高等学校仪器仪表及自动化类专业规划教材 DSP在现代测控技术中的应用PDF电子书下载

第1章　数字信号处理器技术概述 1

1.1 引言 1

1.1.1　数字信号处理技术的发展 1

1.1.2　数字信号处理系统的一般实现方法 2

1.1.3　数字信号处理器系统的一般构成 3

1.1.4　数字信号处理器系统的特点 3

1.1.5　数字信号处理器系统的一般开发过程 4

1.2　数字信号处理器概述 5

1.2.1　数字信号处理器的特点 5

1.2.2　DSP产品的发展 7

1.2.3　DSP产品的种类 8

1.2.4　DSP的主要应用 11

1.3　TMS320系列DSP产品概述 11

1.3.1 TI公司的定点DSP产品 12

1.3.2 TI公司的浮点DSP产品 19

1.4　其他公司的DSP产品概述 23

1.4.1 美国模拟器件（AD）公司的DSP产品 23

1.4.2　美国电报电话（AT＆T）公司的DSP产品 24

1.4.3　美国摩托罗拉（Motorola）公司的DSP产品 25

第2章　TMS320LF240xA系列DSP的结构、原理及硬件资源 26

2.1 TMS320LF240xA的硬件结构 26

2.1.1 TMS320LF240xA系列DSP的主要性能特征 26

2.1.2 TMS320LF240xA系列DSP的硬件结构 29

2.1.3 DSP芯片的引脚说明 30

2.1.4 DSP的总线结构 36

2.1.5 DSP的中央处理单元 37

2.2 TMS320LF240xA的系统配置 44

2.3 TMS320LF240xA的存储空间及存储器 47

2.3.1 TMS320LF240xA的片上存储器 47

2.3.2 TMS320LF240xA的存储空间 48

2.3.3 TMS320LF240xA系列DSP系统的存储器扩展 52

2.4 TMS320LF240xA的中断系统 54

2.4.1 TMS320LF240xA的中断系统构成 55

2.4.2 TMS320LF240xA的中断响应过程 59

2.4.3 TMS320LF240xA中断相关的寄存器 61

2.4.4 TMS320LF240xA的外部中断 68

2.5 TMS320LF240xA的寻址方式和指令系统 69

2.5.1　程序寻址方式 69

2.5.2　数据寻址方式 75

2.5.3　TMS320LF240xA系列DSP的指令系统 80

2.6　TMS320LF240xA的时钟和低功耗电路 86

2.6.1　系统时钟电路的结构原理 86

2.6.2　系统时钟的提供方式 86

2.6.3　片上锁相环电路的原理及应用 87

2.6.　4DSP的低功耗电路 89

2.7　TMS320LF240xA的数字I/O模块 90

2.7.1　数字I/O模块的结构原理 90

2.7.2　数字I/O引脚的应用 96

2.8　TMS320LF240xA的模／数转换模块（ADC） 99

2.8.1　模／数转换模块（ADC）的工作原理 100

2.8.2　模／数转换模块（ADC）的相关寄存器 104

2.8.3　模／数转换模块（ADC）的应用 115

2.9　TMS320LF240xA的事件管理器模块（EV） 123

2.9.1　事件管理器模块概述 123

2.9.2　通用定时器 128

2.9.3　比较单元 138

2.9.4　脉宽调制电路 141

2.9.5　捕获单元 144

2.9.6　正交编码脉冲电路 148

2.10 TMS320LF240xA的串行外设接口模块（SPI） 149

2.10.1 串行外设接口模块的功能原理 149

2.10.2　串行外设接口模块的寄存器 151

2.10.3 串行外设接口模块的操作 155

2.11 TMS320LF240xA的串行通信接口模块（SCI） 159

2.11.1 串行通信接口模块的功能原理 159

2.11.2　串行通信接口模块的寄存器 161

2.11.3　串行通信接口模块的操作 166

第3章 TMS320C54x系列DSP的结构、原理及硬件资源 169

3.1 TMS320C54x的CPU核心 169

