DSP嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)指南

前言

數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processing，DSP)是對(duì)信號(hào)和圖像實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理的一類高性能的CPU。所謂“實(shí)時(shí)(Real-Time)實(shí)現(xiàn)”，是指一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)能在人們的聽覺、視覺或按任務(wù)要求所允許的時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的處理并將其輸出。目前，DSP已廣泛應(yīng)用于通信、家電、航空航天、工業(yè)測(cè)量、控制、生物醫(yī)學(xué)工程及軍事等許多需要實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的領(lǐng)域。美國(guó)德州儀器( Texas Instruments，TI)公司是全球DSP研發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)先者。自1982年推出第一塊DSP芯片以來，到20世紀(jì)90年代中期，TI先后推出了C10、C20、C30、C40、C50及C80等6代TMS320系列的DSP產(chǎn)品。緊接著又推出了C2000系列、C5000系列和C6000系列三大主流產(chǎn)品，并推出了將DSP和ARM合為一體的OMAP系列。這些產(chǎn)品無論是在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。TMS320LF281X芯片作為DSP控制器28X系列的新成員，是TMS320C2000平臺(tái)下的一種定點(diǎn)DSP芯片。281X芯片為C2XX CPU功能強(qiáng)大的TMS320系列DSP結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了低成本、低功耗、高性能的處理能力，對(duì)電機(jī)的數(shù)字化控制非常有用。幾種先進(jìn)外設(shè)被集成到該芯片內(nèi)，以形成真正的單芯片控制器。在與現(xiàn)存281X DSP控制器芯片代碼兼容的同時(shí)，281X芯片具有處理性能更好、外設(shè)集成度更高、程序存儲(chǔ)器更大、A/D轉(zhuǎn)換速度更快等特點(diǎn)，是電機(jī)數(shù)字化控制的升級(jí)產(chǎn)品。

內(nèi)容概要

本書分為DSP基礎(chǔ)、DSP應(yīng)用基礎(chǔ)和DSP系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例三部分。第一部分首先介紹了DSP的分類、特點(diǎn)、發(fā)展及應(yīng)用，集中介紹了TMS320C281X的硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件指令系統(tǒng)。第二部分DSP應(yīng)用基礎(chǔ)從TMS320C281X開發(fā)環(huán)境、硬件最小系統(tǒng)及接口設(shè)計(jì)、軟件接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、基本算法設(shè)計(jì)等各方面給出實(shí)例，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三部分列舉了四個(gè)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)實(shí)例，涵蓋工業(yè)控制、精密測(cè)量、智能儀器等多個(gè)領(lǐng)域。    本書可供高等學(xué)校電子、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和電力電子技術(shù)等專業(yè)的高年級(jí)本科生及研究生作為教科書或參考書，也可作為各領(lǐng)域中從事信號(hào)處理、控制和電力電子技術(shù)的科研及工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章 DSP組成原理　1.1 DSP的特點(diǎn)與分類　  1.1.1 DSP的特點(diǎn)  　1.1.2 DSP的分類　1.2 DSP的應(yīng)用與發(fā)展    1.2.1 DSP的應(yīng)用    1.2.2 DSP的發(fā)展方向與展望　1.3 DSP體系結(jié)構(gòu)原理　    1.3.1 281XDSP的原理結(jié)構(gòu)圖    1.3.2 281XDSP尋址方式    1.3.3 281XDSP的引腳說明    1.3.4 281XDSP指令集第2章 集成開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用　2.1 概述　  2.1.1 CCS概述  　2.1.2 代碼生成工具　2.2 CCS安裝與設(shè)置    2.2.1 硬件安裝使用說明    2.2.2 開發(fā)軟件及驅(qū)動(dòng)安裝說明    2.2.3 開發(fā)軟件配置說明　2.3 CCS仿真工作模式及調(diào)試操作  　2.3.1 編輯源程序　  2.3.2 創(chuàng)建應(yīng)用程序　  2.3.3 調(diào)試應(yīng)用程序　  2.3.4 DSP/BIOS插件　  2.3.5 硬件仿真和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換  　2.3.6 CCS文件和變量　2.4 CCS應(yīng)用程序開發(fā)    2.4.1 開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序    2.4.2 開發(fā)DSP/BIOS程序    2.4.3 算法和數(shù)據(jù)測(cè)試    2.4.4 程序調(diào)試第3章 DSP應(yīng)用開發(fā)硬件基礎(chǔ)　3.1 TMS320F2812最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)    3.1.1 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    3.1.2 時(shí)鐘與復(fù)位電路設(shè)計(jì)    3.1.3 外部存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì)    3.1.4 JTAG接口設(shè)計(jì)　3.2 擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)    3.2.1 AD/DA接口設(shè)計(jì)    3.2.2 SCI接口設(shè)計(jì)    3.2.3 SPI接口設(shè)計(jì)    3.2.4 事務(wù)管理器模塊接口設(shè)計(jì)第4章 DSP應(yīng)用開發(fā)軟件基礎(chǔ)　4.1 匯編語言編程　　4.2 C語言編程    4.2.1 源程序的編輯    4.2.2 源程序的編譯    4.2.3 目標(biāo)文件的鏈接    4.2.4 程序的仿真    4.2.5 程序的固化    4.2.6 運(yùn)行時(shí)間支持函數(shù)及宏    4.2.7 頭文件    4.2.8 命令文件　4.3 C與匯編混合編程    4.3.1 獨(dú)立編寫C程序和匯編程序    4.3.2 在C程序中直接嵌入?yún)R編語句    4.3.3 混合編程舉例　4.4 接口驅(qū)動(dòng)程序編程    4.4.1 AD接口驅(qū)動(dòng)    4.4.2 SCI接口驅(qū)動(dòng)    4.4.3 SPI接口驅(qū)動(dòng)    4.4.4 EV接口驅(qū)動(dòng)　4.5算法基礎(chǔ)    4.5.1 FFT算法編程    4.5.2 FIR濾波算法編程    4.5.3 IIR濾波算法編程    4.5.4 PID算法編程第5章 DSP系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例　5.1 基于DSP旋變信號(hào)接收裝置應(yīng)用實(shí)例    5.1.1 基于DSP旋變信號(hào)接收裝置原理    5.1.2 旋變信號(hào)產(chǎn)生裝置在TMS32OF2812上的程序?qū)崿F(xiàn)    5.1.3 程序清單　……　附錄

