《DSP處理器原理與應(yīng)用》共分9章，21個(gè)任務(wù)，分別介紹了TMS320C55X系列DSP、DSP處理器軟硬件開發(fā)工具、DSP軟件開發(fā)、TMS320C55XDSP的外設(shè)、利用DSP實(shí)現(xiàn)外部控制與通信、數(shù)字信號(hào)處理方法及其DSP實(shí)現(xiàn)、利用DSP實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)采集與分析、DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
《DSP處理器原理與應(yīng)用》以簡單的語言和詳實(shí)的步驟講述DSP使用的重點(diǎn)操作，將一些零散的知識(shí)點(diǎn)放在任務(wù)的相關(guān)原理之中，這樣既保證了章節(jié)在邏輯上的連貫性，又方便了教師的教學(xué)和學(xué)生的自學(xué)。
《DSP處理器原理與應(yīng)用》可作為高職高專院校電子與通信類專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材和參考書。
目前，信息化已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)。由于信息化是以數(shù)字化為背景的，因此電子技術(shù)已全面地由模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)過渡，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理技術(shù)正被全新的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)所替代。由于目前絕大多數(shù)的數(shù)字化產(chǎn)品都需要快速實(shí)時(shí)地完成數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)，因此能夠完成實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)的數(shù)字信號(hào)處理器也日益顯示出其重要性。
本教材以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)，兼顧知識(shí)的完整性和學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。變書本知識(shí)的傳授為動(dòng)手能力的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)的知識(shí)傳授方式，以“任務(wù)”為主線，創(chuàng)設(shè)工作情景，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。
本書共分為9章。第1章為DSP概述；第2章介紹了TMS320C55X系列：DSP為學(xué)習(xí)后面的章節(jié)打下基礎(chǔ)；第3～8章按照學(xué)習(xí)的規(guī)律循序漸進(jìn)地介紹了DSP處理器軟硬件開發(fā)工具、DSP軟件開發(fā)、TMS320C55XDSP的外設(shè)、利用DSP實(shí)現(xiàn)外部控制與通信、數(shù)字信號(hào)處理方法及其DSP實(shí)現(xiàn)、利用DSP實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)采集與分析，第9章詳細(xì)地介紹了DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。
本書中還設(shè)置了21個(gè)任務(wù)。其中以簡單的語言和詳實(shí)的步驟講述DSP使用的重點(diǎn)操作，與相關(guān)的章節(jié)有機(jī)的結(jié)合起來，將一些零散的知識(shí)點(diǎn)放在任務(wù)的相關(guān)原理之中，這樣既保證了章節(jié)在邏輯上的連貫性，又方便了教師的教學(xué)和學(xué)生的自學(xué)。
第1章 DSP概述
1．1 引言
1．2 什么是DSP
1．2．1 數(shù)字信號(hào)處理
1．2．2 數(shù)字信號(hào)處理器
1．2．3 數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
1．2．4 數(shù)字信號(hào)處理算法的特點(diǎn)
1．2．5 實(shí)時(shí)處理的概念
1．2．6 數(shù)字信號(hào)處理算法實(shí)現(xiàn)的途徑
1．3 DSP處理器的特點(diǎn)
1．3．1 DSP處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1．3．2 DSP與MCU、GPP的區(qū)別及其優(yōu)勢(shì)
1．3．3 DSP處理器性能指標(biāo)
1．4 DSP處理器的應(yīng)用
1．5 具有代表性的DSP芯片生產(chǎn)商
習(xí)題與思考題
第2章 TMS320C55X系列DSP
2．1 TMS320C55X概述
2．1．1 c55x在C5000系列DSP中的地位
2．1．2 TMS320C55XDSP的應(yīng)用
2．1．3 TMS320C55XDSP的主要性能和優(yōu)點(diǎn)
2．1．4 對(duì)低功耗能力的加強(qiáng)
2．1．5 嵌入式仿真特性
2．2 TMS320C55XCPtJ的結(jié)構(gòu)
2．2．1 CPU結(jié)構(gòu)概述
2．2．2 片內(nèi)的數(shù)據(jù)和地址總線
2．2．3 存儲(chǔ)器緩沖單元(M單元)
2．2．4 指令緩沖單元(I單元)
2．2．5 程序控制單元(P單兀)
2．2．6 地址生成單元(A單元)
2．2．7 數(shù)據(jù)計(jì)算單元(D單元)
2．3 TMS320C55xDSP的存儲(chǔ)器和I／O空間
2．3．1 存儲(chǔ)器映射
2．3．2 程序空問
2．3．3 數(shù)據(jù)空間
