DSP 芯片的原理与开发应用

《DSP芯片的原理与开发应用(第4版)》由浅入深、全面系统地介绍了DSP芯片的基本原理、开发和应用。首先介绍了DSP芯片的基本结构和特征,以及定点和浮点DSP处理的运算基础;其次介绍了DSP芯片的开发工具,重点介绍了目前广泛应用的CCS集成开发环境及其使用方法:接着,介绍了基于C语言和汇编语言的开发方法以及DSP芯片的存储资源管理,较为详细地介绍了DSP系统的软硬件设计方法;最后,通过三个应用实例介绍了定点和浮点DSP芯片的系统开发过程,并介绍了数字滤波器和FFT等常用数字信号处理算法的DSP实现。 《DSP芯片的原理与开发应用(第4版)》的目的是使读者了解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的应用,熟悉DSP芯片开发工及使用方法,掌握DSP系统的软硬件设计和应用系统开发方法,具备从事DSP芯片软硬件设计和系统开发的能力。 《DSP芯片的原理与开发应用(第4版)》的特点是:结构清晰、内容全面、举例丰富、实用性强,可作为电子信息类学科的研究生和相关专业高年级大学生的教材,也可作为DSP芯片应用人员的培训教材,对于从事DSP芯片开发应用的科技人员和高校教师也具较高的参考价值。 内 容 简 介 第4 版说明 前 言 目 录 第1 章 概 述 1.1 引 言 1.2 DSP 系统 1.2.1 DSP 系统的基本构成 1.2.2 DSP 系统的特点 1.2.3 DSP 系统的设计 1.2.4 DSP 系统的开发 1.3 DSP 芯片 1.3.1 DSP 芯片的定义 1.3.2 DSP 芯片的特点 1.3.3 DSP 芯片的发展 1.3.4 TI 公司的DSP 芯片 1.3.5 DSP 芯片的分类 1.3.6 DSP 芯片的选择 1.3.7 DSP 系统的运算量 1.3.8 DSP 芯片的应用 1.4 小 结 1.5 习题与思考题 第2 章 DSP 芯片的基本结构和特征 2.1 引 言 2.2 DSP 芯片的基本结构 2.3 中央处理单元(CPU) 2.3.1 算术逻辑单元(ALU) 2.3.2 累加器 2.3.3 桶形移位寄存器 2.3.4 乘累加单元 2.3.5 寻址单元 2.4 总线结构和流水线 2.5 片内存储器 2.6 集成外设 2.6.1 通用I/O 接口 2.6.2 定时器 2.6.3 主机接口(HPI) 2.6.4 串行口 2.6.5 软件可编程等待状态产生器 2.7 TI 定点DSP 芯片 2.7.1 早期的定点DSP 芯片 2.7.2 TMS320C2000 系列 2.7.3 TMS320C5000 系列 2.7.4 TMS320C62x/C64x 系列 2.8 TI 浮点DSP 芯片 2.8.1 TMS320C3x 2.8.2 TMS320C67x 2.9 其他DSP 芯片简介 2.9.1 AD 公司的DSP 芯片 2.9.2 AT&T 公司DSP 芯片 2.9.3 Motorola 公司DSP 芯片 2.10 小 结 2.11 习题与思考题 第3 章 DSP 的数值运算基础 3.1 引 言 3.2 定点的基本概念 3.2.1 数的定标 3.2.2 数的转换 3.2.3 溢出保护 3.2.4 符号扩展 3.2.5 舍入与截尾 3.3 定点运算实现的基本原理 3.3.1 加法/减法运算的C 语言定点模拟 3.3.2 乘法运算的C 语言定点模拟 3.3.3 除法运算的C 语言定点模拟 3.3.4 程序变量的Q 值确定 3.3.5 浮点至定点变换的C 程序举例 3.4 DSP 定点算术运算实现的基本原理 3.4.1 定点乘法 3.4.2 定点加法 3.4.3 定点除法 3.5 非线性运算定点实现方法 3.5.1 级数展开法 