DSP答案

绪论部分：

1，解释DSP的含义。

数字信号处理(Digital Signal Processing)：以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理

数字信号处理器(Digital Signal Processor)：是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器芯片，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法

2，为什么DSP特别适合用于数字信号处理，简述其主要特点。 主要体现在以下几个方面：

①、在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； ②、程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；

③、片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； ④、具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； ⑤、快速的中断处理和硬件I/O支持；

⑥、具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； ⑦、可以并行执行多个操作；

⑧、支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 另外，DSP实际上是一个微型计算机，它按照指令对二进制的数字信号进行计算，因此，运算速度非常快。

3，简述Havard结构与Von Neumann结构的不同，DSP采用的哪种结构？ DSP采用的哈佛结构(Harvard Architecture )，数据空间和存储空间是分开的，通过独立的数据总线在程序空间和数据空间同时访问。而MCU采用的冯·诺伊曼结构(Von Neumann Architecture )，数据空间和存储空间共用一个存储器空间，通过一组总线（地址总线与数据总线）连接到CPU。显然，运算能力上MCU不如DSP；但MCU价格便宜，对性能要求不高的场合MCU具有很大的优势。

4，目前市场上主要的DSP厂商有哪些？试用搜索工具查阅其主要DSP的处理器产品。

目前，在生产通用DSP的厂家中，最有影响的公司有： TI公司（美国德州仪器公司） ADI公司（美国的模拟器件公司） AT&T公司（现在的Lucent公司） Motorola公司 NEC公司

5，TI公司目前应用较广的3个DSP系列是什么?，各自适用于什么领域？ TMS320C2000? 数字控制 控制优化：硬盘&采暖、通风空调 电机控制 家用电器 变频电源控制

TMS320C5000?消费、便携类 低功耗：手机 便携式电子产品 生物识别 电信和VoIP

TMS320C6000?通信基站、数字图像处理 高性能：无线基站 视频流、视频会议

视频安防／监控 医疗成像

6，TMS320F28335是哪个公司DSP？试解释其型号命名含义。

7，简述TMS320F28335主要性能。 高性能静态 CMOS 技术

-高达 150MHz（6.67ns 周期时间） -1.9V/1.8V内核，3.3V I/O设计 高性能 32 位 CPU（TMS320C28x） -IEEE-754 单精度浮点单元（FPU）（只在 F2833x 上提供）

8，如何确定TMS320F28335外部引脚的首个引脚位置，引脚按什么顺序排序？ TMS320F28335外部引脚在左下角，显示标有1，引脚顺序按逆时针排列。

硬件部分：

1，什么是最小系统？

指处理器能够运行程序并完成简单任务的最小配置系统。

2，TMS320F28335的总体结构及硬件资源有什么？

CPU、存储器、片上外设。总体采用哈佛结构，具有串行口、定时器、主机接口（HPI）、DMA控制器、软件可编程等待状态发生器等片内外设外，还配有中断处理器、PLL、片内存储器、测试接口等单元电路，

3，TMS320F28335片内存储器资源有哪些，占多大？

片内具有快速RAM，通常可以通过独立的数据总线在程序空间和数据空间同时访问；

4, TMS320F28335存储空间中外设寄存器帧的作用是什么？它映射至哪个空间？外设存储器帧可分为几块，各块是否受EALLOW保护？

头文件中定义寄存器变量的结构体类型，GlobalVariableDefs.c文件中定义寄存器变量并将其分配到相应的寄存器段中，cmd文件中将寄存器段分配到相应的

寄存器物理地址空间中。

5, DSP系统中一般需要提供哪3种电源，各自的作用是什么？DSP系统上电时，其上电顺序是什么？

I/O电源3.3V，CPU电源1.8V，电源供电5V。

一般要求CPU内核电源先于I/O电源上电，后于I/O 电源掉电。但CPU内核电源与I/O电源供电时间相差不能太长（一般不能大于1 秒，否则也会影响器件的寿命或损坏器件）

