DSP原理與應(yīng)用

前言

　　目前，很多高校的專業(yè)課程都增設(shè)了《DSP原理與應(yīng)用》這門課程。本書將以TMS320（25402為主，面向高年級大學生，系統(tǒng)地介紹TMS320C5000系列 DSP?！　‖F(xiàn)在介紹TMS320C5000的書很多，那么為什么還要編寫本書？主要因為現(xiàn)在很多DSP書籍面向的讀者是以本科及以上學歷的學生為主，沒有考慮到學生的知識背景進行編寫，從而導致一些學生一談到DSP就厭煩，DSP原理與應(yīng)用》在很多高校里只是作為知識結(jié)構(gòu)更新和課程設(shè)置更新的標志，從而使很多學生學完之后，要么對DSP一知半解，要么畏之如虎，并沒有真正地理解和應(yīng)用DSP。其次，許多書籍只是先介紹DSP的結(jié)構(gòu)原理，再介紹DSP的應(yīng)用案例，在介紹的時候往往只給出分析結(jié)果，沒有給出“所以然”，這樣一來，書中介紹的內(nèi)容就沒有實際的指導作用。造成了對DSP精通者不屑閱讀此類書籍，不懂者看了似乎懂，一旦進行實際操作還是模棱兩可。再者，DSP器件以高速數(shù)字運算為主要特征，所以它在應(yīng)用時對電磁兼容性等指標的要求較高。學習者一般沒有實際工程經(jīng)驗，很難畫出PCB圖，所以DSP在學生的印象中不如單片機那么直接，就更談不上積累經(jīng)驗了，即使開設(shè)實驗也是一些驗證性的實驗。本書的編寫就考慮到上述的問題，爭取汲取其他書籍的優(yōu)點，突出DSP的特點，用簡單的語言來引導那些想涉足DSP領(lǐng)域的人員，告訴他們What is DSP？What t0 do andhow to do。希望本書能成為一把鑰匙，讓你順利地開啟DSP開發(fā)的大門。　　對于DSP的初學者而言，學習DSP這門課需要做到如下幾點：　?。?）堅持　堅持就是勝利！獲取任何知識都是艱難的，做任何事情都需要努力。萬事開頭難，學習DSP也一樣，但是只要能夠堅持就能夠成功?！　。?）多問　學習的工程就是解決問題的過程，所以在學習的過程中，一定要多問自己為什么。為什么DSP能完成這些任務(wù)？為什么DSP內(nèi)部這樣進行設(shè)計？為什么算法這樣進行設(shè)計？你要不斷地問自己怎么樣才能有學習的動力，只有不斷地解決為什么，才能夠獲得知識。所有的問題也可以用實踐來回答?！　。?）多交流　一定要多和其他的。DSP學習者進行充分的交流，也許其他人對DSP有不同的理解方式，有不同的應(yīng)用方式，或者在學習過程中有不同的心得體會。也許你百思不得其解的問題，別人已經(jīng)詳細地說明了原因，這樣做能夠節(jié)省你大量寶貴的時間和精力，當然最好你也要把自己的心得說出來，不是完全是為了幫助別人，也許別人能夠發(fā)現(xiàn)你的學習體會中的問題。

內(nèi)容概要

　　《新世紀電子信息課程系列規(guī)劃教材·DSP原理與應(yīng)用》以TMS320C5402為例，系統(tǒng)的介紹了C54X系列DSP控制芯片的硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)尋址方式、指令系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境及軟件開發(fā)過程、匯編語言程序設(shè)計、開發(fā)環(huán)境及C／C++程序開發(fā)、C54的硬件電路設(shè)計、C54X的片上外設(shè)以及C5402應(yīng)用舉例?！缎率兰o電子信息課程系列規(guī)劃教材·DSP原理與應(yīng)用》在介紹具體內(nèi)容時語言通谷易懂，深入淺出，并結(jié)合一些具體應(yīng)用進行講解。希望《新世紀電子信息課程系列規(guī)劃教材·DSP原理與應(yīng)用》能成為一把鑰匙，讓你順利地開啟DSP開發(fā)的大門。

