硬件工程师面试题之11

xiaoyu 发帖于 2013年11月26日 10:13:17
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1、Cache的主要作用是什么,它与Buffer有何区别。
Cache即是高速缓冲存储器,是一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的 RAM 位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM 存储器速度快,所以当 RAM 的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。

Cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器芯片实现,或者集成到CPU芯片内部,存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。

Buffer与Cache操作的对象不一样。Buffer(缓冲)是为了提高内存和硬盘(或其他I/0设备)之间的数据交换的速度而设计的。Cache(缓存)是为了提高cpu和内存之间的数据交换速度而设计,也就是平常见到的一级缓存、二级缓存、三级缓存等。
2、嵌入式微控制器、嵌入式微处理器和嵌入式DSP有什么区别。
嵌入式微控制器又称单片机,顾名思义,就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种嵌入式微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。
和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,因此称微控制器。
嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域,DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能,过渡到采用嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器有两个发展来源,一是DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上外设成为嵌入式DSP处理器,TI的TMS320C2000 /C5000等属于此范畴;二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器,例如Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的TriCore。
3、DSP和通用处理器在结构上有什么不同,请简要画出你熟悉的一种DSP结构图。
与通用处理器相比,DSP属于专用处理器,它是为了实现实时数字信号处理而专门设计的。在结构上,DSP一般采用哈佛结构,即数据缓存和指令缓存相分开。DSP有专门的乘加指令,一次乘加只需一个指令周期即可完成、而通用处理器中的乘法一般使用加法实现的,一次乘法需要消耗较多的指令周期。
下图给出了TMS320C6713的结构框图:

xiaoyu
发帖时间:2013年11月26日 10:13
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