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TMS320C55xDSP应用系统设计（第三版）课后答案

第一章

1-1数字信号处理与模拟信号处理相比有哪些优点？

答：数字信号处理是采用计算机或数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等专用处理设备，具有灵活、高速与高精度的特点，数字信号处理具有抗干扰强、设备尺寸小、造价低、效率高、能耗低等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。

1-2简述DSP系统的组成

一个典型的数字信号处理系统（DSP系统）应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。

1-3DSP芯片与普通单片机相比有什么特点？

与单片机相比，DSP器件一般具有更高的集成度、更快的CPU、更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIF0缓冲器，同时提供高速同步串口和标准异步串口，有的片内还集成了A/D采样电路，用于控制领域的DSP还提供多路PWM输出，用于电机控制，可减少开发人员的工作量。DSP器件一般采用改进的哈佛结构，具有独立的数据和程序空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器和增强的多级流水线，使DSP器件具有高速的数据运算能力。

1-5DSP芯片有哪些主要特点？

1）采用哈佛结构

2）采用多总线结构

3）采用流水线结构

4）配有专用的硬件乘法-累加器

5）具有特殊的寻址方式和指令

6）支持并行指令操作

7）硬件配置强，具有较强的接口功能

8）支持多处理器结构

1-6什么是定点DSP芯片，什么是浮点DSP芯片，各有什么优缺点？

按数据的定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP

按数据的浮点格式工作的DSP芯片称为浮点DSP

浮点DSP能直接进行浮点运算，一次完成，是直接用硬件完成的。而定点DSP无法直接完成浮点运算，需要用程序来辅助完成浮点运算。

定点DSP价格便宜，功耗低，但计算精度低

浮点DSP价格较高，C语言编程调试方便，运算精度高

1-7在进行DSP系统设计时，如何选择DSP芯片？

①考虑DSP芯片的运算速度（包括MAC时间、FFT执行时间、MIPS/GIPS、MOPS/GOPS、MFLOPS/GFLOPS等）

②考虑DSP芯片的价格

③考虑DSP芯片的硬件资源

④考虑DSP芯片的运算精度

⑤考虑DSP芯片的开发工具

⑥考虑DSP芯片的功耗等

1-8TI公司的DSP芯片主要有哪几大类？

主要分三类：TMS320C2000系列主要用于数字化控制领域；TMS320C5000系列主要用于通信和便携式应用领域；TMS320C6000系列主要用于数字通信和音视频技术领域。

1-9TMS320C5000系列DSP芯片有什么特点？

TMS320C5000是16位整数DSP处理器，目前有三代产品（TMS320C5x、TMS320C54x和TMS320C55x）。同代产品使用相似的CPU结构，但拥有不同的片上存储器和外围电路，以满足各种不同用途的要求。C5000把存储器、外围电路和CPU集成在一个芯片上，构成了一个单片计算机系统，大大降低了整个DSP应用系统的成本和体积，提高了可靠性。

1-10简述C55x和C54x芯片的主要特点。

C54x:

采用改进Harvard结构，有1组程序读总线;1组程序地址总线；2组数据读总线;1组数据写总线；3组数据地址总线

CPU结构包括1个40位的算术逻辑单元(ALU)；一个40位的筒形移位寄存器；2个独立的40位累加器；1个乘加器(MAC)单元（由1个17位×17位的乘法器和1个专用的40位加法器组成）；1个用于Viterbi计算的比较、选择、存储(CSSU)单元；1个指数编码器;2个地址发生器单元

拥有192K字存储空间，包括64K字程序存储空间,某些芯片有扩展程序存储空间

64K字的数据存储空间;64K字I/O接口空间

片上外围电路有软件可编程等待状态发生器；可编程分区转换逻辑电路；带内部振荡器或外部时钟源的片内锁相环发生器；全双工操作的串行口；带4位预定标器的16位可编程定时器；主机并行接口（HPI）；外部总线控制等

典型周期指令：25ns、12.5ns、10ns,对应的速度分别达到40MIPS、80MIPS、100MIPS

C55x：

为C5000系列的必威体育精装版一代产品，与C54x的源代码兼容。

与C54x相比，C55x处理速度明显提高、功耗明显降低；在结构上复杂的多，采用近似“双CPU结构”。C55x具有2个乘加器(MAC)单元，,4个40位累加器；能够在单周期内做2个17位×17位的乘法运算。C55x有12组总线，即1组程序读总线;1组程序地址总线；3组数据读总线;2组数据写总线；5组数据地址总线.其指令单元每次可从存储器中读取32位程序代码（C54x只能读取16位），某些C55x芯片含有指令高速缓冲器（Cache）