DSP技术的发展与应用 第3版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 DSP技术的概念及其发展 1

1.2数字信号处理的优势 2

1.3 DSP核和DSP处理器的主要结构特点 5

1.3.1哈佛结构和改善的哈佛结构 5

1.3.2流水技术（Pipeline） 6

1.3.3硬件乘法器和乘-加（MAC）指令 6

1.3.4独立的直接存储器访问（DMA）总线及其控制器 7

1.3.5数据地址发生器（DAG） 7

1.3.6丰富的外设（peripherals） 7

1.3.7定点DSP处理器与浮点DSP处理器 8

1.4如何评价DSP核和DSP处理器 10

1.4.1传统的性能评价方法（MIPS、MOPS和MMACS） 10

1.4.2应用型评价指标 11

1.4.3 BDTI的核心算法评价指标 11

1.4.4核心算法执行情况的测量 13

1.4.5评价结果 13

1.4.6应用分析 14

1.4.7其他考虑 15

1.4.8 EEMBC性能指标 17

1.5如何选择DSP核和DSP处理器 17

1.5.1数据格式 18

1.5.2数据宽度 19

1.5.3速度 19

1.5.4存储器的安排 20

1.5.5容易开发 21

1.5.6支持多处理器 22

1.5.7功耗与电源管理 23

1.5.8成本 23

1.5.9结论 23

思考题与练习题 24

第2章 DSP核和DSP处理器的新发展 25

2.1 DSP核和DSP处理器实现高速运算的途径 25

2.1.1硬件乘法器及乘-加单元 25

2.1.2多个执行单元 26

2.1.3高效的存储器访问 26

2.1.4数据格式 27

2.1.5零开销循环 27

2.1.6数据流的线性I/O 27

2.1.7专门的指令集 27

2.2当前DSP处理器结构的发展趋势 28

2.2.1传统的DSP处理器 28

2.2.2强化的传统结构DSP处理器 29

2.2.3并行结构 30

2.2.4单指令多数据（SIMD） 32

2.2.5其他形式的DSP处理器 33

2.3新近推出的DSP核和DSP处理器 34

2.3.1 Lucent公司和Motorola公司联合开发的Starcore 34

2.3.2 ADI公司和Intel公司联合开发的DSP核——Blackfm 36

2.3.3 TI公司新的系列DSP核 38

2.3.4 ARM核 42

2.4新近推出的多核DSP处理器 45

2.4.1同构多核DSP处理器 45

2.4.2集成了DSP核的异构多核SoC处理器 55

思考题与练习题 58

第3章 DSP的开发环境和工具 60

3.1集成开发环境CCS 60

3.1.1 CCS的功能 61

3.1.2利用CCS开发DSP程序的流程 61

3.1.3 CCS中代码生成工具的使用 68

3.1.4 CCS中调试工具的使用 74

3.1.5探针（probe points）工具的使用 82

3.1.6图形工具的使用 84

3.1.7分析工具（profile points）的使用 86

3.1.8 DSP片级支持库（Chip Support Library，CSL）的使用 88

3.1.9 CMD内存定位文件的使用 93

3.2 DSP/BIOS的应用 106

3.2.1什么是DSP/BIOS 107

3.2.2 DSP/BIOS中线程的管理 108

3.2.3建立DSP/BIOS的配置文件 113

3.2.4用DSP/BIOS创建应用程序 114

3.2.5 DSP/BIOS系统工具的使用 119

3.2.6 DSP/BIOS中API函数的调用 124

3.2.7使用DSP/BIOS工具开发应用程序的例子 125

3.3 C6Run的使用 129

3.3.1什么是C6Run 129

3.3.2 C6Run的安装和配置 130

3.3.3 C6RunLib的使用 131

3.3.4 C6RunApp的使用 133

3.4 C6Acce1的使用 134

3.4.1什么是C6Accel 135

3.4.2 C6Accel的环境和配置 135

3.4.3 C6Accel的使用 137

3.5 C6FIo的使用 143

3.5.1什么是C6Flo 143

3.5.2 C6Flo的安装和配置 143

3.5.3 C6Flo的使用 144

3.5.4 C6Flo的应用例子 147

3.6 XDC的使用 149

3.6.1 XDC概述 149

3.6.2 XDC调用 151

3.6.3基于XDC的应用程序开发 151

思考题与练习题 159

第4章 DSP方案工程实现 164

4.1 DSP方案设计基础 164

4.2数字化基础 168

4.2.1模拟信号、离散信号与数字信号 168

4.2.2离散时间系统 170

4.3模数（A/D）转换及电路设计 174

4.3.1信号调理 175

4.3.2信号的采样及奈奎斯特采样定理 175

4.3.3模数（A/D）转换的原理及常用器件 177

4.3.4 ADC的技术指标和量化噪声分析 182

4.4 DSP最小系统设计 186

4.4.1认识DSP芯片 186

4.4.2 DSP引导方式（Bootloader）选择 188

4.4.3 DSP扩展存储器设计 192

