DSP芯片教学_dsp芯片解析

其他范文 时间:2020-02-27 16:15:20 收藏本文下载本文
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DSP芯片的特点

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。

数字信号处理的特点

抗干扰、可靠性强、便于大规模集成精度高灵活性强

可以实现模拟系统很难达到的指标或特性

可以实现多维信号处理

缺点:增加了系统的复杂性

应用的频率范围受到限制

系统的功率消耗比较大 CPU包含5个功能单元

指令缓冲单元

程序流单元

地址-数据流单元

数据运算单元

存储器接口单元

指令流水线分为两个阶段。

1取指阶段从存储器取来32位指令包,将其存入指令缓冲队列

2执行阶段:对指令进行译码,并完成数据访问和计算

预取指1 预取指2 取指 预解码

解码 寻址 访问1 访问2 读 执行 写 写+

当D单元ALU做加法运算 产生进位 置位CARRY 不进位 CARRY清0

当D单元ALU做减法运算 产生借位 CARRY清0 不借位 CARRY置位

当CPU读取程序代码时,使用24位的地址访问相关的字节;

而CPU读/写I/O空间时,将16位地址前补0来扩展成24位地址

CPU读程序指令每次固定读取32位长的指令,且固定以最低的2个字节为00h的地址为首地址读取访问数据堆栈时,CPU将SPH和SP连接成XSP。XSP包含了一个最后推入数据堆栈的23位地址,其中SPH中是7位的主 数据页,SP指向该页上的一个字。CPU在每推入一个值入堆栈前,减小SP值;从堆栈弹出一个值以后,增加SP值。在堆栈操作中,SPH的值不变。

访问系统堆栈时,CPU将SPH和SSP连接成XSSP。XSSP包含了一个最后推入系统堆栈的值的地址。CPU在每推入一个值进堆栈前,减小SSP值;从堆栈弹出一个值以后,增加SSP值。在堆栈操作中,SPH的值不变。

快返回与慢返回过程的区别在于:CPU怎样保存和恢复2个内部存储器(即程序计数器PC和一个循环现场寄存器)的值。慢返回,返回地址和循环现场保存在堆栈中快返回过程中,返回地址和循环现场保存在寄存器里

DSP处理中断过程

1接收中断请求

2响应中断请求

3准备进入中断服务子程序。CPU要执行的主要任务有: 完成当前指令的执行,并冲掉流水线上还未解码的指令。自动将某些必要的寄存器的值保存到数据堆栈和系统堆栈。

从用户事先设置好的向量地址获取中断向量,该中断向量指向中断服务子程序 4执行中断服务子程序

所有的可屏蔽中断都是硬件中断。

不可屏蔽中断

1硬件中断 RESET 2硬件中断 NMI

3软件中断

硬件复位后,DSP处于一个已知状态,即所有当前指令全部终止,指令流水清空,CPU寄存器复位。然后CPU执行中断服务子程序,读复位中断向量时,CPU用32位复位向量的第29、28位来确定堆栈配置模式。

使用const关键字可以定义大常数表并将它们分配到系统ROM中。ioport关键字来支持I/O寻址模式

ioport类型限定词只能用于全局或静态变量。局部变量不能用ioport限制,除非变量是个指针 增加了interrupt关键字,来指定某个函数为中断函数。

Onchip关键字声明一个特殊指针,在链接时这些数据必须被链接到DSP片上存储器,否则会导致总线错误。volatile在任何情况下,优化器会通过分析数据流来避免存储器访问。如果程序依靠存储器访问,则必须使用volatile关键字来指明这些访问。系统初始化

1变量的自动初始化2.全局构建器(Global Constructors)3.初始化表(Initialization Tables)4.运行时间变量初始化5.装载时间变量初始化 小数定标的概念

设定一个16位数的小数点处于该数中的哪一位 可以表示不同大小和不同精度的小数 Q表示法

不同的Q所表示的数不仅范围不同,而且精度也不相同

Q越大,数值范围越小,但精度越高Q越小,数值范围越大,但精度就越低 溢出处理机制

1保护位

2溢出标志位

3饱和方式位SATD和SATA

如何选择DSP芯片

1)速度: DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示,即百万次/秒钟。根据您对处理速度的要求选择适合的器件。一般选择处理速度不要过高,速度高的DSP,系统实现也较困难。2)精度: DSP芯片分为......

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