DSP原理与应用PDF电子书下载

1 引言 1

1.1 什么是DSP 1

1.2 DSP的典型应用 2

1.3 常用的DSP产品系列 4

2 DSP的结构及工作原理 6

2.1 TMS320系列的内部结构 6

2.1.1 TMS320内部结构框图 6

2.1.2 TMS320功能框图及硬件说明 8

2.2 TMS320的引脚信号及其功能 13

2.2.1 TMS320C2X引脚 13

2.2.2 TMS320C2X引脚信号功能 13

2.3 TMS320系列的存储器结构 17

2.3.1 片内数据存储器 17

2.3.2 片内程序存储器 17

2.3.3 存储器地址分配 18

2.3.4 存储器映像寄存器 19

2.3.5 辅助寄存器 20

2.3.6 存储器的寻址方式 22

2.4 中央算术逻辑单元（CALU） 23

2.4.1 定标移位器 24

2.4.2 ALU和ACC（累加器） 24

2.4.3 乘法器、暂存器（TR）和乘积寄存器（PR） 25

2.5 DSP的系统控制和流水线操作 27

2.5.1 系统复位 27

2.5.2 状态寄存器 28

2.5.3 程序计数器和堆栈 30

2.5.4 定时器和重复计数器操作 31

2.5.5 流水线操作 32

2.5.6 省电工作方式 33

3 DSP的中断处理与接口 34

3.1 TMS320的中断处理 34

3.1.1 中断操作 34

3.1.2 外部中断接口及其时序 35

3.2 TMS320的串行I/O接口 37

3.2.1 串行口的发送和接收操作 38

3.2.2 串行口时序及帧控 40

3.2.3 串行口的突发方式操作 41

3.2.4 串行口使用帧同步脉肿的连续操作（TMS320C25） 42

3.2.5 串行口无帧同步脉冲的连续操作（TMS320C25） 43

3.2.6 串行口无帧同步脉冲的连续操作的初始化 44

3.3 TMS320的外部存储器和I/O接口 45

3.3.1 存储器组合 46

3.3.2 通用I/O引脚信号（BIO和XF） 47

3.4 TMS320的外围接口 48

3.4.1 组合编解码器的接口 48

3.4.2 AIC接口 50

3.4.3 数模（D/A）转换接口 51

3.4.4 模数（A/D）转换接口 52

3.4.5 I/O接口 53

4 DSP的指令系统 56

4.1 概述 56

4.2 TMS320的寻址方式 56

4.2.1 直接寻址方式 56

4.2.2 间接寻址方式 57

4.2.3 立即寻址方式 58

4.3 TMS320指令系统功能与分类 60

4.3.1 累加器存储器引用指令 60

4.3.2 辅助寄存器和数据页指针指令 62

4.3.3 T寄存器P寄存器和乘法指令 63

4.3.4 转移和调用指令 64

4.3.5 I/O和数据存储器指令 65

4.3.6 控制指令 66

5 DSP汇编语言程序设计 68

5.1 概述 68

5.2 TMS320的汇编语言格式 68

5.3 TMS320的汇编伪指令 69

5.3.1 影响位置计数器的伪指令 69

5.3.2 影响汇编输出的伪指令 70

5.3.3 常量初始化伪指令 70

5.3.4 提供程序间连接的伪指令 70

5.3.5 混合汇编伪指令 70

5.4 CPU初始化 71

5.5 TMS320程序控制及定时器操作 73

5.5.1 子程序 73

5.5.2 软件堆栈 75

5.5.3 定时器操作 76

5.5.4 单指令循环 77

5.5.5 计算GOTO 78

5.6 中断服务程序 79

5.7 存储器管理 83

5.7.1 块传送 83

5.7.2 构成片内数据RAM 85

5.8 算术及逻辑运算 87

5.8.1 累加器的基本操作 87

5.8.2 高级算术运算 87

6 ADSP的特点及其系列产品 98

6.1 ADSP的主要特点 98

6.1.1 ADSP简介 98

6.1.2 ADSP-2100和ADSP-21000系列的主要性能 100

6.2 ADSP的核心结构 102

6.2.1 运算单元 102

6.2.2 地址生成器和程序顺序发生器 103

6.2.3 总线 104

6.3 ADSP的在片外围设备 104

6.3.1 串行口 104

6.3.2 定时器 104

6.3.3 宿主接口（ADSP-2111，ADSP-2171，ADSP21msp5X） 104

6.3.4 DMA端口（ADSP-2181） 105

6.3.5 模拟接口 105

6.4 ADSP-21XX的内部框图及引脚功能 105

7 ADSP的片内接口及应用 112

7.1 串行口 112

7.1.1 串行口的基本性能 112

7.1.2 串行口的编程 114

7.1.3 串行口的编程举例 119

7.1.4 串行数据压缩-扩展和数据格式 120

7.1.5 串行口的自动缓冲功能 121

7.1.6 串行口的多通道功能 124

7.2 定时器 127

7.2.1 定时器的结构 127

7.2.2 定时器操作 128

7.3 宿主接口（HIP） 129

7.3.1 HIP的结构框图及引脚 129

7.3.2 HIP的操作 133

7.3.3 HIP的中断处理 134

7.3.4 经HIP装入引导程序 135

7.4 系统接口 136

7.4.1 时钟信号（CLKIN） 137

7.4.2 复位（RESET） 138

7.4.3 外部中断 140

7.4.4 典型的ADSP-21XX系统连接 140

7.5 存储器接口 141

7.5.1 程序存储器接口及映像 142

7.5.2 数据存储器接口及映像 144

7.5.3 引导程序存储器接口 145

8 ADSP程序设计 149

8.1 ADSP-21XX的程序模型 149

8.1.1 数据地址生成器（DGA） 150

8.1.2 程序顺序器 151

8.1.3 运算单元 153

8.1.4 总线交换 154

8.1.5 定时器 154

8.1.6 串行口 154

8.1.7 存储器接口和SPORT启动 155

8.1.8 宿主接口 155

8.1.9 模拟接口 155

8.2 ADSP-21XX指令系统 156

8.2.1 ADSP-21XX指令系统的特点 156

8.2.2 ADSP-21XX指令系统的分类及功能 156

8.3 ADSP编程举例 162

8.3.1 FIR滤波器程序 162

8.3.2 正弦近似计算 166

8.3.3 单精度矩阵乘法 168

8.4 ADSP 应用系统开发步骤 169

附录A TMS320系列最新器件内部结构图 171

附录B 按周期类别划分的TMS320C25指令 177

附录C 非重复方式下各周期类别的周期定时 178

附录D 重复方式下各周期类别的周期定时 180

参考文献 182