DSP技术及浮点处理器的应用PDF电子书下载

第1章 DSP概述 1

1.1 引言 1

1.2 DSP系统 2

1.2.1 DSP系统构成 2

1.2.2 DSP系统的特点 3

1.2.3 DSP系统的设计过程 3

1.3 DSP芯片 4

1.3.1 什么是DSP芯片 4

1.3.2 DSP芯片的基本结构 4

1.3.3 DSP芯片的发展 7

1.3.4 DSP芯片的分类 12

1.3.5 DSP芯片的运算速度和DSP应用系统的运算量 13

1.3.6 DSP芯片的选择 14

1.3.7 浮点DSP的特点 18

1.3.8 DSP系统设计、监控和仿真调试 20

第2章 DSP系统集成软件开发环境 26

2.1 Code Composer for C3xC4x集成开发环境 26

2.1.1 CC基本功能与安装设置 26

2.1.2 软件界面与使用 30

2.1.3 使用CC设计开发TMS320C3x DSP应用程序的方法和实例 39

2.2 Code Composer Studio集成开发环境 58

2.2.1 CCS与CC的区别与联系 59

2.2.2 CCS的功能与安装设置 59

2.2.3 软件界面与使用 64

2.2.4 使用CCS设计开发TMS320C67xx DSP应用程序的方法与实例 64

2.3 实时操作系统DSP/BIOS 69

2.3.1 DSP/BIOS主要模块 70

2.3.2 DSP/BIOS的启动顺序 73

2.3.3 DSP/BIOS应用实例 74

第3章 TMS320VC33浮点DSP处理器 78

3.1 TMS320VC33概述 78

3.2 CPU寄存器管理 79

3.2.1 扩展精度寄存器 80

3.2.2 辅助寄存器 81

3.2.3 数据页指针 81

3.2.4 索引寄存器 81

3.2.5 块大小寄存器 81

3.2.6 系统堆栈指针 81

3.2.7 状态寄存器 81

3.2.8 CPU/DMA中断使能寄存器 82

3.2.9 CPU中断标志寄存器 83

3.2.10 I/O标志寄存器 84

3.2.11 重复计数器和块重复寄存器 85

3.2.12 其他寄存器 85

3.3 存储器管理 85

3.3.1 存储器 85

3.3.2 存储器映射 86

3.3.3 外围总线的存储器映射 87

3.3.4 复位／中断／陷阱向量映射 87

3.3.5 指令缓存 88

3.4 总线管理 89

3.4.1 总线接口信号 89

3.4.2 主总线接口控制寄存器 90

3.4.3 可编程的等待状态 91

3.5 中断管理 92

3.5.1 TMS320VC33中断向量表 92

3.5.2 中断优先级 94

3.5.3 CPU中断控制位 94

3.5.4 中断标志寄存器描述 94

3.5.5 中断处理过程 95

3.5.6 CPU中断响应时间 96

3.5.7 外部中断 97

3.6 片内外设 98

3.6.1 定时器 98

3.6.2 同步串行通信端口 104

3.6.3 DMA控制器 114

3.7 TMS320C3x的数据格式与浮点运算 120

3.7.1 数据格式 120

3.7.2 数据格式转换 125

3.7.3 浮点运算 125

3.7.4 非线性浮点运算的实现 126

第4章 TMS320C3x寻址系统及程序设计 128

4.1 七类寻址类型 128

4.1.1 寄存器寻址 128

4.1.2 直接寻址 128

4.1.3 立即数寻址 128

4.1.4 PC-相对寻址 129

4.1.5 循环寻址 129

4.1.6 间接寻址 131

4.1.7 位翻转寻址 132

4.2 五组寻址方式 133

4.2.1 普通寻址方式 133

4.2.2 三操作数寻址方式 134

4.2.3 并行寻址方式 134

4.2.4 长立即寻址方式 135

4.2.5 条件转移寻址方式 135

4.3 TMS320C3x汇编语言 135

4.3.1 汇编语言描述 135

4.3.2 C3x命令文件及编译器 137

4.3.3 COFF格式 139

4.3.4 汇编伪指令 143

4.4 汇编指令集解释 145

4.4.1 TMS320C3x指令集 145

4.4.2 条件码和条件标记 148

4.4.3 指令集解释及程序设计 149

4.5 初始化程序设计 168

4.5.1 DP、SP、ST寄存器和主总线初始化 168

4.5.2 定时中断初始化 168

4.6 串行通信程序设计 169

4.7 中断服务程序设计 175

4.7.1 软件堆栈 175

4.7.2 中断服务程序设计 176

4.8 TMS320VC33的脱机运行 178

4.8.1 概述 178

4.8.2 TMS320VC33 Boot Loader 178

4.8.3 HEX格式转换工具 184

第5章 基于TMS320VC33的浮点DSP实验系统 185

5.1 实验系统简介 185

5.2 主要硬件原理 186

5.2.1 系统存储器电路 186

5.2.2 DDS信号发生电路 189

5.2.3 A/D采样转换电路 195

5.2.4 D/A转换电路 203

5.2.5 RS-232串口、USB通信电路 204

5.2.6 CPLD逻辑控制电路 205

5.3 硬件资源分配 205

5.4 系统功能介绍 208

5.4.1 发送各种信号 208

5.4.2 通信功能 208

5.4.3 信号的实时分析 208

5.5 典型示例 209

第6章 TMS320C672x系列浮点DSP处理器 210

6.1 概述 210

6.2 CPU体系结构 213

