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DSP技術與應用基礎（第3版） 
定 價：59 元 叢書名：高等院校電子信息類專業(yè)"互聯(lián)網(wǎng)+"創(chuàng)新規(guī)劃教材
9 7 3 8 6 7 8 3 6 0 6 1 4 讀者對象:教師、學生 
本書主要介紹DSP基本概念與應用系統(tǒng)的基礎開發(fā)技術，包括DSP結構與工作原理、應用程序與硬件電路的設計方法。全書共分9章，內(nèi)容包括DSP概述、TMS320C54x的結構與工作原理、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSP程序的調(diào)試與分析、基于DSP/BIOS的程序設計、匯編語言程序設計、音頻信號處理應用程序設計、DSP硬件系統(tǒng)設計、DSP嵌入式系統(tǒng)設計實例。本書內(nèi)容全面，介紹由淺入深、先易后難，第3～8章附有實驗指導，便于教師教學和學生鞏固課堂知識。 本書面向DSP技術與應用系統(tǒng)設計的初學者，是一本入門性教材，適合各類高等院校電子信息類、電氣類、自動化類和生物醫(yī)學工程等本科專業(yè)學生學習，也可以供相關專業(yè)的研究生和相關領域的工程師和技術人員參考。
曹洪龍
---------------------------- 曹洪龍，博士，副教授，碩士生導師，蘇州大學。長期從事“DSP技術”、“程序設計與軟件工程實踐”的課程教學工作，榮獲江蘇省教學成果獎（高等教育類）二等獎1項、江蘇省高校教學管理研究學會優(yōu)秀教學研究論文一等獎1項、江蘇省高校微課教學比賽二等獎1項、蘇州大學教學成果獎一等獎1項、蘇州市教育教學成果獎高等教育類二等獎1項；主持教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目3項、蘇州大學高等教育教改研究立項課題2項、蘇大課程-3I工程微課程（群）項目1項；主要參加江蘇省高等教育教改研究課題1項等；參編江蘇省高等學校重點教材2部，共同主編實驗教程1部。主要研究方向為信號與信息處理、嵌入式系統(tǒng)設計等，主持橫向項目6項，發(fā)表科研論文10余篇。 邵雷 ---------------------------- 邵雷，博士，高級實驗師，蘇州大學。主要承擔應用技術學院的“DSP技術基礎”課程以及其他實驗教學工作，榮獲江蘇省高校微課教學比賽二等獎1項、蘇州大學教學成果獎一等獎1項、蘇州市教育教學成果獎高等教育類二等獎1項；主持教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目2項，主編DSP實驗教程1部，參編江蘇省高等學校重點教材2部，公開發(fā)表教學論文2篇。主要研究方向為嵌入式系統(tǒng)設計，主持橫向項目10余項，授權發(fā)明專利5項。 俞一彪 ---------------------------- 俞一彪，博士，教授，蘇州大學。長期從事電子信息與通信工程專業(yè)的教學與研究工作。主講“數(shù)字信號處理”、“DSP技術”、“模式識別原理”等課程，主講的“數(shù)字信號處理”課程被評為江蘇省精品課程。編著出版了《數(shù)字信號處理》、《DSP技術與應用基礎》等教材，創(chuàng)立了“蘇州大學—美國德州儀器DSP聯(lián)合實驗室”、“蘇州大學-美國XILINX多媒體創(chuàng)新實驗室”，獲江蘇省教學成果獎1項。在信號處理、DSP技術應用以及嵌入式系統(tǒng)方面做了大量研究工作，先后主持和參與完成了5項國家自然科學基金和科技攻關項目、 4項省部級與高校自然科學基金項目以及蘇州市科技攻關項目2項、企業(yè)合作項目5項。在核心期刊和國際學術會議發(fā)表學術研究論文80多篇，省、部科技鑒定3項，獲省部、市級科技進步獎3項，蘇州市自然科學論文二等獎2項。
第1章 DSP概述 ........................................... 1
1.1 DSP基本概念 ........................................... 3
1.1.1 模擬技術與數(shù)字技術 ................... 3
1.1.2 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的構成 ............ 4
1.1.3 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法 ............ 4
1.2 DSP芯片簡介 ........................................... 5
1.2.1 DSP芯片的發(fā)展歷史 ................... 5
1.2.2 DSP芯片的特點 ........................... 6
1.2.3 DSP芯片的分類 ........................... 7
1.2.4 DSP芯片的性能指標 ................... 7
1.3 TI公司DSP芯片簡介 ............................. 8
1.3.1 C2000系列簡介 ............................ 8
1.3.2 C5000系列簡介 ............................ 9
1.3.3 C6000系列簡介 ...........................10
1.3.4 OMAP系列簡介 ..........................12
1.3.5 DaVinci系列簡介 ........................14
1.3.6 KeyStone系列簡介 ......................15
1.4 基于DSP的嵌入式系統(tǒng) .........................16
1.4.1 設計流程 ......................................16
1.4.2 開發(fā)工具與實驗平臺 ..................17
1.4.3 典型的DSP嵌入式系統(tǒng) .............18
1.4.4 DSP嵌入式系統(tǒng)的特點 ..............20
本章小結 .........................................21
習題 .........................................23
第2章 TMS320C54x的結構與
工作原理 ...........................................24
2.1 中央處理器 ..............................................26
2.1.1 算術邏輯單元 ..............................27
2.1.2 累加器A和B ..............................28
2.1.3 桶形移位寄存器 ..........................30
2.1.4 乘法/累加器 .................................32
2.1.5 比較、選擇和存儲單元 ..............33