2．3．4 I／O空間
2．4 啟動(dòng)加載程序
2．5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第3章 DSP處理器軟、硬件開發(fā)工具
3．1 DSP處理器軟、硬件開發(fā)工具簡介
3．2 常用的DSP硬件開發(fā)工具
3．2．1 硬件仿真器
3．2．2 EVM和DSK
3．3 eXpressDSP
3．4 CCS集成開發(fā)環(huán)境
3．4．1 CCS集成開發(fā)環(huán)境的特征與設(shè)置
3．4．2 CCS軟件的安裝與設(shè)置
3．4．3 CCS集成開發(fā)環(huán)境的使用
任務(wù)1 CCS操作入門1
任務(wù)2 CCS操作入門2
3．5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第4章 DSP軟件開發(fā)
4．1 程序定位方式的比較
4．2 公共目標(biāo)文件格式
4．2．1 段(sections)
4．2．2 匯編器對(duì)段的處理
4．2．3 鏈接器對(duì)段的處理
4．2．4 重新定位
4．2．5 程序裝入
4．2．6．cmd文件
4．3 DSP匯編程序簡介
4．3．1 尋址模式及指令系統(tǒng)
4．3．2 C55X匯編語言指令系統(tǒng)的特點(diǎn)
4．4 DSPc語言程序基礎(chǔ)
4．4．1 DSP軟件的設(shè)計(jì)方式
4．4．2 C語言軟件開發(fā)過程
4．4．3 c語言運(yùn)行環(huán)境
4．5 TIDSP軟件開發(fā)平臺(tái)
4．5．1 傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法
4．5．2 TI倡導(dǎo)的DSP軟件架構(gòu)
任務(wù)3 編寫一個(gè)以C語言為基礎(chǔ)的DSP程序
任務(wù)4 編寫一個(gè)以匯編(ASM)語言為基礎(chǔ)的DSP程序
任務(wù)5 編寫一個(gè)匯編語言和C語言混合的DSP程序
任務(wù)6 DSP數(shù)據(jù)存取
4．6 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第5章 TMS320C55XDSP的外設(shè)
5．1 引言
5．2 通用計(jì)時(shí)器
5．2．1 通用計(jì)時(shí)器簡介
5．2．2 TMS320C55X中斷系統(tǒng)
5．2．3 計(jì)時(shí)器中斷
5．2．4 計(jì)時(shí)器寄存器
5．2．5 計(jì)時(shí)器的操作
任務(wù)7 DSP的定時(shí)器
5．3 TMS320C5509DSF片LADC
5．3．1 ADC簡介
5．3．2 總轉(zhuǎn)換時(shí)間
5．3．3 初始化和監(jiān)視轉(zhuǎn)換周期
5．3．4 ADC寄存器
任務(wù)8 單路、多路模數(shù)轉(zhuǎn)換(A／D)
5．4 外部存儲(chǔ)器接口(EMlF)
5．4．1 EMIF簡介
5．4．2 EMIF信號(hào)
5．4 3對(duì)存儲(chǔ)器的考慮
5．4．4 EMIF寄存器
5．4．5 SDRAM的使用
任務(wù)9 通過EMIF接口控制指示燈
任務(wù)10 通過EMIF接口讀取撥碼開關(guān)狀態(tài)
5．5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第6章 利用DSP實(shí)現(xiàn)外部控制與通信
6．1 通用輸入，輸出端口(GPIO)
6．2 多通道緩沖串口(McBSP)
6．2．1 同步串行通信基礎(chǔ)知識(shí)
6．2．2 TMS320C55XDSP的McBSP
任務(wù)11 通用輸入／輸出管腳應(yīng)用
任務(wù)12 發(fā)光二極管陣列
任務(wù)13 直流電機(jī)的控制
6．3 通用異步接收／發(fā)送器
6．3．1 URAT簡介
6．3．2 TMS320C5509上uART的實(shí)現(xiàn)
6．3．3 TLl6C550寄存器
任務(wù)14 異步串口通信
6．4 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第7章 數(shù)字信號(hào)處理方法及其DSP實(shí)現(xiàn)
7．1 數(shù)字濾波器的基本概念
7．1．1 數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的表示方法
7．1．2 一般數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法概述
7．2 有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)的原理結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)
7．2．1 FIR濾波器的基本原理
7．2．2 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法
任務(wù)15 有限沖擊響應(yīng)濾波器(FIR)算法實(shí)現(xiàn)
7．3 無限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)的原理結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)
7．3．1 IIR濾波器的基本概念
7．3．2 IIR濾波器的設(shè)計(jì)方法簡介
任務(wù)16 無限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)算法實(shí)現(xiàn)
任務(wù)17 用FIR濾波器實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波
7．4 快速傅里葉變換(FFT)
任務(wù)18 FFT算法實(shí)現(xiàn)