系统时钟部分：

1,简述F28335 DSP控制器外部时钟的产生方案及电路。

由它内部的振荡器OSC(Oscillator )和基于PLL(Phase Locked Logic )的时钟模块来实现. 硬件电路(Phased Locked Loop PLL) 晶振(Crystal Oscillator) 时钟监视电路(Clock Moniter Circuit)

2,如何在编程中设置PLL模块的倍频系数？

3,看门狗模块的作用是什么？

看门狗的作用就是防止程序发生死循环。

CPU定时器部分：

4，DSP控制器有哪些CPU定时器资源，可实现什么功能？简述其工作原理，并说明如何计算其定时周期。CPU定时器中断如何管理？哪些中断是通过PIE管理的？

3个CPU定时器，定时控制的功能。

工作原理：由SYSCLKOUT提供基本时基给预分频计数器进行计数，预分频计数器减计数到0时产生一个计数脉冲给CPU定时器的计数器，CPU定时器即进行减计数。CPU定时器减计数到0时，重新加载周期寄存器的值并继续进行减计数。

中断管理：PIE模块用于中断扩展。45个外设级中断请求向PIE模块产生中断请求，再由PIE模块向CPU产生中断请求。CPU响应PIE请求来处理外设中断请求。

PIE总计可管理96个中断资源，将其分为12组，每组8个。PIE模块的每组中断资源对应CPU级的一个硬件中断资源。PIE1~PIE12组分别对应CPU级的INT1~INT12。

时钟使能电路(clock enable circuit)

5，CPU定时器的寄存器资源有哪些？如何对定时器进行初始化？试编程实现定时器T0的中断。以CPU定时器T0为例，说明三级中断的响应过程，并特别指出每级中需要手动设置的环节。

CPU定时器的寄存器资源：F2833x芯片内部具有3个32位CPU定时器:Timer0、Timer1、Timer2。

定时器初始化：void InitCpuTimers(void) 说明三级中断的响应过程：

(1)外设级中断。外设级手动操作的内容

外设中断的使能，需要将与该中断相关的外设寄存器中的中断使能位置1； 外设中断的屏蔽，需要将与该中断相关的外设寄存器中的中断使能位置0； 外设中断标志位的清除，需要将与该中断相关的外设寄存器中的中断标志位置1。 清除CPU定时器0中断标志位TIF的语句如下：

CpuTimer0Regs.TCR.bit.TIF=1; //清除定时器中断标志位 (2）PIE级中断。

PIE中断的使能。需要使能某个外设中断，就得将其相应组的使能寄存PIEIERx的相应位进行置位；

PIE中断的屏蔽。这是和使能相反的操作；

PIE应答寄存器PIEACK相关位的清除，以使得CPU能够响应同组的其他中断。 清除PIEACK中与T0INT相关的应答位的语句如下所示：

PieCtrl.PIEACK.bit.ACK1=1; //响应PIE组1内的其他中断。 (3）CPU级中断。

CPU接到了终端的请求，就得暂停正在执行的程序，转而去响应中断程序,同时CPU会将相应的IER和IFR位进行清除，EALLOW也被清除，INTM被置位，CPU向其他中断发出了通知，正在忙，没空来处理你们的请求了，得等到处理完手上的中断之后才能再来处理你们的请求。然后，CPU会存储返回地址并自动保存相关的信息，例如将正在处理的数据放入堆栈等等，做好这些准备工作之后，CPU会从PIE块中取出对应的中断向量ISR，从而转去执行中断子程序。

中断部分：

6，DSP控制器中的中断管理分为哪三级进行管理，各级分别引的作用是什么？(1)外设级中断。(2）PIE级中断。(3）CPU级中断。

7，CPU级共可管理多少中断，其中可屏蔽中断有哪些？如何允许或是禁止中断？

支持96个独立的中断。F28x一共可以支持32个CPU中断，其中每一个中断都是一个32位的中断向量 ，也就是2个16位的寄存器，里面存储的是相应中断服务子程序入口地址，不过这个入口地址是个22位地址。其中地址的低16位保存该向量的低16位；地址的高16位则保存它的高6位，其余更高的10位被忽略。

