出版時間:2010-10 出版社:機械工業(yè)出版社 作者:胡景春 等編著 頁數(shù):395
前言
數(shù)字信號處理(Digital Signal Processing,DSP)芯片的出現(xiàn)極大地促進了數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,它也使數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域得到了極大的拓展。在我國,DSP技術(shù)正以極快的速度被應(yīng)用于我國國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。DSP芯片的特色是擁有強大的數(shù)據(jù)處理能力和較高的運行速度。從20世紀80年代初DSP芯片誕生以來,經(jīng)過20多年的發(fā)展,DSP芯片已經(jīng)在信號處理、語音通信、圖像多媒體、自動控制、航空航天、儀器儀表及家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著I)S.P芯片的性價比越來越高,其應(yīng)用范圍也越來越廣。DSP技術(shù)已經(jīng)逐漸成為計算機、電子、通信相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生、研究生以及從事電子開發(fā)研究的工程技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)之一。本書以通用定點DSP芯片TMS320F2812和浮點DSP芯片TMS320VC33為基礎(chǔ),講述DSP應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計。熟悉基本原理、掌握開發(fā)工具、突出實際應(yīng)用,這是本書編寫的基本思想。本書共7章。第1章介紹DSP芯片的發(fā)展和現(xiàn)狀、DSP應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計過程。第2章和第3章介紹定點DSP芯片TMS320F2812和浮點。DSP芯片!FMS320VC33的性能指標(biāo)、硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng),對DSP芯片內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)和功能,以及一些具體的接口電路和匯編指令做了詳細的講述,并通過舉例對指令的具體應(yīng)用進行了講解。第4章主要講述I)St,對外接口擴展設(shè)計,深人講述了DSP應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計的相關(guān)技術(shù),包括電源設(shè)計,多種存儲器及其接口設(shè)計,A/D、D/A轉(zhuǎn)換及其接口設(shè)計,以及FPGA器件在接口設(shè)計中的應(yīng)用,討論了計算機和DSP應(yīng)用系統(tǒng)連接的常用接口技術(shù)。第5章重點介紹TI公司的DSP軟件集成開發(fā)平臺CCS及其使用方法,通過軟件仿真器(Simulator)的應(yīng)用實例,講述了利用CCS集成開發(fā)平臺進行程序設(shè)計和調(diào)試的技術(shù)和方法。第6章介紹DSP應(yīng)用系統(tǒng)中常用軟件的技術(shù)原理及算法和(2CS集成環(huán)境開發(fā)平臺下C語言設(shè)計基礎(chǔ),較全面地介紹了ANSI C的關(guān)鍵字和標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)。第7章詳細介紹3個實際的:DSP應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試。
內(nèi)容概要
本書介紹了DSP的概念以及結(jié)構(gòu)、特點、分類、選擇等基礎(chǔ)知識;定點DSP芯片TMS320F2712和浮點DSP芯片TMS320VC33的性能指標(biāo)、硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng);DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計,包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、開發(fā)環(huán)境、程序設(shè)計和綜合設(shè)計。 本書理論結(jié)合實踐,對于教學(xué)和工程都有較大的參考價值。
書籍目錄
前言第1章 概述 1.1 DSP的概念 1.2 DSP芯片 1.2.1 DSP芯片的定義 1.2.2 DSP芯片的發(fā)展 1.2.3 DSP芯片的結(jié)構(gòu)特點 1.2.4 DSP芯片的分類 1.2.5 DSP芯片的選擇 1.2.6 DSP芯片的應(yīng)用 1.2.7 常用DSP芯片簡介 1.3 典型DSP應(yīng)用系統(tǒng) 1.4 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的特點 1.5 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法 1.6 習(xí)題第2章 定點DSP芯片TMS320F2812 2.1 TMS320F2812的性能指標(biāo) 2.2 TMS320F2812的硬件結(jié)構(gòu) 2.2.1 TMS320F2812的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及總線 2.2.2 TMS320F2812的引腳 2.2.3 中央處理單元(C28x CPU) 2.2.4 存儲器及擴展接口 2.2.5 TMS320F2812的時鐘及系統(tǒng)控制 2.2.6 TMS320F2812的中斷系統(tǒng) 2.2.7 串行通信接口(SCI) 2.2.8 串行外設(shè)接口(SPI) 2.2.9 事件管理器 2.2.10 TMS320F2812內(nèi)嵌eCAN總線模塊 2.2.11 TMS320F2812 的ADC功能模塊 2.2.12 多通道緩沖串行口McBSP簡介 2.2.13 基于掃描的仿真接口JTAG 2.3 TMS320F2812指令系統(tǒng)簡介 2.3.1 尋址方式選擇位 (AMODE) 2.3.2 尋址方式簡介 2.3.3 TMS320F2812匯編指令系統(tǒng)簡介 2.4 