零点起步 TMS320C6000系列DSP原理与应用系统设计PDF电子书下载

第1章 DSP概述 1

1.1 DSP的发展历程与特点 1

1.1.1 DSP的发展历程 1

1.1.2 DSP的特点 2

1.2 DSP的分类及主要厂商系列 3

1.2.1 DSP的分类 3

1.2.2 DSP的主要厂商系列 4

1.3 DSP的应用领域和芯片选型 5

1.3.1 DSP的应用领域 5

1.3.2 DSP应用系统的芯片选择 6

1.4 DSP的发展趋势 7

1.5 思考与练习 8

第2章 硬件结构、指令和中断系统 9

2.1 硬件结构 9

2.1.1 CPU内核构架 9

2.1.2 CPU数据通路 11

2.1.3 控制寄存器组 16

2.2 流水线 19

2.2.1 流水线概述 19

2.2.2 流水线操作 21

2.2.3 指令对流水线性能的影响 24

2.2.4 存储器对流水线性能的影响 26

2.3 公共指令集 29

2.3.1 寻址方式 29

2.3.2 指令的分类 31

2.3.3 指令编码 33

2.3.4 条件操作 35

2.3.5 并行操作 35

2.3.6 资源限制 37

2.4 DSP的中断系统 38

2.4.1 中断的基础知识 38

2.4.2 中断控制寄存器 42

2.4.3 中断响应过程 46

2.4.4 中断嵌套 47

2.4.5 中断向量程序 48

2.5 思考与练习 49

第3章 TMS320DM642的存储器扩展 50

3.1 TMS320DM642的EMIF 50

3.1.1 EMIF概述 50

3.1.2 EMIF信号 51

3.1.3 EMIF寄存器 52

3.1.4 存储器宽度和字节定位 60

3.1.5 EMIF与SDRAM接口 61

3.1.6 EMIF与SBSRAM接口 64

3.1.7 可编程序同步接口 67

3.1.8 SDRAM扩展应用实例 67

3.1.9 Flash扩展应用实例 70

3.2 增强的直接存储器访问（EDMA） 73

3.2.1 直接存储器访问（DMA）概述 73

3.2.2 增强的直接存储器访问（EDMA）概述 74

3.2.3 EDMA的启动 76

3.2.4 传输计数和地址的更新 78

3.2.5 EDMA的链接 81

3.2.6 EDMA的中断 82

3.2.7 EDMA的优先级 84

3.2.8 EDMA的性能 85

3.2.9 快速DMA（QDMA） 85

3.2.10 EDMA传输请求递交 86

3.2.11 EDMA控制器 89

3.2.12 EDMA的应用实例 92

3.3 思考与练习 93

第4章 主机接口与多通道缓冲串口 95

4.1 主机接口（HPI） 95

4.1.1 HPI概述 95

4.1.2 HPI的结构 96

4.1.3 HPI信号引脚与功能 97

4.1.4 HPI的读／写时序 100

4.1.5 HPI的操作 102

4.1.6 HPI寄存器 109

4.1.7 HPI的中断申请 112

4.1.8 HPI应用实例 113

4.2 多通道缓冲串口（McBSP） 116

4.2.1 McBSP概述 116

4.2.2 McBSP结构与对外接口 116

4.2.3 McBSP寄存器 117

4.2.4 McBSP的操作 128

4.2.5 μ律和A律数据压缩和解压 132

4.2.6 McBSP的SPI协议 134

4.2.7 McBSP作为通用I/O口 136

4.2.8 McBSP的应用 137

4.3 思考与练习 138

第5章 通用目的输入／输出接口与定时器 140

5.1 通用目的输入／输出接口（GPIO） 140

5.1.1 GPIO接口概述 140

5.1.2 GPIO功能 141

5.1.3 中断和事件产生 142

5.1.4 GPIO寄存器 146

5.1.5 GPIO应用例程 151

5.2 32位定时器 154

5.2.1 定时器结构 154

5.2.2 定时器寄存器 155

5.2.3 定时器的工作模式控制 158

5.2.4 定时器例程 160

5.3 思考与练习 163

第6章 TMS320DM642的多媒体片内外围设备 164

6.1 以太网接口 164

6.1.1 以太网媒体存取控制器（EMAC） 165

6.1.2 EMAC控制寄存器 165

6.1.3 EMAC统计寄存器 167

6.1.4 网络通信应用举例 168

6.2 视频接口（VP0～VP2） 169

6.2.1 视频捕获模式 170

6.2.2 视频显示模式 171

6.2.3 视频端口寄存器 174

6.2.4 视频端口的控制寄存器 174

6.2.5 视频捕获寄存器 176

6.2.6 视频显示模式 183

6.2.7 视频显示寄存器 184

6.2.8 视频引脚控制寄存器 195

6.2.9 视频应用举例 196

6.3 多声道音频串行端口（McASP） 198

6.3.1 McASP框图 199

6.3.2 McASP控制寄存器 200

6.3.3 McASP数据寄存器 201

6.3.4 音频应用举例 201

6.4 思考与练习 203

第7章 TMS320DM642最小系统设计 204

7.1 DSP应用系统的设计过程 204

7.2 最小系统构成 205

7.3 电源设计 206

7.3.1 供电系统设计 206

7.3.2 上电次序设计 209

7.4 系统复位电路设计 210

7.4.1 复位与电源监控电路设计 210

7.4.2 “看门狗”电路设计 211

