DSP芯片的原理与开发应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1引言 1

1.2 DSP系统 2

1.2.1 DSP系统的基本构成 2

1.2.2 DSP系统的特点 2

1.2.3 DSP系统的设计 3

1.2.4 DSP系统的开发 4

1.3 DSP芯片 5

1.3.1 DSP芯片的定义 5

1.3.2 DSP芯片的特点 5

1.3.3 DSP芯片的发展 6

1.3.4 TI公司的DSP芯片 7

1.3.5 DSP芯片的分类 8

1.3.6 DSP芯片的选择 9

1.3.7 DSP系统的运算量 10

1.3.8 DSP芯片的应用 11

1.4小结 12

1.5习题与思考题 12

第2章 DSP芯片的基本结构和特征 13

2.1引言 13

2.2 DSP芯片的基本结构 13

2.3中央处理单元（CPU） 14

2.3.1算术逻辑单元（ALU） 14

2.3.2累加器 15

2.3.3桶形移位寄存器 16

2.3.4乘累加单元 16

2.3.5寻址单元 18

2.4总线结构和流水线 18

2.5片内存储器 20

2.6集成外设 22

2.6.1通用I／O接口 22

2.6.2定时器 22

2.6.3主机接口（HPI） 22

2.6.4串行口 23

2.6.5软件可编程等待状态产生器 24

2.7 TI定点DSP芯片 24

2.7.1早期的定点DSP芯片 24

2.7.2 TMS320C2000系列 31

2.7.3 TMS320C5000系列 32

2.7.4 TMS320C62x／C64x系列 35

2.8 TI浮点DSP芯片 36

2.8.1 TMS320C3x 36

2.8.2 TMS320C67x 39

2.9其他DSP芯片简介 39

2.9.1 AD公司的DSP芯片 39

2.9.2 AT&T公司DSP芯片 41

2.9.3 Motorola公司DSP芯片 41

2.10小结 42

2.11习题与思考题 42

第3章 DSP的数值运算基础 43

3.1引言 43

3.2定点的基本概念 43

3.2.1数的定标 43

3.2.2数的转换 44

3.2.3溢出保护 45

3.2.4符号扩展 46

3.2.5舍入与截尾 46

3.3定点运算实现的基本原理 47

3.3.1加法／减法运算的C语言定点模拟 47

3.3.2乘法运算的C语言定点模拟 49

3.3.3除法运算的C语言定点模拟 50

3.3.4程序变量的Q值确定 50

3.3.5浮点至定点变换的C程序举例 51

3.4 DSP定点算术运算实现的基本原理 53

3.4.1定点乘法 53

3.4.2定点加法 55

3.4.3定点除法 55

3.5非线性运算定点实现方法 57

3.5.1级数展开法 57

3.5.2查表法 58

3.5.3混合法 59

3.6浮点数的表示格式 61

3.6.1 IEEE浮点数格式 61

3.6.2 TMS320C3x浮点数格式 62

3.7基本的浮点运算 64

3.7.1浮点乘法和加减法 64

3.7.2浮点除法 64

3.8非线性浮点运算的快速实现 65

3.9小结 67

3.10习题与思考题 67

第4章 DSP芯片的开发环境 68

4.1引言 68

4.2软件开发 68

4.3软件开发环境 70

4.3.1 CCS安装与设置 70

4.3.2 CCS基本环境 74

4.3.3 CCS工程开发实例 88

4.3.4 DSP／BIOS 99

4.4硬件开发 101

4.5硬件开发环境 102

4.6小结 103

4.7习题与思考题 103

第5章 基于C语言的DSP芯片开发 104

5.1引言 104

5.2 CCS支持的C语言 104

5.2.1变量和常数 105

5.2.2函数 110

5.2.3预处理 113

5.3 C语言程序代码的优化 113

5.3.1 C语言程序代码编译分析 113

5.3.2 C语言程序的优化方法 118

5.4小结 122

5.5习题与思考题 122

第6章 DSP芯片的存储资源管理 123

6.1引言 123

6.2 DSP芯片的存储器 123

6.2.1片内存储器 123

6.2.2外部扩展存储器 124

6.3存储区的组织 124

6.3.1程序空间 124

6.3.2数据空间 125

6.3.3 1／O空间 126

6.3.4存储器映射寄存器 126

6.3.5 TMS320VC5416的存储资源 126

6.4 DSP芯片中的代码存储结构 128

6.4.1块 128

6.4.2汇编器对块的处理 129

6.4.3链接器对块的处理 130

6.4.4程序重定位 131

6.4.5 COFF文件中的符号 132

6.4.6 COFF格式编程示例 133

6.5存储区分配示例 134

6.5.1 TMS320C2xx链接命令文件示例 134

6.5.2 TMS320VC5416链接命令文件示例 135

6.6小结 136

6.7习题与思考题 136

第7章 TMS320C5000 DSP芯片的汇编语言 137

7.1汇编语言源程序格式 137

7.2汇编源程序中常见符号和伪指令 138

7.3汇编指令系统 141

7.4寻址方式 185

7.4.1数据寻址 185

7.4.2程序寻址 194

7.5小结 196

7.6习题与思考题 196

第8章 基于C和汇编语言混合编程的DSP芯片开发 197

8.1引言 197

8.2基于C和汇编语言的混合编程方法 197

8.2.1独立的C和汇编模块接口 197

8.2.2从C程序中访问汇编程序变量 200