3.5.2 查表法 3.5.3 混合法 3.6 浮点数的表示格式 3.6.1 IEEE 浮点数格式 3.6.2 TMS320C3x 浮点数格式 3.7 基本的浮点运算 3.7.1 浮点乘法和加减法 3.7.2 浮点除法 3.8 非线性浮点运算的快速实现 3.9 小 结 3.10 习题与思考题 第4 章 DSP 芯片的开发环境 4.1 引 言 4.2 软件开发 4.3 软件开发环境 4.3.1 CCS 安装与设置 4.3.2 CCS 基本环境 4.3.3 CCS 工程开发实例 4.3.4 DSP/BIOS 4.4 硬件开发 4.5 硬件开发环境 4.6 小 结 4.7 习题与思考题 第5 章 基于C 语言的DSP 芯片开发 5.1 引 言 5.2 CCS 支持的C 语言 5.2.1 变量和常数 5.2.2 函数 5.2.3 预处理 5.3 C 语言程序代码的优化 5.3.1 C 语言程序代码编译分析 5.3.2 C 语言程序的优化方法 5.4 小 结 5.5 习题与思考题 第6 章 DSP 芯片的存储资源管理 6.1 引 言 6.2 DSP 芯片的存储器 6.2.1 片内存储器 6.2.2 外部扩展存储器 6.3 存储区的组织 6.3.1 程序空间 6.3.2 数据空间 6.3.3 I/O 空间 6.3.4 存储器映射寄存器 6.3.5 TMS320VC5416 的存储资源 6.4 DSP 芯片中的代码存储结构 6.4.1 块 6.4.2 汇编器对块的处理 6.4.3 链接器对块的处理 6.4.4 程序重定位 6.4.5 COFF 文件中的符号 6.4.6 COFF 格式编程示例 6.5 存储区分配示例 6.5.1 TMS320C2xx 链接命令文件示例 6.5.2 TMS320VC5416 链接命令文件示例 6.6 小 结 6.7 习题与思考题 第7 章 TMS320C5000 DSP 芯片的汇编语言 7.1 汇编语言源程序格式 7.2 汇编源程序中常见符号和伪指令 7.3 汇编指令系统 7.4 寻址方式 7.4.1 数据寻址 7.4.2 程序寻址 7.5 小 结 7.6 习题与思考题 第8 章 基于C 和汇编语言混合编程的DSP 芯片开发 8.1 引 言 8.2 基于C 和汇编语言的混合编程方法 8.2.1 独立的C 和汇编模块接口 8.2.2 从C 程序中访问汇编程序变量 8.2.3 在汇编程序中访问C 程序变量 8.2.4 在C 程序中直接嵌入汇编语句 8.2.5 修改C 编译器的输出 8.3 基于C 和汇编语言的混合编程举例 8.3.1 TMS320C3x/C4x 混合编程举例 8.3.2 TMS320C2x/C5x 混合编程举例 8.3.3 TMS320C54x 混合编程举例 8.4 DSP 代码的优化 8.4.1 C 代码的优化 8.4.2 汇编代码的优化 8.5 小 结 8.6 习题与思考题 第9 章 DSP 芯片集成外设的开发 9.1 引 言 9.2 中 断 9.2.1 概述 9.2.2 DSP 中断资源 9.2.3 DSP 中断程序实现 9.3 DMA 9.3.1 DMA 数据传输模式 9.3.2 DSP 的DMA 控制 9.3.3 DSP 的DMA 配置举例 9.4 时序模块 9.4.1 PLL 模块 9.4.2 定时模块 9.5 接口模块 9.5.1 概述 9.5.2 多通道缓冲串行口 9.5.3 主机接口(HPI) 9.5.4 外部存储器接口(EMIF) 9.5.5 通用I/O 口 9.6 基于CSL 的外设开发 9.6.1 CSL 概述 9.6.2 CSL 程序开发 9.7 小 结 9.8 习题与思考题 第10 章 DSP 脱机系统设计 10.1 引 言 10.2 DSP 芯片的初始化 10.2.1 