3.1.1　CPU状态控制寄存器 169

3.1.2　算术逻辑单元（ALU） 173

3.1.3 累加器A和累加器B 176

3.1.4　桶形移位寄存器 177

3.1.5　乘法累加单元 179

3.1.6　比较、选择和存储单元（CSSU） 182

3.1.7　指数编码器 182

3.2　TMS320C54x的存储空间 183

3.2.1　存储空间映射与存储器 183

3.2.2　程序空间和程序存储器 190

3.2.3　数据空间和数据存储器 190

3.2.4　I/O空间 191

3.2.5　程序和数据的安全 192

3.3　TMS320C54x的片上外设 192

3.3.1　通用数字I/O引脚 192

3.3.2　定时器 193

3.3.3　时钟发生器电路 196

3.3.4　主机接口（HPI） 200

第4章 DSP硬件设计基础 207

4.1　基于TMS320LF2407A的DSP应用系统功能简介 207

4.2　基于TMS320LF2407A的DSP应用系统各单元设计 208

4.2.1 电源单元设计 210

4.2.2　存储器扩展接口 210

4.2.3　指示灯和开关单元 215

4.2.4　时钟接口电路单元 217

4.2.5　数／模转换（DAC）接口单元 219

4.2.6　串行外设接口（SPI） 223

4.2.7　串行通信接口（SCI） 225

4.2.8　CAN总线接口模块 227

4.2.9　外部总线扩展接口模块 227

4.3　印制电路板的设计原则和抗干扰措施 232

4.3.1 PCB板设计的一般原则 232

4.3.2 PCB的抗干扰设计 233

第5章　DSP软件程序设计基础 235

5.1　DSP软件开发的一般过程 235

5.2　DSP程序的编译和链接原理 237

5.2.1 公共目标文件格式和段的概念 237

5.2.2　汇编器对段的处理 238

5.2.3　链接器对段的处理 242

5.2.4　程序的定位和加载 243

5.2.5　程序文件中的符号 244

5.3　DSP应用程序的构成 245

5.3.1　CCS中DSP应用程序的构成 245

5.3.2　链接命令文件的编写 246

5.3.3　中断向量文件的编写 250

5.3.4　TMS320LF240xA系列DSP的头文件 252

5.4　DSP软件调试环境简介 265

5.4.1 CCS的主要特征 265

5.4.2 CCS的基本操作 266

5.5　DSP程序设计和调试实例 268

5.5.1　汇编语言编写的FIR滤波程序实例 268

5.5.2　C语言编写的FIR滤波程序实例 273

第6章 基于DSP的典型测控系统实例 278

6.1　基于TMS320LF240x系列DSP的数据采集系统 278

6.1.1　数据采集系统的硬件设计 278

6.1.2　数据采集系统的软件设计 279

6.2　基于TMS320LF240x系列DSP的数字化智能流量计 281

6.2.1　系统的硬件设计 281

6.2.2　系统的软件设计 290

6.3　基于DSP的机器人防撞系统 291

6.3.1　系统方案 291

6.3.2　系统的硬件电路 292

6.3.3　系统的软件方案 292

6.4　基于DSP的环境参数测试系统 293

6.4.1　系统方案 293

6.4.2　系统硬件设计 298

6.4.3　系统软件方案 301

6.5　基于DSP的数字滤波器的设计 302

6.5.1　窗函数法设计数字滤波器原理 303

6.5.2　在DSP中设计滤波器的窗函数法的实现 305

6.5.3　在DSP中设计滤波器的窗函数法的设计程序 307

6.6　基于DSP的数字滤波器的实现 310

6.6.1　数字滤波器的实现原理 310

6.6.2　利用循环缓冲区法实现数字滤波器的算法和DSP程序结构 312

6.6.3　循环缓冲区法的数字滤波器实现程序 314

6.7　基于DSP的数字示波表波形插值模块 316

6.7.1　信号插值的原理和算法 316

6.7.2　算法的优化和仿真 318

6.7.3　基于DSP的信号波形插值程序的实现及算法比较 319

参考文献 324