HB嵌入式ARM系统设计作业.doc

HB嵌入式ARM系统设计作业 （说明：除有关原理图、仿真图和程序代码外其他答案部分必须为A4 纸手写；严禁抄袭，抄袭者和被抄袭者均不计成绩；时间1周。） 一、 DSP部分（8小题，共计50分） 1．说明DSP具有哪些主要特点，DSP的型号如何确定？（4分） 答：（1）DSP具有如下主要特点： 1DSP普遍采用数据总线和程序总线分离的改进型哈佛结构即一条程序总线○ 和多条数据总线； 2DSP一般都采用多总线结构，可同时进行取指令和多个数据存取操作； ○ 3DSP采用多级流水线技术，可以多指令并行执行； ○ 4DSP采用结构特殊的专用硬件乘法-累加器，适合数字信号处理； ○ 5DSP内部有多个处理单元，特别适用于大量乘加操作的矩阵运算、滤波、○ FFT、Viterbi译码等； 6 DSP一般都具有特殊功能的指令，专用于数字信号的处理； ○ 7由于采用哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的指令以及集○ 成电路的优化设计，所以DSP具有极短的指令周期，运算速度快； 8具有较高的运算精度，○字长长达16、24、32位，还有的累加器达到40位。 9片上外设硬件配置丰富，具有较强的接口功能； ○ 10许多DSP芯片都支持多处理器的结构； ○ 11DSP一般都具有节电管理和低功耗结构，适用于便携式数字终端设备。 ○ （2）DSP型号的确定： DSP应用领域很广，但没有一款能满足所有的应用需要，需要根据系统的特点、性能要求、成本、功耗以及技术开发周期等因素进行综合考虑，一般主要考虑以下几个方面的因素：1．系统特点、2．算法格式、3．系统精度、 4．处理速度、5．功耗、6．性能价格比、7．支持多处理器、8．系统开发的难易程度。 2．DSP应用系统的典型开发过程是怎样的？（4分） 答：一般开发过程如附件图D2-1： 3．讨论一个能独立运行和调试的TMS320VC5416最小系统应具备怎样的硬件 条件？（4分） 答：一个能独立运行和调试的TMS320VC5416最小系统应具备以下的基本硬件条件： 1能为DSP提供I/O口与内核正常供电的供电电路； ○ 2能为DSP提供稳定与精确时钟的时钟电路； ○ 3DSP在线调试需要的JTAG仿真调试接???电路 ○ 4复位电路，可以软件复位，但一般都有硬件上电复位和手动复位相结合的○ 电路； 5 DSP扩展必要的存储器(如EEPROM/Flash ROM等)电路； ○ 6外加的辅助电路有： ○ 工作模式选择电路、外部中断输入引脚与未用输入引脚的上拉保护电路及指示LED的电路等。 4．当TMS320C54x的CPU接收到可屏蔽的硬件中断时，满足哪些条件中断才 能被响应？（3分） 1出现多个中断时，此中断的优先级最高； 答：○ 2INTM=0 允许全局中断； ○3当INTM=0时，IMR中某位为1，则开放相应的中断。 ○ 5．TMS320C54X指令系统的寻址方式各有哪些？各寻址方式举一例说明（6分） 答：各寻址方式如下图： 6．请说明实现TMS320VC5416处理器串行EEPROM自举的硬件设计要求，以及如何利用CCS环境2次编程实现DSP串行EEPROM自举。（6分） 答：（1）要实现TMS320VC5416处理器的串行EEPROM自举，DSP系统的硬件设计必须满足一定的要求： A、需要将EEPROM的SPI接口与DSP的MCBSP2互联，同时，为避免DSP错误的进入其他自举方式，需将DSP的MCBSP2接口的BDX2引脚与其外部中断3引脚相连，从而保证DSP系统加电后，DSP片上Bootloader进入串行EEPROM自举方式，再者， DSP外部中断2输入引脚INT2最好接上拉电阻以防止噪声或干扰的影响，具体的硬件原理图如图D4-2所示： D4-2 B、SPI接口EEPROM器件须满足如下几个条件： 其一，EEPROM的一帧数据必须为32bit，且每帧格式分别为8bit指令、16bit地址、8bit数据，如附件图D6-1所示： 其二，EEPROM须支持SPI通信协议的0(0，0)工作模式； 其三，由于DSP片上Bootloader只能寻址EEPROM的64KB数据，所以EEPROM的容量不要大于64KB。 （2）利用CCS环境2次编程实现DSP串行EEPROM自举的主要步骤如下：第1步，在CCS环境下编写用户DSP系