寄存器初始化 10.2.2 中断矢量表初始化 10.2.3 串行口初始化 10.3 DSP 系统的BOOT 设计 10.3.1 TMS320C50 的BOOT 设计 10.3.2 TMS320C54x 的BOOT 设计 10.3.3 TMS320C55x 的BOOT 设计 10.3.4 TMS320C6x 的BOOT 设计 10.4 小 结 10.5 习题与思考题 第11 章 DSP 硬件系统设计 11.1 引 言 11.2 DSP 系统的基本硬件设计 11.2.1 电源电路 11.2.2 复位电路 11.2.3 引脚的电平转换与处理 11.2.4 硬件系统的可靠性设计 11.3 DSP 典型硬件系统举例 11.3.1 外部存储器接口设计 11.3.2 模数接口电路的设计 11.3.3 通信接口的设计 11.3.4 主从式系统的设计 11.4 小 结 11.5 习题与思考题 第12 章 DSP 芯片应用系统开发实例 12.1 引 言 12.2 一个基于TMS320C203 DSP 应用系统的开发 12.2.1 系统简介 12.2.2 系统硬件设计 12.2.3 系统软件设计 12.2.4 硬件调试 12.2.5 软件调试 12.2.6 独立系统实现 12.3 一个基于TMS320C31 DSP 系统的开发 12.3.1 系统简介 12.3.2 系统构成 12.3.3 系统软硬件设计 12.3.4 软硬件调试 12.3.5 独立系统实现 12.4 一个基于TMS320VC5409 DSP 应用系统的开发 12.4.1 G.729A 及系统简介 12.4.2 系统构成 12.4.3 系统软硬件设计 12.4.4 系统调试 12.4.5 独立系统形成 12.5 小 结 12.6 习题与思考题 第13 章 数字滤波器算法的DSP 实现 13.1 引 言 13.2 FIR 滤波器的DSP 实现 13.2.1 FIR 滤波器的基本原理和设计方法 13.2.2 FIR 滤波器的定点DSP 实现 13.2.3 FIR 滤波器的浮点DSP 实现 13.3 IIR 滤波器的DSP 实现 13.3.1 IIR 滤波器的基本原理和设计方法 13.3.2 IIR 滤波器的定点DSP 实现 13.3.3 IIR 滤波器的浮点DSP 实现 13.4 自适应滤波器的DSP 实现 13.4.1 自适应滤波器的基本原理 13.4.2 自适应滤波器的TMS320C2xx 定点实现 13.4.3 自适应滤波器的TMS320C54x 定点实现 13.4.4 自适应滤波器的TMS320C3x 浮点实现 13.5 小 结 13.6 习题与思考题 第14 章 FFT 算法的DSP 实现 14.1 引 言 14.2 FFT 的基本原理 14.2.1 DFT 的基本原理 14.2.2 FFT 算法的导出 14.3 FFT 算法的C 语言实现 14.4 FFT 的定点DSP 实现 14.4.1 运算溢出及避免方法 14.4.2 FFT 的TMS320C2xx 实现 14.4.3 FFT 的TMS320C54x 实现 14.5 FFT 的浮点DSP 实现 14.6 小 结本 14.7 习题与思考题 附录A TMS320C54x 指令集 附录B TI 格式文件转化为二进制文件 附录C 8 位μ律/16 位线性互换的C 语言程序 附录D μ律到线性变换表 附录E 缩写词的英文对照 参考文献 Ben shu gong fen 14 zhang,Nei rong bao kuo DSP xin pian de ji ben jie gou he te zheng,DSP de shu zhi yun suan ji chu,DSP xin pian de kai fa huan jing deng