DSP应用丛书 DSP芯片的原理与开发应用 第3版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 引言 1

1.2 DSP应用系统 2

1.2.1 DSP应用系统的构成 2

1.2.2 DSP应用系统的特点 2

1.3 DSP应用系统的设计过程 3

1.4 DSP应用系统的开发工具 4

1.5 可编程DSP芯片 5

1.5.1 什么是DSP芯片 5

1.5.2 DSP芯片的发展 5

1.5.3 DSP芯片的分类 6

1.5.4 DSP芯片的选择 8

1.5.5 DSP芯片的典型应用 10

习题与思考题 10

第2章 DSP芯片的基本结构和特征 12

2.1 引言 12

2.2 DSP芯片的基本结构 12

2.2.1 哈佛结构 12

2.2.2 流水线 12

2.2.3 专用的硬件乘法器 13

2.2.4 特殊的DSP指令 13

2.2.5 快速的指令周期 14

2.3 TI定点DSP芯片 14

2.3.1 早期的定点DSP芯片 14

2.3.2 TMS320C2000系列 21

2.3.3 TMS320C5000系列 23

2.3.4 TMS320C62x/C64x系列 26

2.4 TI浮点DSP芯片 27

2.4.1 TMS320C3x 27

2.4.2 TMS320C67x 31

2.5 其他DSP芯片简介 32

2.5.1 AD公司的DSP芯片 32

2.5.2 AT＆T公司的DSP芯片 33

2.5.3 Motorola公司的DSP芯片 34

2.6 小结 34

习题与思考题 35

第3章 DSP芯片的定点运算 36

3.1 定点的基本概念 36

3.1.1 数的定标 36

3.1.2 溢出及处理方法 37

3.1.3 舍入（rounding）及截尾（truncation） 38

3.2 定点运算实现的基本原理 38

3.2.1 加法／减法运算的C语言定点模拟 39

3.2.2 乘法运算的C语言定点模拟 40

3.2.3 除法运算的C语言定点模拟 41

3.2.4 程序变量的Q值确定 41

3.2.5 浮点至定点变换的C程序举例 42

3.3 DSP定点算术运算实现的基本原理 44

3.3.1 定点乘法 45

3.3.2 定点加法 46

3.3.3 定点除法 46

3.4 非线性运算定点快速实现的基本方法 48

3.5 小结 52

习题与思考题 52

第4章 DSP芯片的浮点运算 54

4.1 引言 54

4.2 浮点数的格式 54

4.2.1 IEEE浮点数格式 54

4.2.2 TMS320C3x浮点数格式 55

4.2.3 IEEE浮点格式与TMS320浮点格式的转换 56

4.3 基本的浮点运算 58

4.3.1 浮点乘法和加减法 58

4.3.2 浮点除法 58

4.4 非线性浮点运算的快速实现 59

4.5 小结 61

习题与思考题 61

第5章 TMS320C5000系列DSP芯片的硬件结构 62

5.1 概述 62

5.2 基本结构 62

5.3 中央处理单元（CPU） 64

5.3.1 算术逻辑单元 64

5.3.2 累加器 65

5.3.3 移位寄存器 65

5.3.4 乘累加单元 65

5.3.5 寻址单元 66

5.4 存储器 66

5.4.1 内部存储器 66

5.4.2 存储器空间组织 68

5.5 流水线 70

5.6 片内外设 73

5.6.1 通用I/O引脚 73

5.6.2 定时器 74

5.6.3 主机接口（HPI） 76

5.6.4 串行口 80

5.6.5 软件可编程等待状态产生器 84

5.6.6 可编程块开关模块 84

5.7 外部总线操作 84

5.8 小结 86

习题与思考题 86

第6章 TMS320C5000 DSP芯片的汇编语言 87

6.1 汇编语言源程序格式 87

6.2 符号与缩写 88

6.3 汇编指令介绍 89

6.4 寻址方式 136

6.4.1 数据寻址 136

6.4.2 程序寻址 145

6.5 小结 147

习题与思考题 147

第7章 公共目标文件格式——COFF 149

7.1 引言 149

7.2 COFF目标文件格式 149

7.2.1 块（section） 149

7.2.2 汇编器对块的处理 150

7.2.3 链接器对块的处理 151

7.2.4 程序重定位 153

7.2.5 COFF文件中的符号 153

7.3 COFF格式编程举例 154

7.4 小结 155

习题与思考题 155

