DSP嵌入式开发入门与典型实例

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DSP嵌入式开发入门与典型实例
《DSP嵌入式开发入门与典型实例》从工程应用的角度介绍了DSP的基本组成以及其在众多科技领域中的应用，深入讨论了DSP的发展过程、基本特点、CCS命令、COFF格式应用、特色汇编指令、增强的C语言、C语言和汇编混合编程和实时仿真调试，然后介绍了DSP的最小系统设计、外围设备接口设计以及在数据采集和处理、现代通信技术、语音信号处理、音/视频信号处理、测控系统、电力和电机控制和其他领域中的应用。
　　《DSP嵌入式开发入门与典型实例》内容全面，，实用性强，可供从事DSP应用系统设计开发的技术人员参考，也可作为大中专院校工业自动化、电气工程、电子工程等相关专业学生的参考教材。
第1部分　DSP基础入门
第1章　概述　2
1.1　数字信号处理概述　2
1.1.1　数字信号处理的理论　2
1.1.2　数字信号处理的实现　3
1.1.3　数字信号处理的应用　4
1.2　数字信号处理器概述　5
1.2.1　DSP的发展历史　5
1.2.2　DSP的类型与特点　6
1.2.3　DSP的典型应用　8
1.2.4　DSP的未来应用发展　9
1.3　本章小结　10

第2章　DSP的结构特征和芯片介绍　11
2.1　DSP的结构　11
2.1.1　哈佛结构　11
2.1.2　多级流水线　12
2.1.3　硬件乘法器　13
2.1.4　DSP指令和指令周期　13
2.2　TI公司的DSP芯片　14
2.2.1　TMS320C2000系列　14
2.2.2　TMS320C5000系列　19
2.2.3　TMS320C6000系列　24
2.2.4　TI公司的其他DSP芯片　30
2.3　其他公司的DSP芯片　34
2.3.1　ADI公司的DSP芯片　34
2.3.2　MOTOROLA公司的DSP芯片　36
2.4　本章小结　37

第2部分　常用DSP与开发环境
第3章　TMS320系列DSP　39
3.1　中央处理单元（CPU）　39
3.1.1　概述　39
3.1.2　TMS320C2000 CPU结构及其存储器　40
3.1.3　OMAP CPU结构及其存储器　53
3.2　TMS320C2000片内外围设备　59
3.2.1　系统控制和外设中断　59
3.2.2　系统外部接口（XINTF）　77
3.2.3　模/数转换器　77
3.2.4　事件管理器（EV）　88
3.2.5　串行外设接口（SPI）　118
3.2.6　串行通信接口（SCI）　124
3.3　本章小结　131

第4章　常用的DSP开发工具及应用　132
4.1　概述　132
4.2　代码生成工具　132
4.2.1　代码生成工具程序　132
4.2.2　宏汇编器和链接器　133
4.2.3　C编译器　133
4.2.4　文档管理器和库生成器　134
4.2.5　代码格式转换器　135
4.3　仿真器（XDS）　135
4.4　本章小结　136

第5章　公共目标文件格式——COFF　137
5.1　概述　137
5.2　COFF目标文件格式　137
5.2.1　块　137
5.2.2　汇编器对块的处理　138
5.2.3　链接器对块的处理　139
5.2.4　程序重定位　140
5.2.5　COFF文件中的符号　141
5.3　本章小结　141

第6章　CCS集成开发环境　142
6.1　概述　142
6.2　CCS安装与配置　143
6.2.1　CCS安装　143
6.2.2　CCS配置　144
6.2.3　CCS安装中常见问题及其解决方法　145
6.3　常用调试方法　146
6.3.1　单步和断点　147
6.3.2　探针和文件输入/输出　150
6.3.3　图形显示　152
6.3.4　观测窗和符号浏览器　154
6.3.5　GEL工具　156
6.4　实时操作系统DSP/BOIS　157
6.4.1　概述　157
6.4.2　生成工具　164
6.4.3　文件　169
6.4.4　监测　170
6.4.5　线程　183
6.4.6　旗语和邮箱　191
6.4.7　时钟和内存管理　193
6.4.8　输入输出和管道　197
6.5　本章小结　200

第3部分　DSP开发与设计方法
第7章　DSP的最小硬件系统设计　202
7.1　DSP的供电设计　202
7.1.1　F2812的供电设计　205
7.1.2　c5409的供电设计　206
7.1.3　c6211的供电设计　207
7.2　DSP的时钟和复位设计　209
7.2.1　F2812的时钟和复位设计　211
7.2.2　c5409的时钟和复位设计　214
7.2.3　c6211的时钟和复位设计　219
7.3　存储器设计　222
7.4　仿真器接口　228
7.5　测试引脚　230
7.6　本章小结　231

第8章　DSP的接口设计　232
8.1　DSP和AD的连接　232
8.1.1　AD73360简介　233
8.1.2　AD73360与DSP的接口设计　236
8.1.3　AD73360的级联　242
8.2　DSP和DA的连接　244
8.2.1　D/A转换器的选择　244
8.2.2　TLV5613与DSP接口设计　245
8.2.3　D/A使用注意事项　248
8.3　DSP和RS-232接口的连接　248
8.3.1　TMS320VC5402通过MCBSP接口实现RS-232串口　248
8.3.2　TMS320VC5402通过通用I/O口实现RS-232串口　251
8.4　DSP和USB接口的连接　266
8.4.1　PDIUSBD12简介　266
8.4.2　PDIUSBD12与DSP的接口设计　269
8.4.3　软件设计　271
8.5　DSP和PCI接口的连接　273
8.5.1　PCI简介　273
8.5.2　PCI2040简介　274
8.5.3　TMS320VC5402与PCI2040的接口设计　276
8.5.4　PCI驱动程序设计　280
8.6　DSP和FLASH的连接　281
8.6.1　FlashROM（Am29LV160B）的工作原理、参数和时序　281
8.6.2　FlashROM（Am29LV160B）基本操作命令　283
8.6.3　Am29LV160B与TMS320C5409的接口设计　292
8.6.4　Flash的操作电源、功耗和封装　295
8.7　本章小结　295