習(xí)題第3章 浮點DSP芯片TMS320VC33 3.1 TMS320VC33的性能指標(biāo) 3.2 TMS320VC33的硬件結(jié)構(gòu) 3.2.1 TMS320VC33的引腳及其功能 3.2.2 TMS320VC33的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3.3 ′C3x指令系統(tǒng) 3.3.1 匯編指令集簡介 3.3.2 尋址方式 3.3.3 ′C3x 匯編指令 3.4 習(xí)題第4章 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計 4.1 DSP硬件系統(tǒng)擴展的基本結(jié)構(gòu) 4.2 高速、低功耗外圍器件 4.2.1 采用高速、低功耗外圍器件的原因 4.2.2 高速外圍器件的選擇 4.3 DSP應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計的相關(guān)技術(shù) 4.3.1 DSP電源和混合供電系統(tǒng)的設(shè)計 4.3.2 存儲器及其接口 4.3.3 A/D轉(zhuǎn)換器及其接口 4.3.4 D/A轉(zhuǎn)換器及其接口 4.3.5 FPGA器件在接口設(shè)計中的應(yīng)用 4.4 計算機和DSP應(yīng)用系統(tǒng)連接的常用接口 4.4.1 計算機總線接口 4.4.2 計算機常用外部通信接口 4.5 習(xí)題第5章 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境 5.1 DSP編程基礎(chǔ) 5.1.1 公共目標(biāo)文件格式(COFF) 5.1.2 COFF文件中的段 5.1.3 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 5.2 DSP軟件集成開發(fā)平臺(CCS) 5.2.1 CCS的基本特征和安裝設(shè)置 5.2.2 CCS集成環(huán)境及使用方法 5.2.3 GEL語言的使用 5.2.4 軟件仿真器(Simulator)應(yīng)用實例 5.3 習(xí)題第6章 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計基礎(chǔ) 6.1 DSP應(yīng)用系統(tǒng)中常用的軟件處理技術(shù) 6.1.1 數(shù)字濾波器的實現(xiàn) 6.1.2 FFT算法及其實現(xiàn) 6.2 CCS集成環(huán)境下C語言設(shè)計基礎(chǔ) 6.2.1 C語言編程簡述 6.2.2 C語言程序的編制過程 6.2.3 ANSI C的關(guān)鍵字和函數(shù) 6.3 習(xí)題第7章 DSP應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實例 7.1 基于PCI總線的嵌入式DSP高精度測量系統(tǒng) 7.1.1 PCI接口卡的硬件設(shè)計基礎(chǔ) 7.1.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7.1.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 7.1.4 系統(tǒng)調(diào)試 7.2 計算機-DSP通信實驗?zāi)0? 7.2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7.2.2 DSP并行、串行通信軟件設(shè)計提要 7.3 DSP高性能信號源 7.3.1 系統(tǒng)簡介 7.3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計參考文獻
章節(jié)摘錄
插圖:3)可靠性好。數(shù)字信號處理受量化誤差和有限字長的影響,處理過程不會疊加其他噪聲,因此具有較高的信噪比。此外,模擬系統(tǒng)的性能受元器件參數(shù)特性(如溫度系數(shù)、電磁波動等)影響較大,而數(shù)字系統(tǒng)基本不變,因此數(shù)字系統(tǒng)更便于測試、調(diào)試及批量生產(chǎn)。4)可編程,容易實現(xiàn)復(fù)雜的算法。在DSP系統(tǒng)中,系統(tǒng)功能依賴于軟件的編程實現(xiàn)。當(dāng)其與現(xiàn)代信號處理理論和計算數(shù)學(xué)相結(jié)合時,可以實現(xiàn)復(fù)雜的信號處理功能。5)集成方便?,F(xiàn)代DSP芯片都是將DSP內(nèi)核及其外圍電路綜合集成在單芯片中,這種結(jié)構(gòu)便于設(shè)計小型化產(chǎn)品。DSP系統(tǒng)突出的優(yōu)點已經(jīng)使之在通信、語音、圖像、雷達、生物醫(yī)學(xué)、工業(yè)控制、儀器儀表等許多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。1.5 DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計方法DSP系統(tǒng)是由電子技術(shù)、信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,系統(tǒng)設(shè)計通常分為信號處理部分和非信號處理部分。信號處理部分包括系統(tǒng)的輸入輸出、數(shù)據(jù)的處理、各種算法的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)顯示與傳輸?shù)龋环切盘柼幚聿糠謩t包括電源、結(jié)構(gòu)、成本、體積、可靠性和可維護性等。一個DSP系統(tǒng)大致的設(shè)計流程如圖1-6所示。(1)系統(tǒng)要求的描述根據(jù)用戶對應(yīng)用系統(tǒng)的要求,明確系統(tǒng)的技術(shù)要求和相關(guān)說明。主要包括處理的內(nèi)容和方式、人機接E1、信號類型和特征、系統(tǒng)的性能指標(biāo)、以及系統(tǒng)的測試和驗證方式等,以此形成的文檔作為后續(xù)設(shè)計的依據(jù)。(2)信號的分析定義輸入輸出信號的類型。描述輸入信號的模型,分析信號的頻率范圍和系統(tǒng)的帶寬,估計信號的最大和最小電平以及信噪比,確定是否需要進行預(yù)處理等。確定輸出信號的使用方式、數(shù)據(jù)的吞吐量和對實時性的要求。
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