图书简介:
第1章 绪论1.1 数字信号处理概述1.2 可编程DSP芯片1.2.1 DSP芯片的发展概况1.2.2 DSP芯片的特点1.2.3 DSP芯片的分类1.2.4 DSP芯片的应用1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势1.3 DSP系统1.3.1 DSP系统的构成1.3.2 DSP系统的特点1.3.3 DSP系统的设计过程1.3.4 DSP芯片的选择1.4 DSP产品简介本章小结思考题与习题第2章 TMS320C54x的硬件结构2.1 ’C54x的基本结构2.2 ’C54x的主要特性和外部引脚2.2.1 ’C54x的主要特性2.2.2 ’ C54x的引脚功能2.3 ’C54x的内部总线结构2.4 ’C54x的中央处理器2.4.1 算术逻辑运算单元(ALU)2.4.2 累加器A和B2.4.3 桶形移位寄存器2.4.4 乘法-累加单元(MAC)2.4.5 比较、选择和存储单元(CSSU)2.4.6 指数编码器(EXP)2.4.7 CPU状态和控制寄存器2.5 ’C54x的存储空间结构2.5.1 存储空间结构2.5.2 程序存储空间2.5.3 数据存储空间2.5.4 I/O空间2.6 ’C54x的片内外设电路2.7 ’C54x的系统控制2.7.1 程序地址的生成2.7.2 流水线操作2.7.3 系统的复位2.7.4 中断操作2.7.5 省电和保持方式2.8 ’C54x的外部总线2.8.1 外部总线接口2.8.2 外部总线等待状态控制2.8.3 外部总线接口时序本章小结思考题与习题第3章 TMS320C54x的指令系统3.1 寻址方式3.1.1 立即寻址3.1.2 绝对寻址3.1.3 累加器寻址3.1.4 直接寻址3.1.5 间接寻址3.1.6 存储器映像寄存器寻址3.1.7 堆栈寻址3.2 ’C54x指令的表示方法3.2.1 指令系统中的符号3.2.2 指令系统中的运算符3.3 ’C54x的指令系统3.3.1 数据传送指令3.3.2 算术运算指令3.3.3 逻辑运算指令3.3.4 程序控制指令3.3.5 并行操作指令3.3.6 重复操作指令本章小结思考题与习题第4章 汇编语言程序的开发工具4.1 ’C54x软件开发过程4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程4.3 COFF的一般概念4.3.1 COFF文件的基本单元4.3.2 汇编器对段的处理4.3.3 链接器对段的处理4.3.4 链接器对程序的重新定位4.3.5 程序装入4.3.6 COFF文件中的符号4.4 源程序的汇编4.4.1 汇编程序的运行4.4.2 汇编时的列表文件4.4.3 汇编伪指令4.4.4 宏定义和宏调用4.5 链接器的使用4.5.1 链接器的运行4.5.2 链接命令文件的编写与使用4.5.3 目标库4.5.4 MEMORY命令4.5.5 SECTIONS命令4.5.6 多个文件的链接实例本章小结思考题与习题第5章 TMS320C54x的汇编语言 程序设计5.1 概述5.1.1 汇编语言源程序格式5.1.2 汇编语言中的常数与字符串5.1.3 汇编源程序中的符号5.1.4 汇编源程序中的表达式5.2 堆栈的使用方法5.3 控制程序5.3.1 分支操作程序5.3.2 循环操作程序5.4 算术运算程序5.4.1 加/减法运算和乘法运算5.4.2 除法运算5.4.3 长字运算和并行运算5.5 重复操作程序5.5.1 单指令重复操作5.5.2 块程序重复操作5.5.3 循环嵌套5.6 数据块传送程序5.7 小数运算程序5.8 浮点运算程序本章小结思考题与习题第6章 应用程序设计6.1 FIR滤波器的DSP实现6.1.1 FIR滤波器的基本结构6.1.2 FIR滤波器的设计方法6.1.3 FIR滤波器的MATLAB设计6.1.4 FIR滤波器的DSP实现6.1.5 FIR滤波器的设计实例6.2 IIR滤波器的DSP实现6.2.1 IIR滤波器的基本结构6.2.2 IIR滤波器的设计6.2.3 IIR滤波器的MATLAB设计6.2.4 IIR滤波器的DSP实现6.3 快速傅里叶变换(FFT)的DSP实现6.3.1 FFT算法的简介6.3.2 FFT算法的DSP实现6.4 正弦波信号发生器6.4.1 产生正弦波的算法6.4.2 正弦波的实现本章小结思考题与习题第7章 TMS320C54x片内外设、接口及应用7.1 ’C54x的主机接口(HPI)7.2 ’C54x的定时器7.2.1 定时器结构7.2.2 ’C54x定时器/计数器的应用7.3 ’C54x的串行口7.3.1 标准同步串行口(SP)7.3.2 缓冲同步串行口(BSP)7.3.3 时分复用串行口(TDM)7.3.4 多通道缓冲串行口(McBSP)7.3.5 ’C54x串行口的应用7.4 ’C54x的中断系统7.4.1 中断寄存器7.4.2 中断控制7.4.3 中断系统的应用本章小结思考题与习题第8章 TMS320C54x的硬件设计8.1 硬件设计概述8.2 DSP系统的基本设计8.2.1 电源电路的设计8.2.2 复位电路的设计8.2.3 时钟电路的设计8.3 DSP的电平转换电路设计8.4 DSP存储器和I/O扩展8.4.1 程序存储器的扩展8.4.2 数据存储器的扩展8.4.3 I/O扩展应用8.4.4 综合扩展应用8.5 DSP与A/D、D/A转换器的接口8.5.1 ’C54x与A/D转换器的接口8.5.2 ’C54x与D/A转换器的接口8.6 DSP系统的硬件设计实例8.6.1 基于G.729A标准的DSP实时系统的设计8.6.2 语音基带处理模块的设计本章小结思考题与习题附录A TMS320C54x助记符汇编指令集参考文献
