DSP原理及應用-(修訂版)鄒彥--課后習題答案

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1、第一章：1、數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法一般有哪幾種？答：數(shù)字信號處理的實現(xiàn)是用硬件軟件或軟硬結合的方法來實現(xiàn)各種算法。(1)在通用的計算機上用軟件實現(xiàn)；(2)在通用計算機系統(tǒng)中加上專用的加速處理機實現(xiàn)；(3)用通用的單片機實現(xiàn)，這種方法可用于一些不太復雜的數(shù)字信號處理，如數(shù)字控制；(4)用通用的可編程DSP芯片實現(xiàn)。與單片機相比，DSP芯片具有更加適合于數(shù)字信號處理的軟件和硬件資源，可用于復雜的數(shù)字信號處理算法；(5)用專用的DSP芯片實現(xiàn)。在一些特殊的場合，要求的信號處理速度極高，用通用DSP芯片很難實現(xiàn)（6）用基于通用dsp核的a

2、sic芯片實現(xiàn)。2、簡單的敘述一下dsp芯片的發(fā)展概況？答：第一階段，DSP的雛形階段（1980年前后）。代表產(chǎn)品：S2811。主要用途：軍事或航空航天部門。第二階段，DSP的成熟階段（1990年前后）。代表產(chǎn)品：TI公司的TMS320C20主要用途：通信、計算機領域。第三階段，DSP的完善階段（2000年以后）。代表產(chǎn)品：TI公司的TMS320C54主要用途：各個行業(yè)領域。3、可編程dsp芯片有哪些特點？答：1、采用哈佛結構（1）馮。諾依曼結構，（2）哈佛結構（3）改進型哈佛結構2、采用多總線結構3.采用流水線技術4、配有專用的

3、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、硬件配置強8、支持多處理器結構9、省電管理和低功耗4、什么是哈佛結構和馮。諾依曼結構？它們有什么區(qū)別？答：哈佛結構：該結構采用雙存儲空間，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，有各自獨立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，可獨立編址和獨立訪問，可對程序和數(shù)據(jù)進行獨立傳輸，使取指令操作、指令執(zhí)行操作、數(shù)據(jù)吞吐并行完成，大大地提高了數(shù)據(jù)處理能力和指令的執(zhí)行速度，非常適合于實時的數(shù)字信號處理。馮。諾依曼結構：該結構采用單存儲空間，即程序指令和數(shù)據(jù)共用一個存儲空間，使用單一的地址和數(shù)據(jù)總線，取指令和取

4、操作數(shù)都是通過一條總線分時進行。當進行高速運算時，不但不能同時進行取指令和取操作數(shù)，而且還會造成數(shù)據(jù)傳輸通道的瓶頸現(xiàn)象，其工作速度較慢。區(qū)別：哈佛：該結構采用雙存儲空間，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，有各自獨立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，可獨立編址和獨立訪問，可對程序和數(shù)據(jù)進行獨立傳輸，使取指令操作、指令執(zhí)行操作、數(shù)據(jù)吞吐并行完成，大大地提高了數(shù)據(jù)處理能力和指令的執(zhí)行速度，非常適合于實時的數(shù)字信號處理。馮：當進行高速運算時，不但不能同時進行取指令和取操作數(shù)，而且還會造成數(shù)據(jù)傳輸通道的瓶頸現(xiàn)象，其工作速度較慢。5、什么是流水線技術？答：每條

5、指令可通過片內多功能單元完成取指、譯碼、取操作數(shù)和執(zhí)行等多個步驟，實現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，從而在不提高系統(tǒng)時鐘頻率的條件下減少每條指令的執(zhí)行時間。利用這種流水線結構，加上執(zhí)行重復操作，就能保證在單指令周期內完成數(shù)字信號處理中用得最多的乘法-累加運算。（圖）6、什么是定點dsp芯片和浮點dsp芯片？它們各有什么優(yōu)缺點？答：若數(shù)據(jù)以定點格式工作的稱為定點DSP芯片。若數(shù)據(jù)以浮點格式工作的稱為浮點DSP芯片。定點dsp芯片優(yōu)缺點：大多數(shù)定點dsp芯片稱為定點dsp芯片，浮點dsp芯片優(yōu)缺點：不同的浮點DSP芯片所采用的浮點格式有所不同，

6、有的DSP芯片采用自定義的浮點格式，有的DSP芯片則采用IEEE的標準浮點格式。7、dsp技術的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在什么方面？答：（1）DSP的內核結構將進一步改善（2）DSP和微處理器的融合（3）DSP和高檔CPU的融合（4）DSP和SOC的融合（5）DSP和FPGA的融合（6）實時操作系統(tǒng)RTOS與DSP的結合（7）DSP的并行處理結構（8）功耗越來越低8、簡述dsp系統(tǒng)的構成和工作過程？答：DSP系統(tǒng)的構成：一個典型的DSP系統(tǒng)應包括抗混疊濾波器、數(shù)據(jù)采集A/D轉換器、數(shù)字信號處理器DSP、D/A轉換器和低通濾波器等。DSP系

7、統(tǒng)的工作過程：①將輸入信號x(t)經(jīng)過抗混疊濾波，濾掉高于折疊頻率的分量，以防止信號頻譜的混疊。②經(jīng)過采樣和A/D轉換器，將濾波后的信號轉換為數(shù)字信號x(n)。③數(shù)字信號處理器對x(n)進行處理，得數(shù)字信號y(n)。④經(jīng)D/A轉換器，將y(n)轉換成模擬信號；⑤經(jīng)低通濾波器，濾除高頻分量，得到平滑的模擬信號y(t)。（圖）抗混疊濾波器AD轉換器-數(shù)字信號處理器DA轉換器低通濾波器9、簡述dsp系統(tǒng)的設計步驟？答：：①明確設計任務，確定設計目標②算法模擬，確定性能指令③選擇DSP芯片和外圍芯片④設計實時的DSP芯片系統(tǒng)⑤硬件和軟件調

8、試⑥系統(tǒng)集成和測試。（圖）10、dsp系統(tǒng)有哪些特點？答：（1）接口方便（2）編程方便（3）具有高速性（4）穩(wěn)定性好（5）精度高（6）可重復性好（7）集成方便11、在進行dsp系統(tǒng)設計時，應如何選擇合理的dsp芯片？答：1、dsp的運算速度2、ds