DSP-第2章习题
DSP课后习题
习题一1.简述DSP芯片的要紧特点DSP的要紧特点有哈佛结构、多总线结构、指令系统的流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令、快速的指令周期、硬件配置强。
2.请详细描述冯·诺依曼结构和哈佛结构，并比较它们的不同。
冯·诺依曼结构结构的特点是数据和程序共用总线和存储空间，因此在某一时刻，只能读写程序或只能读写数据。
哈佛结构的要紧特点是将程序和数据存储在不同的存储空间，即程序存储器和数据存储器是两个彼此独立的存储器，每一个存储器独立编址，独立访问。
3.简述DSP系统的设计进程确信DSP系统的性能指标、进行算法优化和模拟、选择DSP芯片和外围芯片、进行硬件电路设计、进行软件设计、进行软硬件综合调试。
4.在进行DSP系统设计时，如何选择适合的DSP芯片？依照系统运算量的大小、对运算精度的要求、存储器的要求、系统本钱限制和体积等要求选择适合的DSP芯片。
5.TI公司的DSP产品目前有哪三大主流系列？各自的应用领域是什么？TMS320C2000——主推TMS320C24x和TMS320C28x定点DSP，要紧用于数字化操纵领域；TMS320C5000——TMS320C54x和TMS320C55x 16位定点DSP，要紧用于通信、便携式应用领域；TMS320C6000——TMS320C62x和TMS320C64x 32位定点DSP、TMS320C67x 32/64位浮点DSP，要紧用于超高速、大容量实时信号处置的场合，如音视频技术、通信基站。
习题二1.请描述TMS320C54x的总线结构。
TMS320C54x DSP采纳先进的哈佛结构并具有八组总线，其独立的程序总线和数据总线许诺同时读取指令和操作数，实现高度的并行操作。
八组16位总线的功能如下：程序总线（PB）传送从程序存储器来的指令代码和当即数。
三组数据总线（CB，DB，EB）连接各类元器件，CB和DB总线传送从数据存储器读出的操作数，EB 总线传送写入到存储器中的数据。
DSP技术及应用课后部分习题答案
第二章3.简述TI公司C2000/C5000/C6000系列DSP的特点及主要用途?1．C2000系列DSP控制器，具有良好的性能集成Flosh存储器，高速A/D 转换器以及可靠的CAN模块，主要应用于数字化控制.用途：工业驱动,供电、OPS。
2．C5000系列杰出的性能和优良的性能价格比，广泛应用，尤其在通信领域.IP电话机和IP电话网关.3．C6000系列采用指令集以及流水应用，使许多指令得以运行,推出三个系列.用途：数字通信和图像处理.5.TMS320C54X芯片的CPU主要由哪些部分构成?①先进的多总线结构（1条程序总线、3条数据总线、4条地址总线）②40位算术逻辑运算单元（ALU），包括1个40位桶形移位寄存器和2个独立的40位累加器③17x17位并行乘法器,与40位专用加法器相连,用于非流水线式单周期乘法/累加（MAC）运算④比较、选择、存储单元(CSSU），用于加法/比较选择⑤指数编码器，可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数⑥双地址生成器,包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术运算单元（ARAU）6.简述TMS320C54X芯片的程序空间7.简述TMS320C54X芯片的中断系统（P42）答：2.中断处理步骤（1) 接受中断请求；（2）应答中断；（3)执行中断服务程序（ISR)9.TMS320C54x 有哪几种基本的数据寻址方式①立即寻址②绝对寻址③累加器寻址④直接寻址⑤间接寻址⑥存储器映像寄存器寻址⑦堆栈寻址10.使用循环寻址时，必须遵循的3个原则是什么?试举例说明循环寻址的用法。
（P60）答:1.把循环缓冲区的首地址放在符合上述算法的N的边界地址上2、使用一个小于或等于缓冲区大小的步长3、在开始寻址前，辅助寄存器必须指向循环缓冲区内的一个元素举例：LD * +AR1(8）a％, ASTL A，＊+AR1(8）%;11。
TMS320C54x的指令集包含了哪几种基本类型的操作？答:数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、并行操作指令和重复操作指令12.汇编语句格式包含哪几种部分?编写汇编语句需要注意哪些问题？答: [标号］［：］空格[助记符］空格[操作数]空格［；注释］1、所有的语句必须以一个标号、空格、星号或分号开始。
2-DSP原理与应用2010-第二章
浮点运算指令 汇编程序设计:
生成可执行代码过程 示例文件
DSP原理与应用 2013年8月5日 6
第2.2.1累加,算术计算和逻辑运算
DSP计算和逻辑运算
DSP原理与应用
2013年8月5日
8
第2.2.1累加,算术计算和逻辑运算
DSP原理与应用
浮点数简介(IEEE754)
IEEE754-IEEE Standard 754 for Binary Floating Point Arithmetic
单精度浮点数：1位符号位,8位指数,23位有效数 例：00111111 01100110 01100110 01100110 16进制为：0X3F666666 整形数为1063675494 单精度下：符号位0(+) 指数位E(01111110) 2=126，e=-1 尾数1100110 01100110011001102 1.799999952316284179687510
DSP原理与应用
