DSP器件及應(yīng)用

前言

　　正如侯朝煥院士所說(shuō)（1998年春季DSP新技術(shù)研討會(huì)，清華大學(xué)），信號(hào)處理經(jīng)歷了模擬信號(hào)處理、經(jīng)典數(shù)字信號(hào)處理、現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理等階段，現(xiàn)在已發(fā)展成先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。以數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor，DSP）為核心的技術(shù)已廣泛應(yīng)用于影音媒體設(shè)備、辦公設(shè)備、便攜電子儀器、手持通信裝置、醫(yī)療電子設(shè)備、高性能控制系統(tǒng)以及其它各類(lèi)信號(hào)處理場(chǎng)合。如今，由于DSP理論和技術(shù)的高速發(fā)展，軟件無(wú)線電已不再僅僅只是概念，無(wú)傳感器的電機(jī)控制系統(tǒng)也已投入實(shí)際應(yīng)用，以前僅僅是設(shè)想的各種思路，現(xiàn)在都已逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。作為電子類(lèi)的大學(xué)本科生或者電子工程師，熟悉和掌握數(shù)字信號(hào)處理器的基本原理和使用方法已變得十分必要?！　”緯?shū)以應(yīng)用廣泛的TI公司的TMS320C2000為例，引導(dǎo)讀者深入了解DSP的性能、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、用途及DSP軟／硬件開(kāi)發(fā)工具，通過(guò)實(shí)例介紹基于DSP芯片的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法?！　∫龑?dǎo)學(xué)習(xí)和實(shí)際使用是本書(shū)要努力達(dá)到的目標(biāo)。本書(shū)的出版歷經(jīng)了三個(gè)階段：第一階段，2000年至2001年，由姚振東編寫(xiě)的《數(shù)字信號(hào)處理——DSP原理及應(yīng)用》一書(shū)，作為成都信息工程學(xué)院自編教材使用；第二階段，2005年至2006年，《數(shù)字信號(hào)處理——DSP原理及應(yīng)用》一書(shū)使用多年后，由姚振東、陳子為、楊波、吳錫、張福貴等5位任課教師對(duì)其進(jìn)行改編，對(duì)原書(shū)中不必要的內(nèi)容進(jìn)行了刪節(jié)，對(duì)授課和查閱使用極為需要的內(nèi)容進(jìn)行了增補(bǔ)，并增加了新近發(fā)展的TMS320L，F(xiàn)24xx系列DSP的相關(guān)內(nèi)容，形成了（（DSP器件及應(yīng)用》一書(shū)；第三階段，2006年的改版教材在兩屆學(xué)生的實(shí)際使用中，形成了更為實(shí)用化的修改意見(jiàn)，2007年，編者以此為依據(jù)，對(duì)該書(shū)進(jìn)行了第二次較為全面的修訂，最終形成此書(shū)?！　∪珪?shū)共分8章，各章內(nèi)容概括如下：　　第0章：緒論，概述各類(lèi)DSP性能及實(shí)現(xiàn)方法的差異?！　〉?章：TMS320系列DSP概況及主要產(chǎn)品介紹，簡(jiǎn)述TI公司各主流系列DSP的特點(diǎn)及用途?！　〉?章：TMSS320C2000DSP的硬件結(jié)構(gòu)，主要以TMS320F206為對(duì)象，兼顧TMS3201F24xx，對(duì)DSP的核心結(jié)構(gòu)和片內(nèi)外設(shè)進(jìn)行描述?！　〉?章：事件管理模塊（EVM），講述事件管理器的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用舉例，特別是在控制領(lǐng)域中常見(jiàn)的諸如PWM的應(yīng)用等問(wèn)題?！　〉?章：TMS320C2000DSP指令系統(tǒng)，對(duì)各指令的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的講解，并舉例說(shuō)明使用方法?！　〉?章：TMS320C2000DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)軟／硬件開(kāi)發(fā)工具及使用方法進(jìn)行了詳細(xì)描述?！　〉?章：DSP應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，通過(guò)LF2407A最小應(yīng)用系統(tǒng)、F206EVM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板以及基于LF2407A的雷達(dá)天線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，說(shuō)明如何構(gòu)造硬件系統(tǒng)。