第8章 DSP芯片的开发工具及应用 156

8.1 引言 156

8.2 代码生成工具 156

8.2.1 代码生成工具程序 156

8.2.2 宏汇编器和链接器 158

8.2.3 C编译器 159

8.2.4 文档管理器和库生成器 160

8.2.5 代码格式转换器 161

8.2.6 编译汇编链接应用举例 162

8.3 代码调试工具 163

8.3.1 C／汇编源码调试器 163

8.3.2 初学者工具DSK 168

8.3.3 软件模拟器 169

8.3.4 评价模块（EVM） 171

8.3.5 软件开发系统（SWDS） 171

8.3.6 仿真器（XDS） 171

8.4 小结 172

习题与思考题 172

第9章 CCS集成开发环境的特征及使用 173

9.1 CCS的基本特征与安装设置 173

9.1.1 概述 173

9.1.2 CCS软件安装与设置 174

9.1.3 CCS组件及其特征 178

9.2 CCS集成环境的使用 185

9.2.1 引言 185

9.2.2 菜单 186

9.2.3 工具栏 194

9.3 GEL语言的使用 196

9.3.1 引言 196

9.3.2 GEL函数定义 197

9.3.3 GEL函数参数 197

9.3.4 调用GEL函数 199

9.3.5 加载／卸载GEL函数 200

9.3.6 将GEL函数添加到GEL菜单中 200

9.3.7 在CCS启动时自动执行GEL函数 203

9.3.8 GEL函数求值 204

9.3.9 输出窗口 204

9.3.10 嵌入GEL函数 204

9.4 一个简单DSP程序的调试实例 211

9.5 从文件中读取数据并测试算法的调试实例 218

习题与思考题 227

第10章 基于C语言的DSP芯片开发 228

10.1 引言 228

10.2 优化ANSI C编译器 228

10.3 TMS320C3x/C4x的C语言开发 232

10.3.1 存储器模式 232

10.3.2 寄存器规则 234

10.3.3 函数结构与调用规则 237

10.3.4 中断处理 239

10.3.5 系统初始化 240

10.3.6 TMS320C3x C程序开发举例 242

10.4 TMS320C2x/C5x/C54x的C语言开发 245

10.4.1 存储器模式 245

10.4.2 寄存器规则 246

10.4.3 函数调用规则 247

10.4.4 中断函数 249

10.4.5 表达式分析 250

10.4.6 TMS320C2x/C5x C语言程序开发举例 251

10.5 小结 253

习题与思考题 253

第11章 基于C和汇编语言混合编程的DSP芯片开发 254

11.1 引言 254

11.2 C语言和汇编语言的混合编程方法 254

11.2.1 独立的C和汇编模块接口 254

11.2.2 从C程序中访问汇编程序变量 256

11.2.3 在汇编程序中访问C程序变量 257

11.2.4 在C程序中直接嵌入汇编语句 258

11.2.5 修改编译器的输出 260

11.3 TMS320C3x/C4x混合编程举例 261

11.4 TMS320C2x/C5x混合编程举例 262

11.5 TMS320C54x混合编程举例 263

11.6 小结 264

习题与思考题 264

第12章 DSP最小硬件系统的设计 265

12.1 引言 265

12.2 DSP系统的基本硬件设计 265

12.2.1 复位电路 265

12.2.2 时钟电路 266

12.2.3 电源设计 267

12.2.4 等待状态发生器 269

12.2.5 仿真接口 271

12.3 3.3V和5V混合逻辑系统设计 271

12.4 DSP芯片的存储器接口设计 274

12.4.1 TMS320C2x存储器接口设计 274

12.4.2 TMS320C54x存储器接口设计 276

12.4.3 TMS320C3x存储器接口设计 284

12.5 小结 287

习题与思考题 287

第13章 DSP硬件系统的接口设计 288

13.1 引言 288

13.2 模数接口电路的设计 288

13.2.1 TMS320C2xx/C5x的模数接口电路 288

13.2.2 TMS320C3x模数转换接口电路 288

13.2.3 二／四线转换电路 298

13.3 通信接口的设计 299

13.3.1 异步通信接口电路设计 299

13.3.2 同步通信接口电路设计 300

13.4 主从式系统的设计 301