書籍目錄

1　概　述1.0　引言1.1　DSP發(fā)展概況1.2　DSP器件的產(chǎn)品分類1.3　DSP的特點及應(yīng)用1.4　TMS320C54X系列1.5　構(gòu)建DSP系統(tǒng)1.5.1　DSP系統(tǒng)模型1.5.2　數(shù)字信號處理器的選擇1.5.3　DSP系統(tǒng)的開發(fā)過程2　TMS320C54x的硬件結(jié)構(gòu)2.0　引言2.1　C54X的硬件結(jié)構(gòu)2.2　中央處理器2.2.1　多總線結(jié)構(gòu)2.2.2　運算部件2.2.3　控制部件2.3　存儲器結(jié)構(gòu)3　尋址方式及指令系統(tǒng)3.0　引言3.1　尋址方式3.2　流水線3.3　指令系統(tǒng)3.3.1　數(shù)據(jù)傳輸指令3.3.2　算術(shù)運算3.3.3　邏輯運算指令3.3.4　程序控制3.3.5單指令重復4　C54X的片上外設(shè)4.1　C54X中斷系統(tǒng)概述4.1.1　中斷請求4.2　中斷控制4.2.1　中斷屏蔽4.2.2　中斷優(yōu)先級4.2.3　外部中斷響應(yīng)時間和外部中斷觸發(fā)4.3　定時器結(jié)構(gòu)4.3.1　定時器結(jié)構(gòu)圖4.4　定時器/計數(shù)器應(yīng)用步驟4.5　C54X串行及并行接口4.5.1　SP標準串口4.5.2　BSP串口4.5.3　TDM時分復用串口4.5.4　McBSP多通道帶緩沖串口4.5.5　McBSP結(jié)構(gòu)及工作原理4.5.6　MeBSP串口配置5　程序開發(fā)過程5.0　引言5.1　C54X軟件開發(fā)過程5.2　COFF的一般概念5.2.1　COFF文件的基本單元5.2.2　匯編器對段的處理5.2.3　鏈接器對段的處理5.2.4　鏈接器對程序的重新定位5.2.5　程序裝入5.2.6　COFF文件中的符號5.3　匯編程序5.3.1　匯編語言源程序格式5.3.2　匯編語言中的常數(shù)與字符串5.3.3　匯編源程序中的符號5.3.4　匯編源程序中的表達式5.3.5　匯編偽指令5.3.6　宏定義和宏調(diào)用5.3.7　匯編器命令及參數(shù)5.4　鏈接器的使用5.4.1　鏈接器的運行5.4.2　鏈接器命令文件的編寫與使用5.4.3　MEMORY指令5.4.4　SECTIONS指令5.4.5　多個文件的鏈接實例6　匯編語言程序設(shè)計6.0　引言6.1　堆棧的使用方法6.2　控制程序6.2.1　分支操作程序6.2.2　循環(huán)操作程序6.3　算術(shù)運算程序6.3.1　加減法運算和乘法運算6.3.2　除法運算6.3.3　長字運算和并行運算6.4　重復操作程序6.4.1　單指令重復操作6.4.2　塊程序重復操作6.4.3　對數(shù)組x[8]中的每個元素加16.4.4　循環(huán)嵌套6.5　數(shù)據(jù)塊傳送程序7　開發(fā)環(huán)境及C/C++程序開發(fā)7.0　引言7.1　CCS初步探索7.1.1　開發(fā)環(huán)境及驅(qū)動的安裝7.1.2　軟件設(shè)置及使用簡介7.1.3　CCS界面操作7.1.4　GEL語言7.2　C/C++程序設(shè)計7.2.1　DSP上的C語言程序設(shè)計7.2.2　C/C十十程序設(shè)計流程7.3　C/C++語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及語法7.4　C/C++控制語句7.4.1　C/C++順序語句7.4.2　C/C++分支語句7.4.3　C/C十+循環(huán)語句7.5　C/C++語言函數(shù)7.5.1　C/C++自定義函數(shù)7.5.2　中斷函數(shù)7.6　混合編程7.6.1　C編譯器生成的段7.6.2　存儲器分配7.6.3　TMS320C54X混合編程8　C54x的硬件電路設(shè)計8.0　引言8.1　C54X的引腳功能8.2　時鐘發(fā)生器及時鐘電路8.3　存儲器和I/O擴展基本方法8.3.1　外部總線特性8.3.2　外部總線等待狀態(tài)控制8.3.3　外部總線接口分區(qū)轉(zhuǎn)換時序8.4　節(jié)電模式和復位時序8.5　程序存儲器擴展應(yīng)用8.6　靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器擴展8.7　I/O擴展應(yīng)用8.7.1　I/O配置9　C5402應(yīng)用舉例9.0　引言9.1　FIR濾波器的設(shè)計及實現(xiàn)9.2　串口應(yīng)用9.3　定時器的使用9.4　外部中斷9.4.1　外部中斷電路9.5　鍵盤擴展附錄　本書采用的符號及意義參考文獻