The Technology & Applications of DSPs
北京交通大学 电气工程学院 夏明超 郝瑞祥 万庆祝 mchxia@ haorx@ qzhwan@
第二章:DSP系统开发
第2.1节 概述
第2.2节 DSP汇编语言概述及汇编程序设计 第2.3节 DSP C语言程序设计 第2.4节 DSP C与汇编混合编程 第2.5节 DSP程序烧写 习题
csmpasswds csm_rsvd
: > CSM_PWL PAGE = 0 : > CSM_RSVD PAGE = 0
/* Allocate uninitalized data sections: */ .stack : > RAMM1 PAGE = 1 .ebss : > RAML4 PAGE = 1 .esysmem : > RAMM1 PAGE = 1 …… } DSP原理与应用 2013年8月5日 32
山东大学 DSP数字信号处理PPT 第二章z变换 习题讲解
1 1 z2
X z
4
1
1 4
z
2
1
5 4
z 1
3 8
z
2
解：对X z的分子和分母进行因式分解，得
1 1 z2
X z
4
1
1 4
z
2
1
5 4
z 1
3 8
z
2
1
1 2
z 1
1
1 2
z 1
1
1 4
z 2
1
1 2
z 1
1
3 4
z 1
1 1 z1
2
1
1 2
jz
1
1
1 2
2-13 研究一个输入为x(n)和输出为 y(n)的 时域线性离散移不变系统，已知它满足
y(n 1) 10 y(n) y(n 1) x(n) 3
并已知系统是稳定的。试求其单位抽样 响应。
y(n 1) 10 y(n) y(n 1) x(n) 3
解：对差分方程两边取z变换
z1Y (z) 10 Y (z) zY (z) X (z) 3
在围线c外有单阶极点 z 1/ 4，
且分母阶次高于分子阶次二阶以上
x(n)
Re
s
F
(
z) z 1 /
4
z
1/
4
(
z 2)zn1 z 1/4
z 1 /
4
7 4
1 4
n 1
7
4n
x(n) 8 (n) 7 4n u(n 1)
j Im[z]
C
1/ 4
0
Re[z]
③部分分式法
X (z) z
jz
《数字信号处理》(2-7章)习题解答
第二章习题解答1、求下列序列的z 变换()X z ，并标明收敛域，绘出()X z 的零极点图。
(1) 1()()2nu n (2) 1()()4nu n - (3) (0.5)(1)nu n --- (4) (1)n δ+(5) 1()[()(10)]2nu n u n -- (6) ,01na a <<解：(1) 00.5()0.50.5nn n n zZ u n z z ∞-=⎡⎤==⎣⎦-∑，收敛域为0.5z >，零极点图如题1解图(1)。
(2) ()()014()1414n nn n z Z u n z z ∞-=⎡⎤-=-=⎣⎦+∑，收敛域为14z >，零极点图如题1解图(2)。
(3) ()1(0.5)(1)0.50.5nnn n zZ u n z z --=-∞-⎡⎤---=-=⎣⎦+∑，收敛域为0.5z <，零极点图如题1解图(3)。
(4) [](1Z n z δ+=，收敛域为z <∞，零极点图如题1解图(4)。
(5) 由题可知，101010910109(0.5)[()(10)](0.5)()(0.5)(10)0.50.50.50.50.50.5(0.5)n n nZ u n u n Z u n Z u n z z z z z z z z z z z --⎡⎤⎡⎤⎡⎤--=--⎣⎦⎣⎦⎣⎦⋅=-----==--收敛域为0z >，零极点图如题1解图(5)。
(6) 由于()(1)nn n a a u n a u n -=+--那么，111()(1)()()()nn n Z a Z a u n Z a u n z z z a z a z a a z a z a ----⎡⎤⎡⎤⎡⎤=---⎣⎦⎣⎦⎣⎦=----=-- 收敛域为1a z a <<，零极点图如题1解图(6)。
(1) (2) (3)(4) (5) (6)题1解图2、求下列)(z X 的反变换。
DSP原理及应用-(修订版)--课后习题答案
第一章：1、数字信号处理的实现方法一般有哪几种？答：数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1) 在通用的计算机上用软件实现；(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；(3) 用通用的单片机实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制；(4)用通用的可编程 DSP 芯片实现。
与单片机相比，DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；(5) 用专用的 DSP 芯片实现。
在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用 DSP 芯片很难实现（ 6）用基于通用 dsp 核的asic 芯片实现。
2、简单的叙述一下 dsp 芯片的发展概况？答：第一阶段， DSP 的雏形阶段（ 1980 年前后）。
代表产品： S2811。
主要用途：军事或航空航天部门。
第二阶段， DSP 的成熟阶段（ 1990 年前后）。
代表产品： TI 公司的 TMS320C20主要用途：通信、计算机领域。
第三阶段， DSP 的完善阶段（ 2000 年以后）。
代表产品：TI 公司的 TMS320C54 主要用途：各个行业领域。