7．5 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第8章 利用DSP實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)采集與分析
8．1 引言
8．2 語音codec芯片TLN320AIC23的設(shè)計(jì)和控制原理
8．2．1 工作原理
8．2．2 TLN320AIC23內(nèi)部寄存器
8．3 12C模塊
8．3．1 I2C總線特點(diǎn)與工作原理
8．3．2 TMS320VC5509DSP的I2C模塊功能
8．3．3 復(fù)位和關(guān)閉I2C模塊
8．3．4 I2C模塊寄存器
任務(wù)19 語音采集和放送
任務(wù)20 實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)編碼解碼(G．711)
任務(wù)21 語音信號(hào)的FIR濾波
8．4 本章小結(jié)
習(xí)題與思考題
第9章 DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
9．1 DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程
9．2 DSP系統(tǒng)中信號(hào)的流程
9．3 DSP系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
9．3．1 典型DSP系統(tǒng)的硬件組成
9．3．2 電源
9．3．3 時(shí)鐘
9．3．4 存儲(chǔ)器
9．3．5 電平轉(zhuǎn)換
9．3．6 硬件設(shè)計(jì)的其他因素的考慮
習(xí)題與思考題
附錄C5000匯編語言指令概要
兩個(gè)同樣設(shè)計(jì)的模擬系統(tǒng)，采用同樣的元器件，在相同的輸入信號(hào)和環(huán)境下，由于元器件參數(shù)的離散性，所得到的輸出往往會(huì)有細(xì)小的差別。另外，同一個(gè)模擬系統(tǒng)在不同的時(shí)間和環(huán)境下，相同的輸入也往往得不到相同的輸出結(jié)果。而數(shù)字系統(tǒng)一旦其設(shè)計(jì)完畢以后，精度也就確定了，并且其精度不會(huì)隨著時(shí)間和環(huán)境的變化而變化。
4）便于大規(guī)模集成
隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，近年出現(xiàn)了大量的模擬集成電路和模擬／數(shù)字混合集成電路，但從可選擇的種類、集成度、功能與性能、性價(jià)比等諸方面而言，還是不能與超大規(guī)模數(shù)字集成電路相比。DSP處理器就是基于超大規(guī)模數(shù)字集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的、適合于作數(shù)字信號(hào)處理的高速高位微處理器。它們體積小、功能強(qiáng)、功耗小、一致性好、使用方便、性價(jià)比高。
5）數(shù)字系統(tǒng)的其他優(yōu)勢(shì)
數(shù)字系統(tǒng)除具有上述優(yōu)勢(shì)以外，還在抗干擾性能、數(shù)據(jù)壓縮、實(shí)現(xiàn)白適應(yīng)算法等方面有不俗的表現(xiàn)。
數(shù)字系統(tǒng)的抗=F擾功能強(qiáng)大。在數(shù)字系統(tǒng)中，信號(hào)是用0和1來表征的，雖然0和1所表征的數(shù)字信號(hào)也會(huì)受到噪聲的干擾，但只要能夠正確地識(shí)別0和1，并將其再生，則可以完全消除噪聲的影響。另外，迅速發(fā)展的各種數(shù)字糾錯(cuò)編解碼技術(shù)，能夠在極為復(fù)雜的噪聲環(huán)境中，甚至信號(hào)完全被噪聲所淹沒的情況下，正確地識(shí)別和恢復(fù)原有的信號(hào)。這點(diǎn)在模擬系統(tǒng)中是無法做到的。
模擬信號(hào)進(jìn)行壓縮時(shí)付出的代價(jià)是隨著帶寬的變窄，信號(hào)的質(zhì)量會(huì)受到比較大的影響。然而數(shù)字信號(hào)的壓縮可以在對(duì)原信號(hào)質(zhì)量影響很小的前提下，取得很高的壓縮比。這對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)，無疑是很有利的。例如，采用數(shù)字電視技術(shù)以后，可以利用原有的有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸更多的、質(zhì)量更好的電視節(jié)目，并且可以提供諸如互動(dòng)電視等更好的服務(wù)。
從信號(hào)與系統(tǒng)的角度講，自適應(yīng)就是使系統(tǒng)的特性隨輸入信號(hào)的改變而改變，從而在某種準(zhǔn)則下，得到最優(yōu)的輸出。例如，IP電話中的回聲會(huì)嚴(yán)重影響服務(wù)質(zhì)量，必須加以消除。但咧聲的幅度和延時(shí)量隨時(shí)都在改變，只有使用自適應(yīng)系統(tǒng)才能將其消除。就模擬系統(tǒng)而言，只有改變系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和元器件的參數(shù)，才能改變系統(tǒng)的特性，因而很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自適應(yīng)。以DSP處理器為核心的數(shù)字系統(tǒng)，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)各種自適應(yīng)算法的首選。對(duì)于特定的自適應(yīng)算法，它能根據(jù)確定的準(zhǔn)則，實(shí)時(shí)地改變系統(tǒng)的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自適應(yīng)；對(duì)于不同的自適應(yīng)算法，只需要更換適當(dāng)?shù)能浖纯伞?br />
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