Общая классификация микропроцессорных средств. Принципы цифровой обработки сигнала. Дискретизация по времени и квантование по амплитуде

Вопросы по курсу «Аппаратура цифровой обработки сигналов»,

2012/2013 учебный год

1.  Общая классификация микропроцессорных средств. Принципы цифровой обработки сигнала. Дискретизация по времени и квантование по амплитуде.

2.  Спектр дискретизованного сигнала. Эффект наложения спектров (aliasing). Соотношение между верхней частотой спектра сигнала fа, частотой дискретизации fs АЦП, и частотой среза fс антиалайзингового фильтра. Сигнал, синтезируемый на выходе ЦАП. Выходной антиимэйджинговый фильтр.

3.  Функции аналоговых и цифровых методов в общей структуре обработки измерительных сигналов. Варианты реализации вычислительных элементов. Основные направления и цели ЦОС.

4.  Конечный ряд Фурье. Спектр информационного сигнала. Дискретное преобразование Фурье.

5.  Алгоритм быстрого преобразования Фурье.  Эффективность БПФ в зависимости от разрядности обрабатываемых данных. Алгоритм реверсирования битов.

6.  Требования к  ЦСП  для реализации алгоритма БПФ в реальном масштабе времени. Эффект расширения спектра анализируемого сигнала при БПФ.  Выбор оконных функций.

7.  Перенос спектра сигналов из одной частотной области в другую. Вычисление дискретной свертки. Схема фильтра с прямым выполнением свертки. Схема фильтра с промежуточным вычислением спектра.

8.  Особенности и характеристики цифровых сигнальных процессоров.

9.  Типовые операции обработки сигналов, выполняемые ЦСП. Базовая операция MAC.

10. Современный рынок цифровых сигнальных процессоров. Цифровые сигнальные процессоры фирмы Texas Instruments: семейства С2000, С5000 и С6000.

11. Блок-схема ЦСП TMS320F2812, основные характеристики.

12. Карта памяти ЦСП TMS320F2812. Фреймы регистров встроенной периферии. Интерфейс внешней памяти XINTF.

13. Внутренняя шинная организация ЦСП TMS320F2812. Модифицированная гарвардская архитектура.

14. Корпуса и обозначение ЦСП семейства C28x.

15. Назначение выводов ЦСП TMS320F2812 (шина адреса, данных и управления интерфейса XINTF).

16. Назначение выводов ЦСП TMS320F2812 (выводы синхронизации и сброса, выводы встроенного АЦП).

17. Назначение выводов ЦСП TMS320F2812 (выводы портов ввода-вывода GPIOA, GPIOB, GPIOD, их специальные функции).

18. Назначение выводов ЦСП TMS320F2812 (выводы портов ввода-вывода GPIOE, GPIOF, GPIOG, их специальные функции; выводы JTAG-интерфейса).

19. Общая структура системы сброса и внутренней синхронизации ЦСП TMS320F2812. Перечень и назначение регистров модулей фазовой синхронизации, тактирования, Watchdog-таймера, режимов пониженного энергопотребления. Подключение кварцевого резонатора.

20. Внутренние сигналы синхронизации ЦСП TMS320F2812. Формат и назначение битов регистров PLCCR, PCLKCR, HISPCP и LOSPCP.

21. Сторожевой таймер (Watchdog-таймер). Формат и назначение битов регистров WDCR, WDCNTR, WDKEY, SCSR.

22. Режимы пониженного потребления ЦСП TMS320F2812. Формат и назначение битов регистров LPMCR0 и LPMCR1.

23. Модуль центрального процессора ЦСП TMS320F2812. Перечень и назначение регистров CPU.

24. Регистр-аккумулятор (ACC) CPU, регистры XT, P.

25. Математический блок модуля центрального процессора TMS320F28x.

26. Вспомогательные регистры XAR0…XAR7, указатель стека SP, указатель страницы данных DP. Режимы адресации данных, блок адресации памяти данных модуля центрального процессора TMS320F28x.

27. Преимущества атомарного АЛУ ЦСП TMS320F2812.

28. Конвейер команд («pipeline») ЦСП семейства C28x. Фазы выполнения операций.

29. Особенности модуля центрального процессора ЦСП серий Delfino C2833x и C2834x, ЦСП серии Piccolo C2803x.

30. Сравнение модулей FPU ЦСП серии Delfino и CLA ЦСП серии Piccolo.

31. Регистры PC и RPC.

32. Регистр ST0, формат и назначение битов.

33. Регистр ST1, формат и назначение битов.

34. 32-битные таймеры ядра (CPU Timers) ЦСП TMS320F28x.

35. Система прерываний ЦСП TMS320F2812: источники прерываний. Вектора CPU-прерываний.

36. Регистры управления прерываниями (IFR, IER, DBGIER). Стандартная процедура выполнения маскируемого прерывания.

37. PIE-контроллер прерываний. Регистры PIE-контроллера (PIEIFRx, PIEIERx, PIEACK, PIECTRL). Таблица источников прерываний в PIE-контроллере. Таблица векторов PIE-контроллера.

38. Порты ввода-вывода ЦСП TMS320F2812 (GPIO). Функция «входной ограничитель». Регистры GPxQUAL, GPxMUX, GPxDIR, GPxDAT, GPxSET, GPxCLEAR, GPxTOGGLE.

39. Модули менеджера событий A и B (Event Manager A, Event Manager B). Функциональная схема, структура.

40. Модули менеджера событий A и B (Event Manager A, Event Manager B). Структура и прерывания GP-таймеров.

41. Модули менеджера событий A и B (Event Manager A, Event Manager B). Режимы работы GP-таймеров, регистры GP-таймеров. Форматы регистров TxCON, GPTCONA, GPTCONB.

42. Модули менеджера событий A и B (Event Manager A, Event Manager B): устройства захвата, сравнения и квадратурного анализа.

43. Структура модуля АЦП ЦСП TMS320F2812. – см. электронную версию м/ук к л/р № 5.

44. Тактирование модуля АЦП ЦСП TMS320F2812. – см. электронную версию м/ук к л/р № 5.

45. Подключение внешних цепей АЦП ЦСП TMS320F2812.

46. Форматы регистров модуля АЦП ЦСП TMS320F2812. – см. электронную версию м/ук к л/р № 5.