3、可编程 dsp 芯片有哪些特点？答： 1、采用哈佛结构（ 1）冯。
诺依曼结构，（ 2）哈佛结构（ 3）改进型哈佛结构2、采用多总线结构 3.采用流水线技术4、配有专用的硬件乘法-累加器5、具有特殊的 dsp 指令6、快速的指令周期7、硬件配置强8、支持多处理器结构9、省电管理和低功耗4、什么是哈佛结构和冯。
诺依曼结构？它们有什么区别？答：哈佛结构：该结构采用双存储空间，程序存储器和数据存储器分开，有各自独立的程序总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传输，使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成，大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度，非常适合于实时的数字信号处理。
冯。
诺依曼结构：该结构采用单存储空间，即程序指令和数据共用一个存储空间，使用单一的地址和数据总线，取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
数字信号处理_DSP__刘兴钊_习题答案_完整版
（A）
（B） （B） T {x[n]} = x[n] − u[n + 1] （D） T {x[ n]} =
k = n −5
（C） T {x[ n]} = log10 x[ n] 1-4 下列系统线性且时不变的是 （A） T { x[ n ]} =
∑
n +5
x[k ]
（B）
n + n0 k = n − n0
∑ x[k ] ∑ (−1)
x[n]
-2
图 T1-4 解： y[n] = −2δ [n] + 4δ [n − 1] − δ [n − 2] − δ [n − 3] − 2δ [n − 4] + 3δ [n − 6] + δ [n − 7]
1-20 设 x[n] = R4 [n] ，画出其偶对称分量 xe [ n] 和奇对称分量 xo [ n ] 。
∑
∞
(−1) n
k =−∞
∑
∞
x[k ]h[n − k ] =
∞ k
k =−∞ ∞
∑
∞
x[k ] ∑ (−1) n h[n − k ]
n =−∞ n
∞
∑ x[k ](−1) ∑ (−1) h[n] 1-19 求图 T1-4 中两个序列的卷积 y [ n ] 。
= h[n '] =
k =−∞ n '=−∞ k =−∞ n =−∞
k k
(c)
⎛ ⎞ ( x[ n]* h1[ n]) * h2 [ n] = ⎜ ∑ x[ k ]h1[ n − k ] ⎟ * h2 [n] ⎝ k ⎠ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = ∑ ⎜ ∑ x[k ]h1[ m − k ] ⎟h2 [ n − m] = ∑ x[k ] ⎜ ∑ h2 [n − m]h1[ m − k ] ⎟ m ⎝ k k ⎠ ⎝ m ⎠ ⎛ ⎞ = ∑ x[ k ] ⎜ ∑ h2 [ n − ( m '+ k )]h1[ m '] ⎟ k ⎝ m' ⎠ ⎛ ⎞ = ∑ x[ k ] ⎜ ∑ h2 [( n − k ) − m ')]h1[m '] ⎟ = x[ n]* ( h1[ n]* h2 [ n]) k ⎝ m' ⎠
第2章 TMS320C55X系列DSP
14
(3) 外设和片上存储器阵列的自动低功率机制。C55X的核 处理器会自动地管理片上外设和存储器阵列的功耗。这种资源 的管理完全是自动的，对用户透明。而且，这种功耗的降低， 并不影响处理器的性能。当某个片上的存储器阵列没有被使用 时，它们就自动地切换到低功率模式。当一个访问的要求到达 时，该阵列就恢复到正常的工作状态，完成存储器的访问，无 须应用程序的干预。如果没有进一步的访问，该阵列又回到低 功率状态。该处理器对片上外设也提供类似的控制。当外设没 有激活，以及CPU不需要其关注时，就进入低功率状态。外设 响应处理器的要求，退出低功率状态，也不需要程序的干预。 这种功率管理也可以在软件的外设IDLE(闲置)域控制下进行。
13
(2) 将存储器的访问减到最少。存储器的访问，无论是片 内的还是片外的，都是功率消耗的主要部分。将存储器的访问 减到最少，无疑是降低每个任务功耗所必需的。在C55X里， 指令的提取是32 bit(C54X里是16 bit)。此外，可变长度指令集 意味着，每个32 bit指令的提取可以提出一个以上的长度可变 的指令，按照所需要的信息来决定指令的长度，从而改善代码 的密度。这种指令集的设计和处理器结构的结合，就可以保证 在达到最高性能的同时，使功耗降到最小。
C55X继承了C54X的发展趋势，低功耗、低成本，在有限 的功率条件下，保持最好的性能。其工作在0.9 V下，待机功 耗低至0.12 mW，性能高达600 MIPS，并且具有业界目前最低 的待机功耗，极大地延长了电池的寿命，对数字通信等便携式 应用所提出的挑战，提供了有效的解决方案。其软件也与所有 C5000 DSP兼容。与120 MHz的C54X相比，300 MHz的C55X性 能大约提高了5倍，而功耗则降为C54X的1/6。
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Linearity
• A discrete-time system is linear if and only if H {a x(n)} = a H {x(n)}
and H { x1(n) + x2(n)} = H {x1(n)} + H {x2(n)}