章節(jié)摘錄

　　3　尋址方式及指令系統(tǒng)　　3.0　引言　　本章主要介紹三部分內(nèi)容；尋址方式、流水線機制、指令系統(tǒng)。熟悉尋址方式有利于提高編制程序的效率，特別是有利于程序算法的設(shè)計；流水線機制是DSP高效率、高速運行的原因之一，尤其在編寫程序時應(yīng)當注意?！　⌒枵f明的是C54X的指令系統(tǒng)中的指令有兩種表示形式，一種是類似于匯編語言的助記符形式（方便起見，本書后面將統(tǒng)稱匯編），另一種是類似于高級語言的代數(shù)形式。其指令系統(tǒng)較一般的單片機指令系統(tǒng)復雜，有許多需要特別注意的指令用法.尤其是涉及流水線操作和兩次讀／寫的指令。更應(yīng)該與芯片的硬件操作狀態(tài)配合。以免產(chǎn)生錯誤結(jié)果，C54X共有指令216條，其中進行兩次存儲器操作指令26條，并行運算操作指令工3條。　　另外，由于硬件乘法器及桶行移位寄存器可以進行乘法，濾波及數(shù)字信號處理等單指令復雜運算，對于大多數(shù)數(shù)字信號處理程序來說使用方便、有效?！　?.1　尋址方式　　指令的尋址方式是指當硬件執(zhí)行指令時，尋找指令所指定的參與運算的操作數(shù)的方法。不同的尋址方式為編程提供了極大的柔性編程操作空間，可以根據(jù)程序要求采用不同的尋址方式，提供程序的時間和代碼效率。C54X有七種尋址方式，包括立即尋址、絕對尋址、累加器尋址、直接尋址、間接尋址、存儲器映像寄存器尋址和堆棧尋址。　?。?）立即尋址　　立即尋址的指令是雙字節(jié)指令，第一個字節(jié)是操作碼，第二個字節(jié)是立即操作數(shù)。因此，操作數(shù)就是放在程序存儲區(qū)內(nèi)的常數(shù)。　　例如：　　LD #10，A　　表示將立即數(shù)1O（前面加井，以區(qū)別于地址表示方法）送入累加器A，這里的數(shù)字工。是指令代碼的一部分。因此，立即尋址的操作數(shù)在程序運行中不能改變，故常常用于程序的初始化部分.另外，立即尋址方式中的立即數(shù)有兩種數(shù)值形式：3、5、8、9位短立即數(shù)和工6位長立即數(shù)。它們在指令中分別編碼為單字或雙字指令?！　?）絕對尋址　　絕對尋址方式的指令中包含的是所尋找操作數(shù)的工6位單元地址。這些地址可以用其所在單元的地址號或16位符號常數(shù)表示。由于指令中的絕對地址是16位，所以，絕對尋址指令長度至少為2個字節(jié)?！　　?/pre>




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