DSP技術與應用基礎

前言

　　數字信號處理是數字技術與信息處理技術的基礎，20世紀60年代以來，在通信、控制、消費電子、廣播電視、醫(yī)療衛(wèi)生、國防和司法等各個領域得到了越來越廣泛與深入的應用，支撐了整個社會的數字化與信息化發(fā)展。隨著現(xiàn)代社會的信息化進程，各個領域需要處理的信息量越來越龐大，移動電話等便于攜帶的終端系統(tǒng)越來越多、功能越來越強，因此，信號處理的實時性和低功耗顯得越來越重要和迫切。在這個背景下，數字信號處理器應運而生，這種簡稱DSP（Digital Signal Processor）的微處理器具有區(qū)別于普通處理器的結構與工作原理，特別適合于大規(guī)模復雜數據與信號的實時處理，并具有高精度和低功耗特性，目前已經在通信、控制、醫(yī)療和消費電子產品等許多領域顯示出越來越重要的應用價值?！　”緯蔷幷咴诙嗄闐SP教學的基礎上，根據原有自編教材并參考國內外有關資料編寫而成的，主要介紹DSP應用系統(tǒng)的基本開發(fā)技術，包括DSP應用程序與硬件電路的設計與實現(xiàn)。全書共有8章。第l章介紹DSP的基本概念與特點，特別對TI公司的5個不同系列DSP處理器進行了全面的概述；第2章介紹DSP的結構特點和工作原理，并以TMS320C54x為例進行分析說明；第3章介紹應用程序開發(fā)環(huán)境CCS，主要介紹如何在CCS環(huán)境下建立、編譯、鏈接、下載和運行DSP程序；第4章介紹．DSP程序調試工具以及使用方法，通過實例對常用的調試和分析工具進行了說明；第5章介紹基于：DSP／BIOS的程序設計方法，并通過實例分析了這種設計方法的優(yōu)越性：第6章介紹匯編語言程序設計，并以TMS320C54x為例對DSP指令系統(tǒng)進行了說明；第7章介紹具有語音保密通信功能的音頻信號處理應用程序設計，通過一個具有完整信號處理流程的應用程序實例說明了算法實現(xiàn)、信號I／O、數據的FLASH存儲、外部信息顯示與程序控制等綜合設計方法；第8章介紹DSP硬件系統(tǒng)的設計，對一些DSP應用系統(tǒng)常用的電路設計進行了說明。

內容概要

本書介紹了DSP基本概念與應用系統(tǒng)的基礎開發(fā)技術，包括DSP結構、工作原理、應用程序與硬件電路的設計方法。全書共有8章，內容包括：第1章DSP概述；第2章TMS320C54x結構與工作原理；第3章CCS集成開發(fā)環(huán)境：第4章DSP程序的調試與分析；第5章基于DSP／BIOS的程序設計：第6章匯編語言程序設計；第7章音頻信號處理應用程序設計：第8章DSP硬件系統(tǒng)設計。本書內容全面，介紹由淺入深、先易后難，第3章開始每章附有實驗指導，便于教學。    本書主要面向DSP技術與應用系統(tǒng)設計的初學者，是一本入門性教材，適合于各類高等院校電子信息工程、通信工程、自動化和生物醫(yī)學工程等本科專業(yè)學生學習，也可以供研究生及相關專業(yè)領域的工程師和技術人員參考。