2个不可屏蔽中断：RS，NMI。

14+2个可屏蔽中断 (INT1–INT14, DATALOG(CPU数据记录中断)，RTOSINT（CPU实时操作系统中断）。通过使能进行允许和禁止。

8，DSP控制器的中断为什么要使用PIE进行扩展？PIE模块管理的中断源可分为几组？每组最多管理几个中断源？如何在PIE级允许某具体中断源？PIE中断的优先级是如何规定的？ PIE模块用于中断扩展。

PIE总计可管理96个中断资源，将其分为12组，每组8个。

PIE模块的每组中断资源对应CPU级的一个硬件中断资源。PIE1~PIE12组分别对应CPU级的INT1~INT12。

,9，经过PIE模块管理的外设中断的中断响应流程大概包括哪几个步骤？请以外部中断XINT0为例，简述从中断信号产生到CPU为其执行中断服务程序，及中断程序中设置与退出的整个过程，并简要说明在此过程中需要对哪些寄存器的哪些位进行编程，以及如何编程？

经过PIE模块管理的外设中断的中断响应流程步骤： （1）外设向PIE提出中断请求 （2）PIEIFR1.7被置位，

（3）判断PIEIER1.7=1? Y：向下（3）进行，N：返回（2）。 （4）判断PIEACK.1=1? ，Y：向下（4）进行，N：返回（3）。 （5）向CPU发出INT1中断请求

GPIO部分：

1,F28335 DSP控制器共有多少个GPIO资源，可分为几个多少位的资源进行管理？其寄存器映射至哪个存储空间？

F2833x芯片提供了88个多功能的引脚，这些引脚的第一功能是作为通用意义数字I/O口(GPIO)，而第二功能则可以作为片内外设的输入/输出引脚。 88个引脚被分成三个端口来管理，分别是PORTA(GPIO0-GPIO31)，

PORTB(GPIO32-GPIO63), PORTC(GPIO64-GPIO87)，这些口都可以配置为普通的数字IO口同样也能被配置为外部接口。

2,F28335 DSP控制器的每个GPIO引脚最多可复用几种功能？其复用控制由什么寄存器编程？如何将芯片上相关引脚配置为GPIO功能？ GPIO功能，输入功能，输出功能，外设功能。

（1） GPIO可以配置为数字I/O或外设I/O口,GPxMUX1(2):‘0’为数字I/O,‘1’为外设I/O口;

（2） GPIO可以配置为内部电阻上拉功能，GPxPUD：‘0’为上拉，‘1’为禁止上拉;

（3） GPIO具有数字滤波功能，GPxQSEL1(2)：量化输入寄存器，可以确定是3周期采样还是6周期采样或者不用采样;

（4）输入输出可配置,GPxDIR是控制每个引脚的输入或是输出,‘0’是输入,‘1’是输出；

多路复用寄存器GPxMUX（x=A,B,C）用来配置引脚的功能，是外设操作还是I/O操作。

每个通用I/O端口都受多路复用（MUX），方向（DIR），数据（DAT），置位（SET），清楚（CLEAR），以及切换（TOGGLE）寄存器的控制。

3,若某引脚配置为GPIO，其数据传输方向如何设置？当作为输出时，改变引脚电平的方法有几种，常用哪种，由什么寄存器编程？当其作输入时，使用什么寄存器存入输入的数字量？

