DSP實(shí)用教程

前言

　　DSP在廣義上可理解為數(shù)字信號(hào)處理，而在狹義上它是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的、適用于數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器?！　SP出現(xiàn)之前，實(shí)時(shí)信號(hào)處理多數(shù)采用通用CPU完成，而其處理速度無(wú)法滿(mǎn)足高速實(shí)時(shí)要求。20世紀(jì)80年代初，美國(guó)德州儀器（TI）公司推出了第一代數(shù)字信號(hào)處理器DSP TMS32010及其系列產(chǎn)品，之后相繼推出了以TMS32020、TMS320C25/C26/C28為代表的第二代DSP和以TMS320C30/C31/C32為代表的第三代DSP，到了20世紀(jì)90年代，又相繼推出了第四代和第五代DSP。TI公司為DSP引入了許多通用計(jì)算機(jī)微處理器的特點(diǎn)，并為其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了由匯編語(yǔ)言和嵌入式C語(yǔ)言代碼產(chǎn)生工具以及各種軟硬件的調(diào)試工具平臺(tái)，大大降低了DSP的開(kāi)發(fā)難度。因此TI公司已經(jīng)成為最有影響力的DSP生產(chǎn)廠家?！　?997年，TI公司推出TMS320C6000系列的 DSP，其定點(diǎn)系列是TMS320C62xx，包括TMS320C6201、TMS320C6202、TMS320C6211、TMS320C6203、TMS320C6204和TMS320C6205；浮點(diǎn)系列是TMS320C67xx，包括TMS320C6701和TMS320C6711?！　”緯?shū)以TMS320C6000系列 DSP為平臺(tái)，介紹DSP硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)、軟件開(kāi)發(fā)工具，專(zhuān)門(mén)介紹DSP的中斷系統(tǒng)、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）、增強(qiáng)型直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（EDMA）和多通道緩沖串口（McBSP），在此基礎(chǔ)上，本書(shū)還系統(tǒng)地介紹了DSP應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例?！　”緯?shū)由南京師范大學(xué)鄭阿奇主編，孫承龍編著。參加本書(shū)編寫(xiě)的還有梁敬東、顧韻華、王洪元、劉啟芬、丁有和、曹弋、徐文勝、殷紅先、張為民、姜乃松、彭作民、王一莉、徐斌、王志瑞、周怡明、劉博宇、周怡君、鄭進(jìn)、劉毅等?！　”緯?shū)配有教學(xué)課件、DSP輔助學(xué)習(xí)和應(yīng)用資料，需要者可以通過(guò)電子工業(yè)出版社網(wǎng)站免費(fèi)下載?！　∮捎诰幹哒莆盏馁Y料和水平有限，錯(cuò)誤之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　 本書(shū)以美國(guó)TI公司TMS320C6000系列DSP為平臺(tái)，介紹DSP硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、C語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)、軟件開(kāi)發(fā)工具等內(nèi)容，專(zhuān)門(mén)介紹了DSP芯片中斷系統(tǒng)、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）、增強(qiáng)型直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（EDMA）和多通道緩沖串口（McBSP）。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了DSP典型應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例?！　∽x者對(duì)象：本書(shū)可作為大學(xué)本科、高職高專(zhuān)相關(guān)課程的教材或者作為DSP培訓(xùn)用書(shū)，也可作為DSP自學(xué)和開(kāi)發(fā)人員參考使用。