章節(jié)摘錄

第1章　DSP組成原理DSP是Digital Signal Processing（數(shù)字信號(hào)處理）或Digital Signal Processor（數(shù)字信號(hào)處理器）的縮寫。DSP是一門涉及許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理可以通過軟件修改處理參數(shù)，電路采用二值邏輯。只要環(huán)境溫度、電路噪聲的變化不造成電路邏輯的翻轉(zhuǎn)，數(shù)字電路就可以不受影響地完成工作。比較早期的模擬信號(hào)處理方法，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)具有更大的靈活性和更好的穩(wěn)定性，逐漸成為信號(hào)處理技術(shù)的主流。與單片機(jī)等開發(fā)技術(shù)類似，在進(jìn)行DSP開發(fā)之前，應(yīng)該明確以下幾個(gè)問題：（1）針對(duì)開發(fā)任務(wù)的難度和性質(zhì)決定是否使用DSP？（2）應(yīng)該選擇哪個(gè)型號(hào)的DSP才能更加適合特定的開發(fā)任務(wù)呢？（3）型號(hào)選定后，對(duì)即將使用的DSP很熟悉嗎？包括它的硬件結(jié)構(gòu)、外設(shè)控制、指令系統(tǒng)、尋址方式？為了回答上述三個(gè)問題，本章首先介紹DSP技術(shù)的特點(diǎn)與分類，然后針對(duì)DSP技術(shù)的發(fā)展歷程與應(yīng)用范圍展開一系列討論，最后對(duì)DSP技術(shù)應(yīng)用中最重要的體系結(jié)構(gòu)原理和作為基石的DSP軟件指令系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的介紹。1-1 DSP的特點(diǎn)與分類TMS320系列DSP包括定點(diǎn)DSP、浮點(diǎn)DSP和多處理器DSP（DSPS），其結(jié)構(gòu)是專門為實(shí)時(shí)的信號(hào)處理設(shè)計(jì)的。TMS320系列DSP具有非常靈活的指令集，固有的操作靈活性、高速運(yùn)行的性能、創(chuàng)新的并行結(jié)構(gòu)、成本效率高和對(duì)C語言的友好結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。下面具體介紹通用DSP的特點(diǎn)與分類。

圖書封面

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