4,GPIO模块的输入量化功能有什么作用？如何对输入进行量化？量化时需要设置的量有哪些？

ADC模块部分：

1. F28335 DSP控制器的ADC模块是多少位？有几个模拟量输入通道，其输入电压范围是多少？各通道所使用的采样/保持器是否相同。 F28335 DSP控制器的ADC模块是12位。

有 个模拟量输入通道，ADC模拟输入的范围为0~3V。

2. ADC模块有哪两种排序模式？各种模式下启动转换的触发方式、最大转换状态数、转换顺序和使用的结果寄存器有何不同？

按照一次转换通道个数分为：同步工作模式（Simultaneous sampling）、顺寻工作模式（sequential sampling）

同步工作模式：对AB两组中相同偏移量的2个通道同时转换。

顺寻工作模式：转换器对AB两组中的通道按照排序器中定义的排列顺寻转换。 同步工作模式：SEQ1或者SEQ2或者SEQ在对通道转换时，一次转换两个。 顺序工作模式：SEQ1或者SEQ2或者SEQ在对通道转换时，一次只能转换一个通道。

3. 什么是同步采样和顺序采样？两种采样模式下最大转换状态数和转换顺序如何编程？使用的结果寄存器有何不同？

同步模式和顺序模式的区别在于：转换结果在结果寄存器中的放置不同。 只要是同步模式，不论是单排序器还是级联排序器，结果寄存器中的数存放顺序是：RESULT0中存放ADCINA0，RESULT1中存放ADCINB0。

顺序工作模式：RESULT0中存放ADCINA0数值，RESULT1中存放ADCINA1数值..

4. ADC模块有哪两种转模式？两种模式的工作过程有何不同，分别适合应用于什么场合？

5. ADC模块有哪两种中断方式？两种中断方式下产生中断的时刻有何不同？各自适用于什么场合？

一种叫“interrupt request occurs at the end of every sequence”，意思是中断请求出现在每一个序列转换结束时，换句话说，每转换完一个序列，便产生一次中断请求；(中断模式0)(主要用于第一个序列与第二个序列中采样个数不同的情况)

另一种叫“interrupt request occurs at the end of every other sequence”，意思是中断请求出现在每隔一个序列转换结束时，换句话说，不是每次转换完都会产生一个中断请求，而是一个隔一个的产生，比如第一次转换完成时并不产生中断请求，第二次转换完成时才产生中断请求，接着，第三次转换完成也不产生中断请求，第四次转换完成时产生中断请求，一直这样下去。(中断模式1)（两个序列中采样个数相同的情况）

6. ADC模块的时钟链路定义中有哪些时钟？ADCCLK的转换频率与采样时间如何编程设置？

7. ADC模块的输入电压范围是多少？外部输入信号转换成数字量的计算方法是什么？如何实现输入信号的限幅，可以用电路说明。

ePWM模块部分：

1、 F28335DSP控制器有多少ePWM通道？每个通道包括几个子模块？各模块分别起什么作用？哪些子模块是可选的？

F28335 DSP控制器的ePWM模块具有6个ePWM通道（ePWM1~ePWM6）,能够输出12路PWM波（PWMxA/B,x=1~6）,每个通道可独立使用，需要时也可通过时钟同步机制使多个通道同步工作。为了高精度地控制PWM，每个ePWM通道的ePWMxA还加入了硬件扩展模块－高精度脉宽调制（HRPWM）模块，可输出6路高精度PWM波。

2、 ePWM的TB子模块的作用是什么？其时基计数器TBCTR有几种计数模式？在这几种计数方式下产生的PWM波的载波周期如何计算？如何实现各ePWM通道时基计数器间的同步？TB子模块的寄存器资源有哪些？

3、 ePWM的CC子模块的作用是什么？连续增、连续减和连续增减模式下各自产生几种比较匹配事件？CC子模块的寄存器资源有哪些？

4、 ePWM的AQ子模块的作用是什么？它能接收哪些事件，各事件在不同的时基计数模式下，其优先级如何？每种事件可产生哪些动作类型？AQ子模块的寄存器资源有哪些？简述利用TB、CC和AQ子模块产生PWM波的方法。

5、 ePWM的DB子模块的作用是什么？其延时时间（死区）如何控制？DB子模块的寄存器资源有哪些？

6、 ePWM的PC子模块的作用是什么？简述其斩波原理。首脉冲宽度和后续斩波脉冲占空比如何控制？

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