6
1.1 (a) y(n)=(n+a)2x(n+4)
– Time invariance •H{x(n-n0)}=(n+a)2x (n-n0+4) • y(n-n0)=(n-n0+a)2x(n-n0+4) • If y(n) = H{x(n)}, then y(n-n0)≠H{x(n-n0)}. • Therefore the system is time varying.
9
Periodic sequence
• A sequence x(n) is defined to be periodic if and only if there is an integer N≠0 such that x(n) = x(n + N) for all n. In such a case, N is called the period of the sequence.
3
Causality
• A discrete-time system is causal if and only if, when x1(n) = x2(n) for n < n0, then H {x1(n)} = H {x2(n)}, for n < n0
4
1.1 (a) y(n)=(n+a)2x(n+4)
15
• Solution
(c) x(n) cos( n 31)
27
• (a) x(n) cos2 2 n 1 1 cos 4 n
15 2 2 15
x(n N ) 1 1 cos 4 n 4 N
– Causality The output for a certain time t = n of this system depends on the time after n (i.e. t = nT+T, supposing T>0). So the system is noncausal.
– Time invariance H{x(n-n0)}=ax[(n-n0)T+T]=y(n-n0) Therefore the system is time invariant.
8
1.1 (f) y(n)=x(n)/x(n+3)
(f) y(n)=x(n)/x(n+3) – Linearity H{ax(n)}=ax(n)/ax(n+3)=x(n)/x(n+3)≠ay(n) H{x1(n)+x2(n)}=[x1(n)+x2(n)]/[x1(n+3)+x2(n+3)]≠y1(n)+y2(n) and therefore the system is nonlinear. – Causality The output for a certain time t = n of this system depends on the time after n (i.e. t = n+3). So the system is noncausal. – Time invariance H{x(n-n0)}=x(n-n0)/x(n-n0+3)=y(n-n0) so the system is time invariant.
10
1.2
• 1.2 For each of the discrete signals below, determine whether they are period or not. Calculate the periods of those that are periodic.
• (a) x(n) cos2(2 n)
7
1.1 (b) y(n)=ax(nT+T)
(b) y(n)=ax(+T)
– Linearity H{bx(n)}=abx(nT+T)=bH{x(n) } H{x1(n)+x2(n)}=a[x1(nT+T)+x2(nT+T)]=H{x1(n)}+H{x2(n)} Therefore y(n) is linear.
5
1.1 (a) y(n)=(n+a)2x(n+4)
– Causality Because y(n)=(n+a)2x(n+4) i.e. the output for a certain time t = n of this system depends on the time after n (i.e. t = n+4). So the system is noncausal.
for any constant a, and any sequences x(n), x1(n), and x2(n).
2
Time invariance
• A discrete-time system is time invariant if and only if, for any input sequence x(n) and integer n0, then H {x(n-n0)}=y(n-n0) with y(n)= H {x(n)}.
1.1 Characterize the systems below as linear/nonlinear, causal/noncausal and time invariant/time varying.
(a) y(n)=(n+a)2x(n+4) – Linearity: H{ax(n)}=(n+a)2ax(n+4)=a(n+a)2x(n+4)=aH{x(n) } H{x1(n)+x2(n)}=(n+a)2[x1(n+4)+x2(n+4)] = (n+a)2x1(n+4)+(n+a)2x2(n+4) =H{x1(n)}+H{x2(n)} therefore y(n) is linear.