13.4.1 并行通信实现双机通信 301

13.4.2 DMA实现双机通信 302

13.4.3 TMS320C3x主从式系统硬件设计 304

13.5 利用HPI实现主机与TMS320C54x的通信 306

13.6 小结 313

习题与思考题 313

第14章 DSP系统的软件设计 314

14.1 引言 314

14.2 DSP芯片的初始化 314

14.2.1 寄存器初始化 314

14.2.2 矢量表初始化 317

14.2.3 串行口初始化 319

14.3 TMS320C2x/C5x的软件应用 324

14.3.1 TMS320C2x软件编程技巧 324

14.3.2 提高TMS320C5x软件效率 324

14.3.3 软件应用 327

14.4 TMS320C54x的软件应用 331

14.4.1 编程注意事项 331

14.4.2 软件编程技巧 332

14.5 TMS320C3x的软件应用 334

14.5.1 编程技巧 334

14.5.2 TMS320C3x软件应用 336

14.6 DSP系统的BOOT设计 338

14.6.1 TMS320C50的BOOT设计 338

14.6.2 TMS320C54x的BOOT设计 340

14.6.3 TMS320C31的BOOT设计 342

14.7 小结 346

习题与思考题 346

第15章 DSP芯片应用开发实例 347

15.1 引言 347

15.2 一个基于TMS320C203 DSP应用系统的开发 347

15.2.1 系统简介 347

15.2.2 系统硬件设计 348

15.2.3 系统软件设计 350

15.2.4 硬件调试 351

15.2.5 软件调试 353

15.2.6 独立系统实现 353

15.3 一个基于TMS320C31 DSP系统的开发 354

15.3.1 系统简介 354

15.3.2 系统构成 354

15.3.3 系统软硬件设计 355

15.3.4 软硬件调试 357

15.3.5 独立系统实现 359

15.4 一个基于TMS320VC5409 DSP应用系统的开发 361

15.4.1 G.7 29A及系统简介 361

15.4.2 系统构成 361

15.4.3 系统软硬件设计 362

15.4.4 系统调试 363

15.4.5 独立系统形成 365

15.5 小结 367

习题与思考题 367

第16章 数字滤波器的DSP实现 368

16.1 引言 368

16.2 FIR滤波器的DSP实现 368

16.2.1 FIR滤波器的基本原理和设计方法 368

16.2.2 FIR滤波器的定点DSP实现 371

16.2.3 FIR滤波器的浮点DSP实现 374

16.3 IIR滤波器的DSP实现 376

16.3.1 IIR滤波器的基本原理和设计方法 376

16.3.2 IIR滤波器的定点DSP实现 379

16.3.3 IIR滤波器的浮点DSP实现 381

16.4 自适应滤波器的DSP实现 384

16.4.1 自适应滤波器的基本原理 384

16.4.2 自适应滤波器的TMS320C2xx定点实现 385

16.4.3 自适应滤波器的TMS320C54x定点实现 388

16.4.4 自适应滤波器的TMS320C3x浮点实现 391

16.5 小结 393

习题与思考题 393

第17章 FFT算法的DSP实现 394

17.1 引言 394

17.2 FFT的基本原理 394

17.2.1 DFT的基本原理 394

17.2.2 FFT算法的导出 395

17.3 FFT算法的C语言实现 399

17.4 FFT的定点DSP实现 401

17.4.1 运算溢出及避免方法 401

17.4.2 FFT的TMS320C2xx实现 402

17.4.3 FFT的TMS320C54x实现 408

17.5 FFT的浮点DSP实现 414

17.6 小结 422

习题与思考题 422

第18章 DSP应用实验指导 423

18.1 DSP演示性实验 423

18.2 DSP基本实验 424

18.3 DSP高级实验 428

附录A 常用DSP芯片的引脚图 434

附录B TMS320C54x汇编语言指令集 437

附录C SEED系列DSP开发系统简介 446

附录D NTG-DSP系列实验系统 449

附录E TI格式文件转化为二进制文件 450

附录F 8位μ律／16位线性互换的C语言子程序 454

附录G μ律到线性变换表 456

附录H 缩写词的英文对照 457

参考文献 459