8.2.3在汇编程序中访问C程序变量 201

8.2.4在C程序中直接嵌入汇编语句 202

8.2.5修改C编译器的输出 204

8.3基于C和汇编语言的混合编程举例 205

8.3.1 TMS320C3x／C4x混合编程举例 205

8.3.2 TMS320C2x／C5x混合编程举例 206

8.3.3 TMS320C54x混合编程举例 207

8.4 DSP代码的优化 207

8.4.1 C代码的优化 208

8.4.2汇编代码的优化 211

8.5小结 218

8.6习题与思考题 218

第9章 DSP芯片集成外设的开发 219

9.1引言 219

9.2中断 220

9.2.1概述 220

9.2.2 DSP中断资源 224

9.2.3 DSP中断程序实现 226

9.3 DMA 227

9.3.1 DMA数据传输模式 228

9.3.2 DSP的DMA控制 228

9.3.3 DSP的DMA配置举例 232

9.4时序模块 234

9.4.1 PLL模块 234

9.4.2定时模块 236

9.4.3等待状态发生器 238

9.5接口模块 240

9.5.1概述 240

9.5.2多通道缓冲串行口 241

9.5.3主机接口（HPI） 248

9.5.4外部存储器接口（EMIF） 253

9.5.5通用I／O口 258

9.6基于CSL的外设开发 258

9.6.1 CSL概述 259

9.6.2 CSL程序开发 259

9.7小结 264

9.8习题与思考题 264

第10章 DSP脱机系统设计 265

10.1引言 265

10.2 DSP芯片的初始化 265

10.2.1寄存器初始化 265

10.2.2中断矢量表初始化 268

10.2.3串行口初始化 270

10.3 DSP系统的BOOT设计 274

10.3.1 TMS320C50的BOOT设计 274

10.3.2 TMS320C54x的BOOT设计 276

10.3.3 TMS320C55x的BOOT设计 282

10.3.4 TMS320C6x的BOOT设计 285

10.4小结 286

10.5习题与思考题 287

第11章 DSP硬件系统设计 288

11.1引言 288

11.2 DSP系统的基本硬件设计 288

11.2.1电源电路 288

11.2.2复位电路 290

11.2.3引脚的电平转换与处理 291

11.2.4硬件系统的可靠性设计 294

11.3 DSP典型硬件系统举例 297

11.3.1外部存储器接口设计 297

11.3.2模数接口电路的设计 305

11.3.3通信接口的设计 309

11.3.4主从式系统的设计 311

11.4小结 320

11.5习题与思考题 320

第12章 DSP芯片应用系统开发实例 321

12.1引言 321

12.2一个基于TMS320C203 DSP应用系统的开发 321

12.2.1系统简介 321

12.2.2系统硬件设计 322

12.2.3系统软件设计 324

12.2.4硬件调试 325

12.2.5软件调试 327

12.2.6独立系统实现 327

12.3一个基于TMS320C31 DSP系统的开发 328

12.3.1系统简介 328

12.3.2系统构成 328

12.3.3系统软硬件设计 329

12.3.4软硬件调试 331

12.3.5独立系统实现 333

12.4一个基于TMS320VC5409 DSP应用系统的开发 334

12.4.1 G729A及系统简介 334

12.4.2系统构成 335

12.4.3系统软硬件设计 336

12.4.4系统调试 337

12.4.5独立系统形成 338

12.5小结 340

12.6习题与思考题 340

第13章 数字滤波器算法的DSP实现 341

13.1引言 341

13.2 FIR滤波器的DSP实现 341

13.2.1 FIR滤波器的基本原理和设计方法 341

13.2.2 FIR滤波器的定点DSP实现 344

13.2.3 FIR滤波器的浮点DSP实现 347

13.3 IIR滤波器的DSP实现 349

13.3.1 IIR滤波器的基本原理和设计方法 349

13.3.2 IIR滤波器的定点DSP实现 352

13.3.3 IIR滤波器的浮点DSP实现 354

13.4自适应滤波器的DSP实现 357

13.4.1自适应滤波器的基本原理 357

13.4.2自适应滤波器的TMS320C2xx定点实现 358

13.4.3自适应滤波器的TMS320C54x定点实现 360

13.4.4自适应滤波器的TMS320C3x浮点实现 364

13.5小结 365

13.6习题与思考题 365

第14章 FFT算法的DSP实现 366

14.1引言 366

14.2 FFT的基本原理 366

14.2.1 DFT的基本原理 366

14.2.2 FFT算法的导出 367

14.3 FFT算法的C语言实现 371

14.4 FFT的定点DSP实现 373

14.4.1运算溢出及避免方法 373

14.4.2 FFT的TMS320C2xx实现 374

14.4.3 FFT的TMS320C54x实现 379

14.5 FFT的浮点DSP实现 385

14.6小结 392

14.7习题与思考题 392

附录A TMS320C54X指令集 393

附录B TI格式文件转化为二进制文件 400

附录C 8位μ律／16位线性互换的C语言程序 404

附录D μ律到线性变换表 406

附录E 缩写词的英文对照 407

参考文献 410