書(shū)籍目錄

第1章 數(shù)字信號(hào)處理器　1.1 DSP產(chǎn)生、特點(diǎn)及其應(yīng)用　1.2 TMS320C6000系列DSP主要特點(diǎn)及其應(yīng)用第2章 TMS320C6000系列DSP硬件結(jié)構(gòu)　2.1 TMS320C6000系列DSP的CPU　　2.1.1 TMS320C6000系列CPU的結(jié)構(gòu)　　2.1.2 TMS320C6000系列CPU的數(shù)據(jù)通路和控制　2.2 TMS320C6000系列DSP的存儲(chǔ)器　　2.2.1 程序存儲(chǔ)器　　2.2.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器　　2.2.3 二級(jí)內(nèi)部存儲(chǔ)器　2.3 外部存儲(chǔ)器接口　　2.3.1 外部存儲(chǔ)器接口概述　　2.3.2 外部存儲(chǔ)器接口（EMIF）信號(hào)　　2.3.3 TMS320C6000 DSP的EMIF寄存器　　2.3.4 SDRAM接口　　2.3.5 SBSRAM接口　　2.3.6 異步接口　　2.3.7 同步FIFO接口　　2.3.8 HOLD接口　　2.3.9 存儲(chǔ)器申請(qǐng)優(yōu)先級(jí)　　2.3.10 TMS320C621x/C671x/C64x的EMIF　2.4 定時(shí)器　　2.4.1 概述　　2.4.2 定時(shí)器的寄存器　　2.4.3 定時(shí)器的啟動(dòng)和停止　　2.4.4 定時(shí)器計(jì)數(shù)　　2.4.5 定時(shí)器脈沖的產(chǎn)生　　2.4.6 控制寄存器中的邊界情況　2.5 通用輸入/輸出（I/O）端口　　2.5.1 通用輸入/輸出（I/O）端口寄存器　　2.5.2 通用輸入/輸出（I/O）端口的功能　2.6 主機(jī)口HPI第3章 TMS320C6000系列DSP指令系統(tǒng)　3.1 TMS320C6000系列DSP指令集　3.2 流水線(xiàn)　　3.2.1 流水線(xiàn)操作的概述　　3.2.2 各類(lèi)指令的執(zhí)行流水　　3.2.3 性能考慮　3.3 匯編偽指令　　3.3.1 定義段的偽指令　　3.3.2 初始化常數(shù)的偽指令　　3.3.3 對(duì)準(zhǔn)程序計(jì)數(shù)器的偽指令　　3.3.4 輸出列表格式偽指令　　3.3.5 引用其他文件的偽指令　　3.3.6 條件匯編偽指令　　3.3.7 匯編時(shí)使用的符號(hào)的偽指令　　3.3.8 其他偽指令第4章 TMS320C6000系列DSP程序開(kāi)發(fā)　4.1 TMS320C6000系列DSP的C/C++語(yǔ)言特點(diǎn)　　4.1.1 TMS320C6000系列DSP的C語(yǔ)言特點(diǎn)　　4.1.2 TMS320C6000系列DSP的C++語(yǔ)言特點(diǎn)　4.2 TMS320C6000系列DSP的C/C++語(yǔ)言關(guān)鍵字　4.3 pragma偽指令　4.4 初始化靜態(tài)變量和全局變量　4.5 TMS320C6000系列DSP的C/C++代碼優(yōu)化　　4.5.1 C/C++代碼的編寫(xiě)　　4.5.2 編譯C/C++代碼　　4.5.3 優(yōu)化C代碼　4.6 C/C++語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的混合編程　　4.6.1 在C/C++代碼中調(diào)用匯編語(yǔ)言模塊　　4.6.2 用內(nèi)嵌函數(shù)訪問(wèn)匯編語(yǔ)言　　4.6.3 C/C++語(yǔ)言中嵌入?yún)R編語(yǔ)言　　4.6.4 C/C++語(yǔ)言中訪問(wèn)匯編語(yǔ)言變量第5章 TMS320C6000系列DSP軟件開(kāi)發(fā)工具　5.1 應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)流程及工具　5.2 MEMORY偽指令　5.3 SECTIONS偽指令　5.4 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（CCS）　　5.4.1 CCS 3.3開(kāi)發(fā)環(huán)境的安裝和配置　　5.4.2 開(kāi)發(fā)TMS320C6000應(yīng)用程序　　5.4.3 設(shè)置工程項(xiàng)目選項(xiàng)　　5.4.4 編譯﹑鏈接和執(zhí)行程序　　5.4.5 修改程序選項(xiàng)和糾正語(yǔ)法錯(cuò)誤　　5.4.6 使用斷點(diǎn)和觀察窗口第6章 DSP中斷系統(tǒng)　6.1 TMS320C6000的中斷概述　　6.1.1 中斷類(lèi)型和中斷信號(hào)　　6.1.2 中斷服務(wù)表（IST）　　6.1.3 中斷控制寄存器　6.2 中斷控制　　6.2.1 中斷使能寄存器（IER）　　6.2.2 設(shè)置和清除中斷的狀態(tài)（IFR﹑ISR和ICR）　　6.2.3 中斷返回服務(wù)　6.3 編程注意事項(xiàng)　　6.3.1 單任務(wù)編程　　6.3.2 嵌套中斷　　6.3.3 手動(dòng)中斷處理　　6.3.4 陷阱　6.4 中斷選擇器與外部中斷　　6.4.1 可?中斷源　　6.4.2 中斷選擇寄存器　　6.4.3 外部中斷信號(hào)時(shí)序第7章 直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）第8章 增強(qiáng)型直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（EDMA）第9章 多通道緩沖串口（McBSP）第10章 DSP應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)例