內(nèi)容概要

DSP器件是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的最佳載體。TMS320C2000系列DSP采用C2xx CPU內(nèi)核，典型的型號(hào)是TMS320F206，這一系列DSP明顯具有信號(hào)處理器的特征，而結(jié)構(gòu)上又與單片機(jī)相對(duì)接近，因此對(duì)DSP初學(xué)者而言容易掌握。本書(shū)主要闡述C2xx CPU內(nèi)核結(jié)構(gòu)、片內(nèi)外設(shè)和存儲(chǔ)資源、指令系統(tǒng)、軟硬件調(diào)試工具以及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例等。對(duì)于控制應(yīng)用，具有豐富片內(nèi)外設(shè)、易于單片使用的數(shù)字信號(hào)控制器，IMS320LF2407A在書(shū)中也得到了充分的展示。    本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中力求強(qiáng)化實(shí)踐性和可操作性。為此，書(shū)中給出了電路原理圖、源程序以及調(diào)試運(yùn)行結(jié)果等相關(guān)內(nèi)容。為了理論聯(lián)系實(shí)際，書(shū)中也給出了用Matlab生成信號(hào)處理或控制算法所需的系數(shù)或數(shù)據(jù)的方法。    本書(shū)可作為工科院校電子及相近專(zhuān)業(yè)本科、專(zhuān)科學(xué)生的教材，也可作為具有微機(jī)接口技術(shù)基礎(chǔ)的研究生與工程技術(shù)人員的DSP入門(mén)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第0章　緒論  0.1　數(shù)字信號(hào)處理器  0.2　專(zhuān)用DSP和DSP IP核    0.2.1　DSP_IP核    0.2.2　基于FPGA的DSP設(shè)計(jì)流程    0.2.3　基于FPGA的DSP系統(tǒng)與通用DSP系統(tǒng)的差異  0.3　通用DSP器件    0.3.1　通用DSP器件的特點(diǎn)    0.3.2　通用DSP器件的發(fā)展    0.3.3　微機(jī)、單片機(jī)與DSP    0.3.4　通用DSP器件的應(yīng)用    0.3.5　DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)    0.3.6　Matlab在DSP應(yīng)用系統(tǒng)中的作用    0.3.7　DSP應(yīng)用系統(tǒng)的速度評(píng)價(jià)指標(biāo)    0.3.8　通用DSP芯片選擇的考慮因素    0.3.9　DSP的學(xué)習(xí)    0.3.10　其它通用型DSP  0.4　小結(jié)  習(xí)題0第1章　TMS320系列DSP概況及主要產(chǎn)品介紹　1.1　TMS320系列DSP概況　1.2　TMS320＇C2000系列定點(diǎn)DSP    1.2.1　TMS320＇C20x定點(diǎn)DSP    1.2.2　TMS320＇C24xx定點(diǎn)DSP    1.2.3 　TMS320＇C28xx定點(diǎn)DSP　1.3　TMS320＇C5000系列定點(diǎn)DSP    1.3.1　TMS320＇C54x／＇C54xx定點(diǎn)DSP    1.3.2　TMS3加＇C55xx定點(diǎn)DSP　1.4　TMS320＇C6000系列定點(diǎn)／浮點(diǎn)DSP    1.4.1　TM$320＇C62xx定點(diǎn)DSP    1.4.2　TMS320＇C67xx浮點(diǎn)DSP    1.4.3　TMS320＇C64xx定點(diǎn)DSP    1.4.4　TMS320＇DM64xx定點(diǎn)DSP  1.5　小結(jié)  習(xí)題1第2章　TMS320＇C2000 DSP的硬件結(jié)構(gòu)　2.1 TMS320＇C2000的總線結(jié)構(gòu)　2.2　TMS320＇C2000的CPU結(jié)構(gòu)  　2.2.1　輸入定標(biāo)部分  　2.2.2　乘法部分  　2.2.3　中央算術(shù)邏輯部分  　2.2.4　輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）和輔助寄存器  　2.2.5　狀態(tài)寄存器ST0與STl  　2.2.6　系統(tǒng)配置寄存器　2.3　TMS320＇C2000的存儲(chǔ)器與I／O空間  　2.3.1  與外部存儲(chǔ)器和I／O空間接口的信號(hào)  　2.3.2　存儲(chǔ)器的類(lèi)型  　2.3.3　程序存儲(chǔ)器  　2.3.4　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器  　2.3.5　I／O空間  　2.3.6　TMS320F206／LF2407的地址映射與存儲(chǔ)器配置.　2.4　TMS320＇C2000的程序控制  　2.4.1　TMS320＇C2000 DSP的程序地址產(chǎn)生  　2.4.2　TMS320＇C2000 DSP的流水線  　2.4.3　TMS320＇C2000 DSP的非順序執(zhí)行  　2.4.4　TMS320＇C2000 DSP的低功耗模式　2.5　TMS320＇C20x的片內(nèi)外設(shè)  　2.5.1　時(shí)鐘發(fā)生器  　2.5.2　硬件定時(shí)器  　2.5.3　軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器  　2.5.4　通用I／O引腳  　2.5.5　同步串行口（SSP）  　2.5.6　異步串行口（ASP）　2.6　TMS320＇C24xx的功能結(jié)構(gòu)  　2.6.1　看門(mén)狗定時(shí)器（WD）模塊  　2.6.2　數(shù)字輸入／輸出（I/O）模塊  　2.6.3　模／數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）模塊  　2.6.4  串行通信接口（SCI）模塊  　2.6.5  串行外設(shè)接口（SPI）模塊  　2.6.6　控制器局域網(wǎng)模塊　2.7　小結(jié)　……第3章　事件管理模塊（EVM）第4章　TMS320＇C2000DSP指令系統(tǒng)第5章　TMS320＇C2000DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境第6章　DSP應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第7章　DSP應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)附錄　TMS320＇C2000DSP指令集列表參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《高等學(xué)校電子與通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)“十一五”規(guī)劃教材：DSP器件及應(yīng)用》可作為工科院校電子及相近專(zhuān)業(yè)本科、專(zhuān)科學(xué)生的教材，也可作為具有微機(jī)接口技術(shù)基礎(chǔ)的研究生與工程技術(shù)人員的DSP入門(mén)參考書(shū)。

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