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21世纪是数字化的时代,随着越来越多的电子产品将数字信号处理(DSP)作为技术核心,DSP已经成为推动数字化进程的动力。作为数字化最重要的技术之一,DSP无论在其应用的深度还是广度方面,都在以前所未有的速度向前发展。数字信号处理器,也称DSP芯片,是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器,它是现代电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。随着信息处理技术的飞速发展,数字信号处理技术已逐渐发展成为一门主流技术,在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪器仪表、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用。数字信号处理器由于运算速度快、具有可编程特性和接口灵活的特点,在许多电子产品的研制、开发与应用中发挥着越来越重要的作用。采用DSP芯片来实现数字信号处理系统更是当前的发展趋势。近年来,DSP技术在我国也得到了迅速的发展,不论是在科学技术研究,还是在产品的开发等方面,其应用越来越广泛,并取得了丰硕的成果。为了紧跟DSP技术的发展,越来越多的高校开设了有关DSP技术的课程和实验。为了适应DSP技术的发展,满足教学和产业市场的需求,让更多的本科生、研究生和工程技术人员能尽快学习、掌握DSP应用技术,促进我国DSP技术水平的不断提高,我们编写了这本教材。本书依据作者近几年为本科生开设“DSP原理及应用”课程的讲义和讲稿,参考国内外最新的教材和文献资料,结合近几年来学习、开发DSP系统的体会编写而成。其目的是使读者了解TMS320C54x的体系结构和基本原理,熟悉DSP芯片的开发工具和使用,掌握DSP系统的软硬件设计和应用系统的开发方法,具备独立从事DSP应用开发的能力。本书的主要特点是以TI公司16位定点处理器TMS320C54x系列芯片为描述对象,以应用系统设计为主线,系统地介绍DSP芯片的基本结构、软件开发和硬件设计,并给出设计实例,使读者尽快掌握DSP系统的设计方法。全书共分为8章,其内容如下。第1章:绪论。第2章:TMS320C54x的硬件结构。详细介绍TMS320C54x的体系结构与原理,内容包括总线结构、中央处理器、存储器结构、片内外设电路、系统控制和外部总线等。第3章:TMS320C54x的指令系统。首先详细介绍数据的7种寻址方式,然后介绍指令的表示方式,最后重点介绍DSP的指令系统。第4章:汇编语言程序的开发工具。主要介绍汇编语言程序的开发工具和开发过程。第一部分简要介绍软件开发过程,包括汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程等;第二部分介绍公共目标文件格式(COFF);第三部分介绍程序语言开发工具的使用方法,包括汇编器和链接器等。第5章:TMS320C54x的汇编语言程序设计。主要介绍汇编语言程序设计的方法。首先概述汇编源程序,包括汇编语言源程序的格式、常数、字符串、符号和表达式;然后详细介绍汇编语言程序设计,包括堆栈使用方法、控制程序、算术运算程序、重复操作程序、数据块传送程序、小数运算程序和浮点运算程序。第6章:应用程序设计。介绍数字信号处理和通信中最常见、最具有代表性的应用,如FIR滤波器、IIR滤波器、FFT变换、正弦信号发生器的实现方法。第7章:TMS320C54x片内外设、接口及应用。从应用的角度介绍主机接口、定时器、串行口和中断系统应用设计。第8章:TMS320C54x的硬件设计,主要介绍基于TMS320C54x DSP系统的硬件设计方法。首先概述系统的硬件设计过程;其次详细介绍DSP系统的基本设计,包括电源电路、复位电路和时钟电路的设计;然后介绍DSP电平转换电路的设计、DSP存储器和I/O的扩展、DSP与A/D转换器和D/A转换器的接口设计;最后通过两个实例介绍DSP系统的硬件设计。另外,TI公司CCS集成开发环境的使用方法本书不做介绍,请读者参考相关书籍。本书主要作为电子信息、通信工程和自动化等专业高年级本科生和研究生学习DSP课程的教材或参考书,包括实验在内大约48~60学时,也可供从事DSP芯片开发应用的工程技术人员参考。本书由邹彦、唐冬和宁志刚合作编写。其中,邹彦编写第1、2、6、8章和附录,唐冬编写第3、5章和第4章的部分内容,宁志刚编写第4章的部分内容和第7章。全书由邹彦统稿和定稿。另外,董湘君、李圣参加了本书第3、5、8章中部分例子的调试工作。由于DSP技术是一门发展迅速的新技术,加上作者水平有限,编写时间仓促,书中错误和不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
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