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目录 1

第1章　绪言 1

1.1　数字信号处理系统 1

1.2　可编程数字信号处理器 2

1.3　可编程数字信号处理器的主要特性 2

1.4　本书范围 3

第2章　数字信号处理简介 4

2.1 引言 4

2.2　数字信号处理系统 4

2.3　采样过程 5

2.4　离散时间序列 6

2.5　离散傅里叶变换和快速傅里叶变换 7

2.5.1　DFT对 7

2.5.2　DFT与频率响应之间的关系 7

2.5.3　快速傅里叶变换 7

2.6　线性时不变系统 8

2.6.1 卷积 8

2.6.2　Z变换 9

2.6.3　系统函数 9

2.7　数字滤波器 9

2.7.1　有限冲激响应滤波器 10

2.7.2　无限冲激响应滤波器 12

2.7.3　FIR滤波器设计 13

2.7.4　ⅡR滤波器设计 14

2.8　抽取和插值 14

2.9 DSP系统的分析与设计工具：MATLAB 16

2.10 使用MATLAB进行数字信号处理 16

2.11 小结 24

第3章 DSP实现中的计算精度 27

3.1 引言 27

3.2 DSP系统中信号与系数的数据格式 27

3.2.1 定点格式 27

3.2.3 浮点格式 28

3.2.2 双精度定点格式 28

3.2.4 块浮点格式 30

3.3 动态范围和精度 30

3.4 DSP实现中的误差源 31

3.5 A/D转换误差 32

3.6 DSP计算误差 33

3.7 D/A转换误差 34

3.8 小结 37

第4章　可编程数字信号处理器件的体系结构 40

4.1 引言 40

4.2　基本体系结构特性 40

4.3.1 乘法器 41

4.3　DSP计算构件块 41

4.3.2　移位器 44

4.3.3 乘累加（MAC）单元 46

4.3.4　算术逻辑单元 48

4.4　总线体系结构和存储器 49

4.4.1　片上存储器 50

4.4.2　片上存储器的组织结构 51

4.5　数据寻址能力 52

4.5.1　立即寻址方式 52

4.5.2　寄存器寻址方式 52

4.5.4　间接寻址方式 53

4.5.3　直接寻址方式 53

4.5.5　特殊寻址方式 55

4.6　地址生成单元 58

4.7　可编程能力和程序执行 58

4.7.1 程序控制 59

4.7.2　程序定序器 59

4.8　速度问题 60

4.8.1　硬件体系结构 60

4.8.2 并行机制 61

4.8.3　流水线操作 61

4.8.4　系统级的并行机制和流水线操作 62

4.10　小结 65

4.9　外部接口特性 65

5.1 引言 68

5.2　商业数字信号处理器件 68

第5章　可编程数字信号处理器 68

5.3　TMS320C54xx数字信号处理器的数据寻址方式 71

5.3.1 总线结构 71

5.3.2 中央处理单元（CPU） 72

5.3.3 内部存储器和内存映射寄存器 74

5.4　TMS320C54xx处理器的数据寻址模式 77

5.4.1 立即寻址 77

5.4.2　绝对寻址 77

5.4.4　直接寻址 78

5.4.3　累加器寻址 78

5.4.5　间接寻址 79

5.4.6 内存映射寄存器寻址 83

5.4.7　堆栈寻址 83

5.5 TMS320C54xx处理器的内存空间 84

5.6　程序控制 85

5.7　TMS320C54xx指令和编程 86

5.7.1　TMS320C54xx处理器指令集小结 86

5.7.2　编程示例 89

5.8　片上外设 92

5.8.1　硬件计时器 93

5.8.3　时钟发生器 94

5.8.2　主机端口接口（HPI） 94

5.8.4 串行I/O端口 95

5.9　TMS320C54xx处理器的中断 95

5.10　TMS320C54xx处理器的流水线操作 96

5.11 小结 98

6.2　DSP开发工具 101

6.3 DSP System Design Kit（DSK） 101

6.1 引言 101

第6章　数字信号处理实现的开发工具 101

6.4 开发软件 103

6.5　汇编器和汇编源文件 105

6.6　链接器及内存分配 106

6.7　C/C++编译器 106

6.8　Code Composer Studio（CCS） 106

6.8.1 创建项目 107

6.8.2　Debug选项 107

6.9　DSP软件开发示例 108

6.10　小结 113

7.1 引言 115

7.2　Q符号表示法 115

第7章　基本DSP算法的实现 115

7.3　FIR滤波器 117

7.4　ⅡR滤波器 120

7.5　内插滤波器 123

7.6　抽取滤波器 127

7.7　PID控制器 130

7.8　自适应滤波器 132

7.9　二维信号处理 136

7.10　小结 141

8.1 引言 145

8.2　DFT运算的FFT算法 145

第8章　FFT算法的实现 145

8.2.1 2点的DFT运算 146

8.2.2 4点的DFT运算 146

8.2.3 8点的DFT运算 147

8.2.4 N＝2M点的FFT运算 147

8.3　蝶形运算 148

8.4　溢出和缩放 149

8.5　位倒序索引的生成 150

8.6　TMS320C54xx上的8点FFT实现 151

8.7　信号频谱的计算 158

8.8　小结 158

9.2　存储器空间的结构 160

9.1 引言 160

第9章　可编程DSP器件与存储器和并行I/O外围设备的连接 160

9.3　外部总线接口信号 162

9.4　存储器接口 162

9.4.1　外部存储器访问的时序 163

9.4.2　等待状态 163

9.4.3　存储器设计示例 165

9.5　并行I/O端口 166

9.6　可编程I/O 167

9.7　中断与I/O 169

9.8　直接存储器访问（DMA） 174

9.8.1　DMA操作的配置 174

9.8.2　寄存器子寻址 175

9.9　小结 176

第10章 串行转换器与可编程DSP器件的接口 178

10.1 引言 178

10.2 同步串行接口 178

10.3 多通道缓冲串行接口（McBSP） 179

10.4 McBSP编程 180

10.5 CODEC接口电路 183

10.6 CODEC编程 187

10.7 CODEC-DSP接口示例 189

10.8 小结 202

11.2　DSP系统 204

第11章　可编程DSP器件的应用 204

11.1 引言 204

11.3 基于DSP的生物遥测接收器 205

11.3.1 脉冲位置调制（PPM） 205

11.3.2　PPM接收器的译码机制 206

11.3.3 生物遥测接收器实现 206

11.3.4　用于心率检测的ECG信号处理 207

11.4　语音处理系统 208

11.4.1　语音信号产生的数字模式 208

11.4.2 自相关 209

11.5　图像处理系统 211

11.4.3 TMS320C54xx处理器的实现 211

11.5.1 JPEG算法回顾 212

11.5.2 JPEG编码 212

11.5.3 JPEG译码 213

11.5.4 使用TMS320C54xx的JPEG编码和译码 213

11.6 硬盘驱动的位置控制系统 214

11.7 基于DSP的功率表 216

11.7.1 功率测量系统 216

11.7.2　功率表的软件 219

11.8 小结 220

附录 TMS320VC5416数字信号处理器的体系结构 221