7.5 时钟电路设计 212

7.5.1 外部晶振输入电路 212

7.5.2 锁相环（PLL）倍频 212

7.6 JTAG仿真接口的设计 214

7.7 硬件设计与调试技巧 216

7.7.1 提高系统可调试性能的技巧 217

7.7.2 最小系统的调试 217

7.8 思考与练习 218

第8章 软件开发环境及程序优化 219

8.1 DSP集成开发环境 219

8.1.1 CCS简介 219

8.1.2 CCS的版本选择 220

8.1.3 CCS软件安装 221

8.1.4 仿真器的安装与配置 222

8.2 CCS集成开发环境 223

8.2.1 CCS仿真操作步骤 224

8.2.2 建立工程文件 224

8.2.3 工程中编写、添加／删除文件 225

8.2.4 编译并运行程序 227

8.2.5 程序运行控制 227

8.2.6 使用断点及变量观察窗口 229

8.2.7 为文件I/O添加探针 229

8.2.8 图形窗口分析显示数据 231

8.2.9 使用观察窗口观察structure变量 232

8.2.10 评估代码性能 232

8.3 DSP的C/C＋＋语言程序设计 234

8.3.1 面向DSP的C/C＋＋语言程序设计流程 235

8.3.2 DSP的C/C＋＋语言程序说明 235

8.3.3 直接嵌入汇编指令 237

8.3.4 C/C＋＋语言与汇编语言的混合编程方法 237

8.3.5 C/C＋＋语言程序使用内联的汇编语言函数 241

8.4 C/C＋＋语言程序的编写和优化 241

8.4.1 软件流水 242

8.4.2 使用内联函数（intrinsics） 246

8.4.3 调整数据类型 247

8.4.4 条件分支语句的优化 248

8.4.5 线性汇编 248

8.4.6 删除冗余代码 250

8.5 思考与练习 250

第9章 视频处理应用实例 252

9.1 DSP视频处理开发系统概述 252

9.2 硬件电路设计 253

9.2.1 视频解码芯片SAA7115介绍 253

9.2.2 视频编码芯片SAA7121介绍 255

9.2.3 视频输入解码电路设计 258

9.2.4 视频输出编码电路设计 259

9.3 视频高速PCB的设计要点 259

9.3.1 电源设计 259

9.3.2 地线设计 261

9.3.3 时钟信号设计 261

9.4 视频驱动设计 262

9.4.1 类／微驱动模型 262

9.4.2 TMS320DM642芯片视频端口的视频采集驱动程序 262

9.4.3 基于双EDMA通道的视频数据传输 264

9.4.4 EDMA链表在场合成中的使用 264

9.4.5 视频采集驱动程序的调用实例 264

9.4.6 视频驱动程序使用方法 266

9.5 视频输入采集、输出显示程序设计 266

9.5.1 视频输入采集程序设计 266

9.5.2 视频输出显示程序设计 267

9.6 数字图像处理算法 268

9.6.1 图像边缘检测 269

9.6.2 图像中值滤波 272

9.6.3 图像傅里叶变换 275

9.6.4 H.264编码器的移植和优化 280

9.7 实践应用 284

9.8 思考与练习 285

第10章 语音处理开发实例 286

10.1 语音信号处理概述 286

10.1.1 音频采样 286

10.1.2 语音编码 286

10.1.3 语音识别 288

10.1.4 数字回声 288

10.2 语音采集及处理系统设计要求 288

10.3 硬件电路设计 289

10.3.1 音频编／解码芯片TLV320 AIC23B介绍 289

10.3.2 AIC23B的控制模式 291

10.3.3 AIC23B的内部控制寄存器 292

10.3.4 AIC23B的音频接口与采样率控制 296

10.3.5 音频编／解码模块电路设计 297

10.4 语音处理的软件实现 299

10.4.1 音频采集功能的实现 300

10.4.2 AIC23B参数设置子程序 303

10.4.3 McASP的配置及使用 304

10.4.4 数字回声的产生 305

10.4.5 语音信号的FIR滤波 308

10.4.6 驱动程序设计 309

10.5 实践应用 309

10.6 思考与练习 310

第11章 网络通信开发实例 311

11.1 网络通信基础知识 311

11.1.1 TCP/IP 311

11.1.2 套接字 314

11.2 系统总体设计方案 314

11.3 硬件电路设计 315

11.3.1 TMS320DM642的EMAC网络模块 316

11.3.2 以太网控制器Intel LXT971A介绍 316

11.3.3 网络传输模块设计 318

11.3.4 高速网络设备PCB的设计要点 319

11.4 网络开发工具包 320

11.4.1 通信接口的软件框架 320

11.4.2 NDK的初始化 321

11.5 相关软件设计 322

11.5.1 网络协议栈的主线程 322

11.5.2 基于TCP的控制命令接收程序 325

11.5.3 基于UDP的传输视频网络发送程序 327

11.5.4 PC服务器端程序 330

11.6 实践应用 330

11.7 思考与练习 332

附录 333

附录A TMS320DM642存储器映像 333

附录B TMS320DM642寄存器映像 335

附录C TMS320C6000指令集 352

附录D 基于DaVinciTM技术的DSP芯片主要技术参数 366

参考文献 369