4.4.4 DSP时钟设计 195

4.4.5 DSP电源设计 197

4.4.6 DSP系统中A/D、D/A转换器的设计 199

4.4.7 DSP的硬件开发调试工具 201

4.5 DSP代码的优化 207

4.5.1通过编译器的选择开关实现优化 208

4.5.2软件流水线（software pipeline） 208

4.5.3从编译器获取反馈信息 212

4.5.4使用UNROLL指令展开循环 216

4.5.5更多的优化策略 219

4.5.6优化代码长度 224

4.5.7使用内联函数操作（Intrinsic Operations） 226

4.5.8使用已有的DSP库 227

4.5.9 Cache的使用 227

4.6 DSP中定点数和浮点数的运算 228

4.6.1 DSP中定点小数的表示 228

4.6.2如何实现定点小数的运算 230

4.6.3溢出及处理方法 234

4.6.4 DSP中浮点数的表示和运算方法 238

思考题与练习题 241

第5章 通用算术运算及其DSP实现 247

5.1 DSP的基本算术运算 247

5.1.1整数除法和求模运算 247

5.1.2小数乘法和除法运算 254

5.1.3双精度运算 255

5.1.4在浮点DSP上实现除法运算 257

5.1.5在定点DSP上实现浮点算术运算 261

5.2平方根运算 267

5.3对数运算和指数运算 273

5.3.1在定点DSP上实现对数运算 273

5.3.2在定点DSP上实现指数运算 275

5.4三角函数运算 278

5.4.1正弦波的产生方法 278

5.4.2在定点DSP上产生正弦波 282

5.5数字调制解调运算 287

5.5.1数字调制原理 287

5.5.2数字解调原理 293

5.5.3数字调制解调的DSP编程与实现 297

思考题与练习题 309

第6章 通用数字滤波器设计及其DSP实现 311

6.1数字滤波器设计基础 311

6.1.1数字滤波器的分类 312

6.1.2数字滤波器的分析方法 314

6.1.3数字滤波器的设计方法 317

6.2无限冲激响应（IIR）滤波器及其DSP实现 322

6.2.1 IIR滤波器的结构 323

6.2.2双线性变换法设计IIR滤波器 327

6.2.3 IIR滤波器的编程实现 330

6.3有限冲激响应（FIR）滤波器及其DSP实现 333

6.3.1线性相位数字滤波器的结构 334

6.3.2用傅里叶级数设计FIR滤波器 337

6.3.3 FIR滤波器的DSP实现 339

6.3.4用窗函数改善FIR滤波器特性 345

6.4自适应滤波的实现 348

6.4.1自适应滤波器的应用 349

6.4.2自适应滤波器的体系结构 352

6.4.3 LMS自适应算法 356

6.4.4自适应滤波器的DSP实现 358

思考题与练习题 363

第7章 通用频谱分析及其DSP实现 364

7.1 DFT（离散傅里叶变换）原理 364

7.1.1 DFT的定义 365

7.1.2 DFT的性质 365

7.1.3 DFT的运算量 368

7.2 FFT（快速傅里叶变换） 368

7.2.1旋转因子的性质 368

7.2.2 FFT算法 369

7.3基-2 FFT的算法分析与编程实现 373

7.3.1 DIT（时间抽取）基-2 FFT算法分析 374

7.3.2 FFT算法中的位倒序问题 377

7.3.3 DIF（频率抽取）基-2 FFT算法分析 379

7.3.4 FFT编程举例 381

7.4基-4的FFT算法分析与编程实现 397

7.4.1基-4的FFT算法原理 398

7.4.2基-4的FFT算法特点 400

7.4.3 C62x上实现基-4的FFT算法编程 401

7.5 FFT的实现问题分析 411

7.5.1频率分辨率和加窗 411

7.5.2运算量问题 413

7.5.3有限字长效应 414

7.5.4快速傅里叶逆变换 415

思考题与练习题 416

第8章 DSP应用方案举例 417

8.1数字振荡器 417

8.1.1数字振荡器工作原理 417

8.1.2数字振荡器程序设计 419

8.2双音多频（DTMF）信号的产生与检测 421

8.2.1 DTMF信号的产生 421

8.2.2 DTMF信号的检测 424

8.2.3在DES5410APP-U实验板上实现DTMF编解码 428

8.2.4用DSP/BIOS实现DTMF编解码 431

8.3用C54x实现MP3的解码 435

8.3.1 MP3的数据流格式 435

8.3.2 MP3解码算法描述 436

8.3.3 MP3标准解码代码在CCS下的实现 442

8.3.4在CCS下实时实现MP3解码 447

8.4使用DSP实现Viterbi解码 456

8.4.1卷积编码和块编码 456

8.4.2 Viterbi算法（VA）和格形路径 459

8.5 JPEG编解码在DES6437EVM上的实现 463

8.5.1 Davinci系列DSP的视频前端和后端接口 463

8.5.2视频输入输出驱动 465

8.5.3 JPEG CODEC算法库 467

8.5.4 JPEG算法库的调用实例（在CCSv5下的实现） 469

思考题与练习题 477

术语 480

参考文献 484