第4部分　DSP实例
第9章　基于TMS320F2407的电池检测系统设计　298
9.1　总体系统说明　298
9.2　控制器选型和硬件设计　300
9.2.1　控制器选型　300
9.2.2　电池检测系统设计　302
9.3　通信系统设计　303
9.3.1　上位机与主控制器通信设计　303
9.3.2　主从控制器之间的通信设计　308
9.4　整个系统的调试　311
9.5　本章小结　314

第10章　基于TMS320F2812的步进电机系统设计　315
10.1　步进电机的DSP控制　315
10.1.1　DSP在电机控制中的应用　318
10.1.2　步进电机的DSP控制方法　319
10.2　系统硬件设计说明　320
10.2.1　系统设计框架　323
10.2.2　DSP片上资源分配　324
10.2.3　评估板介绍　326
10.2.4　电平转换设计　326
10.2.5　按键接口电路设计　327
10.2.6　掉电保护设计　329
10.3　控制系统软件设计　331
10.3.1　软件设计的基本思想　332
10.3.2　主程序设计与分析　332
10.3.3　系统初始化程序　333
10.3.4　键盘扫描和服务程序　333
10.3.5　中断服务程序　334
10.3.6　工作模式选择　336
10.3.7　波特率的选择　336
10.3.8　向X5043存储器写数据　336
10.3.9　从X5043存储器读数据　338
10.4　系统调试　339
10.5　本章小结　341

第11章　基于TMS320C5402的语音采集、编码及去噪系统设计　342
11.1　语音处理的基本理论　343
11.1.1　语音技术的基础知识　343
11.1.2　语音信号的时域分析　344
11.1.3　语音信号的频域分析　346
11.2　语音处理系统总体设计　347
11.2.1　系统设计基本要求　347
11.2.2　系统总体设计方案及硬件系统设计　348
11.2.3　语音处理系统总体软件设计　349
11.3　语音控制系统的信息处理　352
11.3.1　语音信号短时分析技术　352
11.3.2　反混叠滤波　353
11.3.3　语音信号的采样和量化　353
11.3.4　预加重和去加重　354
11.3.5　短时加窗处理　354
11.4　语音控制系统的硬件设计　355
11.4.1　MCU模块　355
11.4.2　数据采集模块　356
11.4.3　隔离模块设计　359
11.4.4　电源管理模块　361
11.4.5　硬件复位模块　362
11.5　语音控制系统模块子程序设计　363
11.5.1　A/D转换子模块设计　363
11.5.2　端点检测子模块软件实现　366
11.5.3　噪声消除子系统软件实现　368
11.5.4　控制子系统软件实现　369
11.6　本章小结　373

第12章　基于TMS320C6202的移动信号接收系统设计　374
12.1　移动视频处理平台　375
12.1.1　系统组成　375
12.1.2　视频预处理　376
12.1.3　C6202处理板　376
12.1.4　PCI插卡　378
12.2　系统优化措施　378
12.2.1　软件优化　378
12.2.2　硬件优化　379
12.3　存储器接口设计　380
12.3.1　EMIF控制寄存器　380
12.3.2　同步存储器接口设计　380
12.3.3　异步存储器接口设计　381
12.3.4　系统存储器分配　381
12.3.5　存储芯片配置及其接口设计　382
12.3.6　存储器地址空间分配　383
12.3.7　几个特殊信号的处理　383
12.4　PCI总线简介　384
12.4.1　NV（非易失性）存储器接口　385
12.4.2　PCI总线接口　385
12.4.3　附加总线接口　385
12.4.4　PASS-THRU通道　387
12.5　PCB设计　388
12.6　软件设计　390
12.6.1　模块设计　390
12.6.2　DSP自检模块　394
12.6.3　数据接收模块　394
12.6.4　数据发送模块　396
12.6.5　C6000实时软件编程的几个要点　396
12.7　PCI接口的逻辑设计　398
12.7.1　对DSP6202的主机通信接口HPI寄存器的写操作　398
12.7.2　对DSP6202的主机通信接口HPI寄存器的读操作　400
12.8　本章小结　402

第13章　典型的DSP实验　403
13.1　信号发生实验　403
13.1.1　系统硬件设计　403
13.1.2　系统软件设计　405
13.1.3　正弦波实验结果　409
13.2　滤波器实验　410
13.2.1　IIR数字滤波器原理　410
13.2.2　IIR数字滤波器DSP实现　413
13.2.3　IIR滤波器实验结果分析　420
13.3　傅立叶变换实验　422
13.3.1　傅立叶变换原理　422
13.3.2　FFT算法DSP实现　425
13.3.3　傅里叶变换实验结果　432
13.4　语音μ/A律压缩实验　433
13.4.1　μ/A律简介　433
13.4.2　μ/A律压缩的实现　435
13.4.3　μ/A律压缩实验结果　440
13.5　RS编码实验　441
13.5.1　RS编码原理　441
13.5.2　RS编码的DSP实现　442
13.5.3　RS编码实验结果　447
13.6　Viterbi译码实验　448
13.6.1　Viterbi译码原理　448
13.6.2　Viterbi译码的DSP实现　450
13.6.3　Viterbi译码实验结果　457
13.7　本章小结　458

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