書籍目錄

第1章 DSP概述  1.1 DSP基本概念    1.1.1 模擬技術與數字技術    1.1.2 數字信號處理系統(tǒng)的構成    1.1.3 數字信號處理的實現(xiàn)方法  1.2 DSP芯片簡介    1.2.1 DSP芯片的發(fā)展    1.2.2 DSP芯片的特點    1.2.3 DSP芯片的分類    1.2.4 DSP芯片的性能指標  1.3 T1公司DSP芯片簡介    1.3.1 TMS320C2000系列簡介    1.3.2 TMS320C5000系列簡介    1.3.3 TMs320C6000系列簡介    1.3.4 0MAP系列簡介    1.3.5 DaVinci系列簡介  1.4 基于DSP的嵌入式系統(tǒng)    1.4.1 設計流程    1.4.2 開發(fā)工具與實驗平臺    1.4.3 典型DSP嵌入式應用系統(tǒng)    1.4.4 DSP嵌入式系統(tǒng)特點  小結  習題第2章 TMS320C54x結構與工作原理  2.1 中央處理器    2.1.1 算術邏輯單元    2.1.2 累加器A和B    2.1.3 桶形移位寄存器    2.1.4 乘法/累加器    2.1.5 比較、選擇和存儲單元    2.1.6 指數編碼器    2.1.7 CPU狀態(tài)和控制寄存器  2.2 總線結構  2.3 存儲器    2.3.1 普通存儲器概念    2.3.2 存儲器空間分配    2-3.3 程序存儲空間    2.3.4 數據存儲空間    2.3.5 I／O存儲空間  2.4 片內外設與外部引腳    2.4.1 軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器    2.4.2 可編程分區(qū)轉換邏輯    2.4.3 主機接口HPl    2.4.4 串行口    2.4.5 定時器    2.4.6 時鐘發(fā)生器PLL    2.4.7 DMA控制器    2.4.8 外部引腳  2.5 中斷系統(tǒng)    2.5.1 中斷分類    2.5.2 中斷寄存器    2.5.3 中斷處理步驟  小結  習題第3章 CCS集成開發(fā)環(huán)境  3.1 DSP程序開發(fā)流程    3.1.1 DSP程序開發(fā)的基本流程    3.1.2 C語言程序開發(fā)流程  3.2 DSP實驗開發(fā)平臺    3.2.1 TMS320VC5416 DSK實驗開發(fā)平臺    3.2.2 SEED5416 DTK實驗開發(fā)平臺  ……第4章 DSP程序的調試與分析第5章 基于DSP/BIOS的程序設計第6章 匯編語言程序設計第7章 音頻信號處理應用程序設計第8章 DSP硬件系統(tǒng)設計參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 DSP概述　　1.1 DSP基本概念　　DSP有兩種含義。第一種是解釋為“Digital Signal Processin9”，即數字信號處理，是指數字信號處理的理論和算法，例如濾波、變換、卷積和頻譜分析等；第二種是“DigitalSignal Processor”，即數字信號處理器，是指實現(xiàn)數字信號處理算法的微處理器芯片，它為數字信號的實時處理提供一個平臺。本書中的DSP主要是指數字信號處理器?！　?.1.1 模擬技術與數字技術　　如前所述，早期的移動通信、廣播電視系統(tǒng)以及音頻播放器等消費電子產品都是模擬的，有關數據和信號的處理部分采用的都是模擬信號處理技術。因為模擬信號處理只能由硬件來完成，所以，由分立元器件和模擬電路構成的系統(tǒng)不僅在功能上無法實現(xiàn)大規(guī)模的復雜處理、功能的更新提高困難，并且還存在處理精度低、抗干擾能力差、體積功耗大等缺陷。顯然，模擬技術已經越來越不能適應社會發(fā)展和人類生活水平日益提高的需要?！　∽詮?0世紀60年代中期Cooley和Tukey提出快速傅里葉（Fourier）變換算法以來，隨著信息科學與半導體技術的不斷發(fā)展，數字信號處理理論和技術逐步豐富和成熟，從而推動了數字技術在通信、控制、消費電子、國防軍事、醫(yī)療等領域的廣泛應用。數字技術采用數字化方式對數據和信號進行處理，這種處理一般由硬件和軟件配合實現(xiàn)，軟件實現(xiàn)復雜的數據和信號處理，硬件提供一個軟件運行的系統(tǒng)平臺。數字技術的特點主要表現(xiàn)為以下幾個方面?！　。?）能實現(xiàn)大規(guī)模復雜處理。數字系統(tǒng)可采用軟件編程實現(xiàn)具體的處理，因此，大規(guī)模的復雜信號處理成為可能，而且?guī)缀醪徽加每臻g。例如，一臺數字移動電話可以在不擴大體積的情況下通過軟件來增加視頻和網絡功能。

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