文档介绍：08级《DSP控制技术》复习题及参考答案(初稿)
1考试内容
以教材及其解答为主,并参考授课PPT和PMSM3-3程序
2考题题型
判断题、填空题、选择题、计算与编程题、软件设计题、简述题。
重点掌握片内外设寄存器的功能和设置及其初始化。掌握系统控制初始化(包括PLL设置、系统时钟设置、屏蔽看门狗,高速和低速外设时钟设置);掌握GPIO的使用和ADC的使用;掌握事件管理器的使用尤其是对称与非对称PWM波形的产生步骤;掌握PIE中断机制及常用外设中断的设置。了解SCI和SPI及XINTF。了解DSPC语言的特点和关键字,了解寄存器和存储器的空间分配及CMD文件的编写。掌握C/C++生成软件模块的方法。掌握Q格式和标幺化方法,掌握DSP硬件设计中电平转换、PWM驱动隔离等方法,了解无刷直流电动机和永磁同步电动机的原理和控制方法,掌握直流电机的DSP实现。掌握应用系统软硬件调试的增量式方法。掌握根据控制框图分解软件模块的方法和用软件模块构建系统的方法。
一 DSP概述
1-1 DSP芯片有什么特点?DSP按数据格式分为哪两类?
计算机控制技术要求处理器的速度越来越高,体积越来越小,DSP的发展正好能满足这一发展的要求。因为,传统的其它处理器都有不同的缺陷。MCU的速度较慢;CPU体积较大,功耗较高;嵌入式CPU的成本较高。 DSP的发展,使得在许多速度要求较高,算法较复杂的场合,取代MCU或其它处理器,而成本有可能更低。
与MCU相比:速度比MCU快,主频较高;适合于数据处理,数据处理的指令效率较高;DSP均为16位以上的处理器,不适合于低档的场合,适用于复杂控制算法的实现;DSP可以同时处理的事件较多,系统级成本有可能较低。 DSP的灵活性较好,大多数算法都可以软件实现。
DSP的集成度较高,可靠性较好。与嵌入CPU相比:DSP是单片机,构成系统简单;DSP的速度快;DSP的成本较低;DSP的性能高,可以处理较多的任务。
DSP按数据格式分为定点和浮点DSP。定点与浮点DSP的基本差异在于它们对数据的数字表示法不同。定点DSP严格执行整数运算,而浮点DSP既支持整数运算又支持实数运算,后者以科学计数法进行了标准化。浮点DSP将数据路径分为两部分:一是可用作整数值或实数基数的尾数,二是指数。业界标准单一精确运算的32位浮点DSP中,尾数是24位,指数是8位。动态范围大大高于定点格式提供的精确度。但需要的内部电路多,32位数据路径经当时可用定点器件宽1倍。晶片面积越大,引脚数量也越多,封装也越大,成本也更高。但它支持C语言。浮点格式中,实数运算可直接通过代码加入硬件运算中,而定点器件则须通过软件才能间接运行实数运算。增加了算法指令与延长了开发时间。浮点最初用于开发工作强度较大的情况。
所以一般定点DSP功耗低,成本低,而浮点DSP成本高,功耗大。
1-2 TI公司的TMS320有几大系列?分别有什么特点?
TMS320系列DSP主要分为两种类型:定点DSP芯片,浮点DSP芯片;相比之下,定点DSP系列齐全,时钟频率略高些;浮点DSP适于需要大量高精度运算的场合。C2000称之为最佳控制平台,集成有事件管理器等多种电机控制系统需要的外设,适合电机的数字控制;C5000称之为最低功耗平台,具有处理速度快、功耗低、相对成本低等特点,适合便携、消费类电子设备;C6000称之为最佳处理能力平台,处理速度更快、精度高,更适合图像处理及通信设备等高端市场。
A C2000高性能的数字控制
针对数字运动控制系统设计的定点DSP,具有强大的运算和控制能力;
LF24x为低成本、低功耗系列,速度可达40MIPS;
C28x系列的内核和指令与LF24x完全兼容。主频高达150MHz,主要用于大存储设备管理,高性能的控制场合。 TMS320C2000 DSP特点:1)唯一内含Flash的DSP系列;2)唯一内含SCI的DSP系列,易实现和PC机的RS232串口通信。
B C5000低功耗的手持设备
C5000(定点、低功耗)系列是目前TI DSP的主流DSP,它涵盖了从低档到中高档的应用领域,目前也是用户最多的系列。 C55x系列是TI的第三代DSP,与54X兼容,功耗为C54xx的1/6,性能为C54xx的5倍;应用领域:3G无线通信、语音处理、GPS、无线网络、数码产品。
C C6000高性能的DSP应用;是TI的超高性能DSP系列,功耗较大;
C62xx系列是定点的DSP,系列芯片种类较丰富,是主要的应用系列;
C64xx系列是新产品,性能是C62xx的10倍;
C67xx系列是浮点的DSP,用于需要高速浮点处理的领域;
应用领域:宽带网络、无线基站、3D图象、语音识别、多媒体系统。
D C3X系列