技术。

（12）数据位具有支配“0”（Dominantbit）和退让“1”（Recessivebit）两种逻辑值，采用时钟同步技术，具有硬件自同步和定时时间自动跟踪功能。

25、CAN的连接图

26、CAN的数据帧包含的内容

•帧的起始；

•包含标志符和被发送信息类型的仲裁域：

•包含数据位数的控制域；

•多达8个字节的数据；

•循环冗余检查（CRC）；

•应答；

•帧的结束

27、程序设计

注：

访问I/O空间要声明

访问I/O空间不用声明

28、回调法的优缺点；

优点：

中断实时性好，程序结构简洁，类似于windows操作系统下事件驱动的编程方式。

缺点：

处理不好容易造成中断嵌套或丢失中断。

29、回调法处理中断的一般性问题；

中断服务函数可以和一般函数一样访问全局变量、分配局部变量和调用其它函数等。

进入中断服务函数，编译器将自动产生程序保护所有必要的寄存器，并在中断服务函数结束时恢复运行环境。

c_int0是保留的复位中断处理函数，不会被调用，也不需要保护任何寄存器。

要将中断服务函数入口地址放在中断向量处以使中断服务函数可以被正确调用。

中断服务函数要尽量短小，避免中断嵌套等问题。

30、中断处理方法：

查询法、回调法

31、C语言编写中断处理函数的注意事项

（1）SP（ARI）指向的字可能被编译使用，因此必须保存。

（2）如果中断程序修改了寄存器和状态位，中断程序必须对其进行保存。

（3）如果中断程序调用C函数，它必须保存所有寄存器，其它寄存器可以被C函数修改。

（4）在汇编中断处理函数中，在符号前加上下划线，例如cint0

32、中断函数

33、设计DSP的最小系统：

SPISCI复位电路时钟电路

34、软件设计重点理解课本178页例题9-1

给出TMS320LF240xADSP初始化实例

SETCINTM；关中断

CLRCSXM；选择无符号扩展

CLRCOVM；选择无溢出保护

CLRCCNF；将B0块映射到数据空间

LDP#00E0h；设置DP指向7000h-707Fh

SPLK#8300h，SCSR1；设置SCSR2，CLKOUT引脚输出CPU时钟，PLL

；2倍频，禁止各个外设模块时钟

SPLK#0300h，SCSR2；设置SCSR2，选择微控制器模式，将SARAM映

；射到程序和数据空间

SPLK#0068h，WDCR;设置WDCR，禁止看门狗定时器

LDP#0h；设置DP为0

SPLK#0h，IMR；设置中断屏蔽寄存器IMR

SPLK#0ffffh,IFR；清除中断标志位寄存器IFR

35、DSPC语言与汇编语言混合编程

有以下几种混合编程方法：

C语言调用汇编语言编写的函数

使用内嵌汇编语句（asm语句）

C语言访问汇编语言变量

手动修改C语言程序编译后生成的汇编代码

36、DSPC语言定义中断服务函数

有两种方式定义中断服务函数：

a）任何具有名为c_intd的函数（d为0到9的数），都被假定为一个中断程序，c_int0函数留作系统复位中断用。

b）利用中断关键词interrupt进行定义。

37、访问数据空间不需要对要访问的单元预先声明，访问是通过指针的方法实现的。

38、DSPC语言ANSIC语言的不同

（1）没有16位以下的数据类型

（2）增加关键字：

ioport,interrupt,register等

（3）内嵌汇编语句asm（"clrcINTM"）;

39、DSPC语言访问I/O空间

（1）用关键字“ioport”对要访问的地址进行定义ioporttypeporthex_num

（2）定义后的I/O端口访问和一般变量访问没有区别

40、CCS工程中的各种文件

.pjt（CCS工程文件）

.mak（CC工程文件）

.cmd连接命令文件（定义存储器空间并确定输出各段的位置）

.lib库文件（开发环境自带）

.H头文件（DSP寄存器定义文件等）

.cc源文件

.asm汇编程序文件（中断向量定义）

.obj编译后的目标文件（COFF）

.out可在目标DSP上执行的文件（COFF）

41、SCI串行异步通信接口

（1）异步，全双工

（2）可编程的数据位数和停止位、奇偶校验位

（2）16位波特率发生器，最高波特率2.5M

（3）两种唤醒多处理器协议

空闲线模式：

适合于大数据块传输

地址位模式：

适合于小数据块传输

（4）三种常见的串行通信协议RS-232、RS-422、RS-485

42、SPI串行同步外设借口

（1）通信中分为主控制器／从控制器

（2）125种不同的波特率，最大波特率为CLKOUT的四分之一

（3）四种时钟模式

上升沿，无延时

上升沿，有延时

下降沿，无延时

下降沿，有延时

43、WD看门狗定时器

（1）8位计数器，上溢时产生一个系统复位信号

（2）WD的时钟为CLKOUT的1／512，可以进行预定标

44、通用计时器

（1）通用定时器的功能：

计数／定时、比较、提供时基

（2）通用定时器的四种工作方式：

•停止／保持模式

•连续增计数模式

•定向增减计数模式

•连续增减计数模式

（3）通用定时器的比较输出每个通用定时器有1个比较输出引脚，可以输出

对称／非对称的PWM波形，具有输出控制逻辑

45、对于DSP芯片而言，一般有以下四种电压需要电源电压提供

（1）DSPCPU内核电压。

现代DSP为了省电，通常把内核电压和外围电路的供电分开，内核工作与低电压减少功耗，外围电路与其他器件采用相同的电压规模。

（2）DSP外设电压。

主要给DSP的片内外设供电

（3）Flash编程电压。

这仅对于有片上Flash的C2000系列的芯片

（4）模拟电路电压。

这也仅对于具有丰富外设的C2000系列的芯片

46、什么叫CCS系统

CCS是IT推出的用于开发其DSP芯片的集成开发环境，它采用Windows风格的界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试及实时跟踪等功能于一体，极大的方便了DSP程序的设计与开发。

47、DSP

数字信号处理：

信号的数字化和数字处理。

（广义）

数字信号处理器：

DSP（狭义）

48、MIOP

MillionOperationPerSecond:

每秒百万次运算。

CPU的运算速度可以用MFLOPS来衡量，它表示平均速度每秒可执行百万次浮点运算指令。

每秒百万次运算是针对于CPU对信息数字处理的一个标准。

49、MIOP

单字长定点指令平均执行速度MillionInstructionsPerSecond的缩写，每秒处理百万级的机器语言指令数。

这是衡量CPU速度的一个指标。

50、流水线操作功能

DSP芯片采用多组总线结构，允许CPU同时进行指令和数据的访问，因而，可在内部实行流水线操作。

执行一条指令，总要经过取指、译码、取数、执行运算，需要若干个指令周期才能完成。

流水线技术是将各个步骤重叠起来进行，即第一条指令取指、译码时，第二条指令取指；第一条指令取数时，第二条指令译码，第三条指令取指，依次类推。

51、看门狗（WD）

看门狗（WD）定时器外设监视软件和硬件的运行，在CPU混乱时（如软件进入死循环或跑飞）完成系统的复位u，从而提高CPU的可靠性。

52、SPI

串行外设接口，是一个高速同步串行输入/输出端口，传送速率可编程。

应用：

外部移位寄存器、D/A转换器、A/D转换器、串行EEPROM、LED显示驱动器等外部设备进行扩展。

53、PWM

脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。