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：DSP按照所支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型不同可劃分為定點(diǎn)和浮點(diǎn)兩種類(lèi)型。其中定點(diǎn)DSP進(jìn)行算術(shù)操作時(shí)，使用的是小數(shù)點(diǎn)位置固定的有符號(hào)數(shù)或無(wú)符號(hào)數(shù)；而浮點(diǎn)DSP進(jìn)行算術(shù)操作時(shí)，則使用的是帶有指數(shù)的小數(shù)，小數(shù)點(diǎn)的位置隨著具體數(shù)據(jù)的不同進(jìn)行浮動(dòng)。定點(diǎn)DSP在硬件上比浮點(diǎn)DSP結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有價(jià)格低、速度快的特點(diǎn)；DSP器件具有精度高，不需要進(jìn)行定標(biāo)和考慮有限字長(zhǎng)效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)價(jià)格成本較高，速度慢，適用于那些對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍和精度要求高的應(yīng)用。同一系列DSP具有多個(gè)型號(hào)，各個(gè)型號(hào)DSP的CPU結(jié)構(gòu)完全相同，其差別在于DSP片內(nèi)存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的配置不同。同一系列不同型號(hào)DSP具有不同的外設(shè)接口和存儲(chǔ)器配置，針對(duì)不同的應(yīng)用先用不同的DSP型號(hào)，可最大程度減少其外圍器件，降低電路板的占用面積，從而提高了DSP系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比。2.DSP的特點(diǎn)DSP處理器與英特爾（Intel）或奔騰（Pentium）的通用處理器有較大區(qū)別，這些區(qū)別在于DSP的結(jié)構(gòu)和指令是專(zhuān)門(mén)針對(duì)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)的。DSP具有以下特點(diǎn)：（1）采用哈佛結(jié)構(gòu)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)可以分為兩種：馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)。早期處理器多采用前者，具有程序和數(shù)據(jù)共用一個(gè)存儲(chǔ)空間，程序數(shù)據(jù)總線(xiàn)共享，時(shí)分復(fù)用共享總線(xiàn)的特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是指令在執(zhí)行時(shí)只能是串行，速度慢，吞吐量低；高速運(yùn)算時(shí)，不能同時(shí)取指令和操作數(shù)，并且會(huì)造成傳輸通道上的瓶頸。而哈佛結(jié)構(gòu)具有數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)空間之間互相獨(dú)立，數(shù)據(jù)和程序總線(xiàn)分開(kāi)，能夠同時(shí)取操作數(shù)和指令，內(nèi)存訪問(wèn)速度快等特點(diǎn)。TI公司的DSP系統(tǒng)采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)和程序空間能夠交換數(shù)據(jù)，有交叉數(shù)據(jù)通道；具有高速緩存，可以提高CPU訪問(wèn)速度，減小讀取指令和數(shù)據(jù)的時(shí)間。

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