DSP应用技术教程 部分习题答案

6. 已知累加器A的值为FF FF81 5432h，暂存器T的值为0010h，执行指令EXP A和NORM

A 后，累加器A和暂存器T的值各为多少？ 答：

累积器A的值为FF 8154 3200h，暂存器T的值为8h。

9.TMS320C54x 的总存储空间为多少？可分为哪几类？它们的大小是多少？ 答：

TMS320C54x 的总存储空间为192K字，分为3个可选择的存储空间：64K字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间。

10．TMS320C54x片内随即存储器有哪几种？片内与片外RAM的区别是什么？ 答：参见P62-63 3.4节存储器部分。

11. 简述三种存储器空间各自的作用是什么？ 答：

1）程序存储器空间用来存放要执行的指令和执行中所需的系数表。

2）数据存储器空间用来存放执行指令所要用的数据，包括需要处理的数据或数据处理的中间结果。

3）I/O存储器空间可与存储器映射外围设备相接口，也可以作为附加的数据存储空间使用。

12. I/O空间是在片内还是在片外？访问I/O的实质是什么？ 答：

I/O空间是在片外，访问I/O是对I/O映射的外部器件进行访问，而不是访问存储器。 13. 数据页0（0h~7Fh）能否被映射到程序存储空间？ 答： 不能

14. TMS320C54x 存储空间的配置是受MP/MC、OVLY和DROM 3个位控制的。如果想使片

上RAM同时映射到数据存储空间和程序存储空间，那么MP/MC、OVLY和DROM的值应该如何设置？ 答：

OVLY=1

17. TMS320C54x片内外设主要有哪些？

答：

通用I/O端口、时钟发生器、软件可编程等待状态发生器、可编程块切换逻辑、定时器、主机接口、串行口、DMA控制器等。

19.时钟发生器由哪些部分组成？他们是如何工作的？ 答：参考P73-77 3.5.2节时钟发生器部分。

21. TMS320C54x复位的条件有哪些？通常TMS320C54x有几种复位方式？各是什么？上电复位后，第一条程序指令所在的地址是多少？ 答：

TMS320C54x复位期间，处理器进行以下操作：

(1) 处理器工作方式状态寄存器PMST中的中断向量指针IPTR被设置成1FFh。 (2) 处理器工作方式状态寄存器PMST中MP/MC被设置成与引脚MP/MC状态相同的值。

(3) 程序计数器PC设置成FF80h。

(4) 扩展程序计数器XPC被清零（如果XPC可用）。

(5) 不管MP/MC位的状态如何，将FF80h加到地址总线上。 (6) 数据总线变为高阻状态。 (7) 控制线处于无效状态。

(8) 产生应答信号IACK。

(9) 状态寄存器ST1中的中断方式位INTM置1，关闭所有可屏蔽中断。 (10) 中断标志寄存器IFR被清零，以清除中断标志。 (11) 单指令重复计数器（RC）被清除。

(12) 产生同步复位信号SRESET，用于初始化片内外设。 (13) 状态寄存器ST0=1800h，即以下的状态位被设置成它们的初始值：ARP=0，TC=1，C=1，OVA=0，OVB=0，DP=0。

(14) 状态寄存器ST1=2900h，即以下的状态位被设置成它们的初始值：BRAF=0 ，CPL=0，XF=1，HM=0，INTM=1，OVM=0，SXM=1，C16=0，FRCT=0，CMPT=0，ASM=0。

(15) 处理器工作方式状态寄存器PMST以下的状态位被设置成它们的初始值：OVLY=0，AVIS=0，DROM=0，CLKOFF=0。

需要注意的是，复位期间，其余的状态位和堆栈指针SP没有被初始化，需要使用用户程序对它们进行初始化。如果MP/MC=0，那么处理器从片内ROM开始执行程序，否则，处理器从片外程序存储器开始执行程序。

TMS320C54x的复位有两种方式，分别为软件复位和硬件复位。软件复位是通过执行指令实现处理器的复位；硬件复位是通过硬件复位电路实现处理器的复位。硬件复位电路包括上电复位、手动复位和自动复位。