6.2.1 CPU结构 213

6.2.2 C672x指令集特点 217

6.2.3 流水线 218

6.2.4 中断 218

6.3 外部存储器接口 223

6.3.1 简介 223

6.3.2 功能和引脚信号 224

6.3.3 SDRAM总线接口 226

6.3.4 异步总线接口 228

6.4 双通道数据搬移加速器 233

6.4.1 简介 233

6.4.2 dMAX传输类型 236

6.4.3 dMAX传输的中断和事件 250

6.5 多通道音频串行端口（McASP） 253

6.5.1 概述 253

6.5.2 McASP构架 255

6.5.3 McASP的传输模式 264

6.5.4 McASP操作 267

6.5.5 McASP应用示例 272

6.6 SPI接口 272

6.6.1 SPI概述 272

6.6.2 SPI寄存器 273

6.6.3 SPI操作 274

6.6.4 SPI作为通用I/O 277

6.6.5 中断 278

6.6.6 DMA接口 278

6.7 I2C接口 278

6.7.1 I2C模块简介 279

6.7.2 功能概述 279

6.7.3 寄存器 280

6.7.4 I2C模块产生的事件 281

6.7.5 GPIO引脚控制 283

6.7.6 复位／禁止I2C模块 283

6.8 定时器 283

6.8.1 概述 283

6.8.2 模块操作 284

6.8.3 寄存器 286

6.9 软件可编程锁相环 288

6.9.1 概述 288

6.9.2 功能描述 289

6.9.3 实际时钟源 290

6.9.4 寄存器 291

6.10 C672x数据格式 292

6.10.1 整型格式 292

6.10.2 IEEE浮点数格式 293

第7章 TMS320C672x程序设计 296

7.1 TMS320C6000公共指令集 296

7.1.1 TMS320C6000公共指令集描述 296

7.1.2 C6000延迟间隙 300

7.1.3 C6000二进制指令操作码映射图 300

7.1.4 C6000指令的并行操作 301

7.1.5 C6000指令的条件操作 303

7.1.6 C6000寻址方式 304

7.1.7 C6000指令分析 304

7.2 TMS320C672x浮点运算指令 313

7.2.1 指令集描述 313

7.2.2 延迟间隙 315

7.2.3 浮点指令分析 315

7.3 TMS320C672x汇编伪指令及CMD文件 318

7.3.1 主要的汇编伪指令 318

7.3.2 C672x CMD文件 321

7.4 TMS320C672x汇编语言程序设计 323

7.5 TMS320C672x的C程序设计 325

7.5.1 C672x的C语言数据类型 325

7.5.2 关键字说明 326

7.5.3 TMS320C672x C语言程序设计 329

7.6 TMS320C672x ROM库函数的应用 331

7.7 中断服务程序设计 342

7.8 TMS320C672x处理器的引导方式与脱机运行 345

7.8.1 TMS320C672x Boot Loader 345

7.8.2 自启动用户程序设计 347

7.8.3 FLASH烧写 349

第8章 基于TMS320C672x的浮点DSP实验系统 352

8.1 实验系统简介 352

8.2 主处理器外围硬件原理 354

8.2.1 C6722基本系统构成 354

8.2.2 C6722系统存储器电路 356

8.2.3 A/D采样转换电路 361

8.2.4 D/A转换电路 365

8.2.5 数字音频通道 366

8.3 辅助处理器及其外围硬件 374

8.3.1 辅助处理器STM32F103系统 374

8.3.2 DDS信号发生电路 375

8.3.3 数据传送单元电路 376

8.4 系统功能介绍 376

8.4.1 发送各种信号 376

8.4.2 音频信号处理 377

8.4.3 信号实时分析 377

8.4.4 通信功能 377

第9章 典型的DSP算法的实现 380

9.1 FIR滤波 380

9.2 IIR滤波 381

9.3 快速傅里叶变换（FFT）及逆变换（IFFT） 383

9.3.1 离散傅里叶变换的概念 383

9.3.2 改善DFT运算效率的基本途径 384

9.3.3 FFT算法与直接算法运算量的比较 385

9.3.4 基2时间抽取FFT算法流图 385

9.3.5 基2频率抽取FFT算法 386

9.3.6 复数基2 FFT和IFFT的程序 388

9.3.7 MATLAB的DSP函数 392

9.4 频谱分析中相关的算法 394

9.4.1 混叠 394

9.4.2 时域截断 394

9.4.3 泄漏 394

9.4.4 栅栏效应 395

9.4.5 窗函数 395

9.4.6 抗混叠技术 401

9.4.7 频域抽取ZFFT 404

第10章 浮点DSP实验 407

10.1 实验注意事项 407

10.2 实验一 实验系统的硬件连接及中断控制LED 408

10.3 实验二 DDS的使用及采样程序设计 409

10.4 实验三 卷积运算和FIR数字滤波器的设计与实现 412

10.5 实验四 语音实验 414

10.6 实验五 FFT的实现与使用 415

10.7 选作一 串行高速A/D转换器的使用 417

10.8 选作二 利用A/D实现信号的产生与发送 417

10.9 选作三 ZFFT的实现与应用 418

10.10 选作四 脱机实验 418

参考文献 422