上电复位后，第一条程序指令所在的地址是FF80h。

22. 在闲置方式1（IDLE1）、闲置方式2（IDLE2）、闲置方式3（IDLE3）和保持方式这4种省电方式中，哪一种最省电？哪几种能够被内部中断唤醒？ 答：

闲置方式3（IDLE3）最省电。闲置方式1（IDLE1）能够被内部中断唤醒

23. TMS320C54x中断分为哪几类？其中的可屏蔽中断在什么情况下可以被CPU响应？ 答：

TMS320C54x 支持软件中断和硬件中断。软件中断由程序指令产生（INTR或TRAP）。硬件中断由设备的一个信号产生，硬件中断包含两种类型，分别为外部硬件中断和内部硬件中断。外部硬件中断由外部中断接口的信号触发；内部硬件中断由片内外设的信号触发。

硬件或软件中断发送了一个中断请求后，CPU必须要决定是否响应该中断。软件中断和不可屏蔽中断立即被响应，而可屏蔽的硬件中断只有在满足以下3种条件时才能被响应：

(1) 优先级最高。当同时有多个硬件请求中断时，TMS320C54x根据优先级对其进行响应。

(2) 状态寄存器ST1中的INTM位为0。表示允许可屏蔽中断，可以用“RSBX INTM”指令来对INTM复位。

(3) 中断屏蔽寄存器IMR中的相应位为1。 CPU响应中断时，让PC转到适当的地址取出中断向量，并发出中断向量信号IACK，清除响应的中断标志位。

24. 若处理器工作方式状态寄存器PMST的值设为01A0h,而中断向量为INT3，那么中断响应时，中断向量地址为多少？

答：该题自己思考解答。参考P92 3.7.4节。重点是中断向量地址计算。

26. TMS320C54x的流水线操作分为几个阶段？分别叙述流水线操作各阶段的功能？

答：

流水线的6个操作阶段分别为预取指（P）、取指（F）、译码（D）、访问（A）、读数（R）和执行（X）。每个流水线操作阶段各占用一个机器周期。各操作阶段的功能如下：

(1) 程序预取指（P）：将下一条指令的地址，放在程序地址总线（PAB）上。 (2) 程序取指（F）：从程序总线（PB）上取指令字，并将该指令字放入指令寄存器（IR）中。

(3) 译码（D）：将指令寄存器（IR）中的内容译码，确定要访问存储器的类型以及数据地址产生单元（DAGEN）和CPU的控制时序。

(4) 访问（A）：数据地址产生单元（DAGEN）在数据地址总线（DAB）输出要读的操作数的地址。如果还有第二个操作数，则在另一个数据地址总线CAB上输出相应的地址。同时更新间接寻址模式下的辅助寄存器（ARx）和堆栈指针（SP）。

(5) 读数（R）：从数据总线DB和CB上读取操作数，完成操作数的读取。同时，操作数的写入开始。如果需要写数据，则写数据的地址放在数据写地址总线（EAB）上。对存储器映射寄存器而言，数据是从存储器中读取，写数据时通过DB写入选择的存储器映射寄存器。

(6) 执行（X）：在这个阶段完成指令的执行，并将数据放在数据写总线（EB）上完成操作数的写入。

第4章 TMS320C54x 指令系统

1． TMS320C54x提供哪几种数据寻址方式？各有什么特点？应该应用在什么场合？ 答：

TMS320C54x 提供了以下7种基本的数据寻址方式： (1) 立即数寻址：指令中直接包含了所需要的操作数。 (2) 绝对寻址：指令中包含所要寻址的存储单元的地址。

(3) 累加器寻址：利用累加器的数值作为地址来读写程序存储器。

(4) 直接寻址：指令中包含数据存储器地址的低7位。这7位作为偏移地址与数据页指针DP或堆栈指针SP相结合共同构成16位的数据存储器实际地址。

(5) 间接寻址：根据辅助寄存器的内容来寻找存储器映射寄存器地址，地址的低7位来自指令或某个辅助寄存器的低7位，高9位设置为0。

(6) 存储器映射寄存器寻址：修改存储器映射寄存器中的值而不影响当前数据页指针DP或堆栈指针SP的值。

(7) 堆栈寻址方式：地址来自堆栈指针SP，把数据压入和弹出系统堆栈。

2.绝对地址寻址有哪几种？它们可以访问哪些地址空间？有什么特点？其中的长立即数寻址方式的指令能不能与循环指令RPT和RPTZ一起使用？ 答：

绝对寻址有以下四种类型：

1） 数据存储器地址寻址：数据存储器地址（dmad）寻址是用一个符号（符号地址）

或一个表示16位地址的立即数来指明寻址的数据存储单元的16位绝对地址。 2） 程序存储器地址寻址：程序存储器地址（pmad）寻址是用一个符号（符号地址）

或一个表示16位地址的立即数来指明寻址的程序空间的地址。

3） 端口地址寻址：端口地址（PA）寻址是用一个符号或一个数值来指明其外部I/O口

地址。

4） 长立即数*(lk)寻址：长立即数*(lk)寻址是用一个符号或一个数值来指明寻址的数据

存储空间的地址。这种寻址方式可以用在所有支持单数据存储器（Smem）操作数的指令中。

使用长立即数寻址方式的指令不能与单循环指令RPT和RPTZ一起使用。 3. 直接寻址方式有两种方式，它们是什么？如何控制？当SP=2000h，DP＝2，偏移地

址为25h时，分别寻址的是哪个存储空间的哪个地址单元？ 答：

直接寻址方式包括DP直接寻址和SP直接寻址两种方式。当CPL=0时，寻址方式为以DP为基地址的直接寻址方式，简称DP直接寻址；当CPL=1时，寻址方式为以堆栈指针SP为基地址的直接寻址方式，简称SP直接寻址。

当CPL=0时，DP＝2，dmad=25h，实际地址为0100h+25h=0125h。 当CPL=1时，SP＝2000h，dmad=25h，实际地址为2000h+25h=2025h。

4. 当使用位倒序寻址时，应使用什么辅助寄存器？试述地址以位倒叙方式产生的过程。 答：

位倒序寻址是DSP的一种特殊处理方式，是专门为快速傅立叶变换FFT而设计的，这种寻址方式可以显著提高程序的执行速度和存储区的利用效率。使用时，AR0存放的整数N为FFT点数的一半，另一个辅助寄存器ARx指向数据存放的单元，当使用位倒序寻址把AR0加到辅助寄存器中时，地址以位倒序的方式产生，即进位是从左向右，而不是通常的从右向左。

5. 在循环寻址方式中，如何确定循环缓冲的起始地址？如循环缓冲大小为32，其起始地

址必须从哪开始？ 答：

长度为R的缓冲器必须从N位地址的边界开始（即循环缓冲器基地址的N个最低有效位必须为0），N是满足2N>R条件的最小整数。长度R=32的循环缓冲器必须从地址XXXX XXXX XX00 00002（N=6，26>32，该地址的最低6位为0）开始，同时32必须存入BK。

6. 若辅助寄存器AR0的值为0x0010h，AR3的值为0x0310h，循环缓冲起始地址为0300h，

BK=31，请分别给出下列寻址方式修改后的辅助寄存器的值。

(1) *AR3+% (2) *AR3+0% (3) *AR3-0% (4) *+AR3(-2) (5) *AR0(0100H) 答：

寻址方式修改后的辅助寄存器的值

(1) AR3＝0X0311H （0X0300H<0X0311H<0X031FH)

(2) AR3＝0X0310H+0X0010H=0X0320H>0X031FH 则：AR3＝0X0320H-1FH= 0X0301H (3) AR3=0X0310H-0X0010H=0X0300H (4) AR3=0X0310-2= 0X030EH (5) AR0=0X0100H

7. 双数据存储器操作数间接寻址使用哪几种类型？所用辅助寄存器只能是哪几个？其特

点是什么? 答：

双数据存储器操作数间接寻址类型为*ARx、*ARx-、*ARx+、*ARx+0%。所用4个辅助寄存器为AR2、AR3、AR4、AR5。双数据存储器操作数间接寻址的特点是：占用程序空间小，运行速度快，在一个机器周期内通过2个16位数据总线（C和D）读两个操作数。 8. 堆栈寻址的作用是什么？压栈和弹出堆栈操作是如何实现的？ 答：

当发生中断或子程序调用时，堆栈用来自动地保存程序计数器PC的值。堆栈也可以用