2.1.6 指數(shù)編碼器 ..................................34
2.1.7 CPU狀態(tài)和控制寄存器 .............. 35
2.2 總線結構 .................................................. 39
2.3 存儲器 ...................................................... 40
2.3.1 普通存儲器的概念 ...................... 40
2.3.2 存儲器空間分配 .......................... 41
2.3.3 程序空間 ...................................... 43
2.3.4 數(shù)據(jù)空間 ...................................... 45
2.3.5 I/O空間 ........................................ 47
2.4 片內(nèi)外設與外部引腳 .............................. 48
2.4.1 軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器 ....... 48
2.4.2 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路 .......... 49
2.4.3 主機接口 ...................................... 50
2.4.4 串行口 .......................................... 52
2.4.5 定時器 .......................................... 56
2.4.6 時鐘發(fā)生器 .................................. 57
2.4.7 DMA控制器 ................................ 59
2.4.8 外部引腳 ...................................... 60
2.5 中斷系統(tǒng) .................................................. 63
2.5.1 中斷分類 ...................................... 64
2.5.2 中斷寄存器 .................................. 65
2.5.3 中斷處理步驟 .............................. 66
本章小結 ...................... 67
習題 ........................................... 69
第3章 CCS集成開發(fā)環(huán)境 ....................... 70
3.1 DSP程序開發(fā)流程 ................................. 71
3.1.1 DSP程序開發(fā)基本流程 .............. 71
3.1.2 C語言程序開發(fā)流程 ................... 72
3.1.3 C54x C語言簡介 ......................... 72
3.2 DSP實驗開發(fā)平臺 ................................. 74
3.3 CCS集成開發(fā)環(huán)境簡介 ......................... 76
3.3.1 CCS的安裝 ................................. 76
3.3.2 CCS的配置 ................................. 78
3.3.3 CCS的啟動及用戶界面 .............. 79
3.3.4 CCS菜單 ......................................81
3.3.5 CCS工具欄 ..................................85
3.4 使用CCS設計DSP程序的流程 ...........88
3.4.1 CCS中的工程 ..............................88
3.4.2 源程序文件建立 ..........................90
3.4.3 庫文件 ..........................................91
3.4.4 鏈接命令文件 ..............................92
3.4.5 編譯與鏈接 ..................................96
3.4.6 加載并運行out文件 ...................99
3.5 信號頻譜分析的DSP實現(xiàn) .....................99
3.5.1 離散信號的離散傅里葉變換的定義 ............. 100
3.5.2 DFT程序設計示例 .................... 100
3.5.3 基于DSPLIB的DFT程序優(yōu)化 ...................... 102
3.5.4 基于CSL的DSP程序設計 ...... 104
3.6 CCS5.x中DSP應用程序設計 ............. 106
3.6.1 DSP目標平臺設置 .................... 106
3.6.2 利用CCS5.x實現(xiàn)信號頻譜分析 .................... 106
本章小結 ......................................... 108
習題 ................................ 109
實驗一 DFT頻譜分析 ................................ 110
第4章 DSP程序的調(diào)試與分析 ............ 112
4.1 DSP程序的基本調(diào)試方法 .................... 115
4.1.1 診斷信息形式 ............................ 115
4.1.2 編譯警告和錯誤及其解決方法 .................. 115
4.1.3 鏈接警告和錯誤及其解決方法 .............. 117
4.2 CCS的常用調(diào)試工具和命令 ................ 118
4.2.1 常用調(diào)試工具 ............................ 118
4.2.2 常用調(diào)試命令 ............................ 119
4.3 DSP程序的輸入/輸出分析 ................... 119
4.3.1 C語言的輸入/輸出函數(shù) ............ 120
4.3.2 Watch窗口 ................................. 120
4.3.3 圖形分析窗口 ............................ 121
4.3.4 File I/O應用 ............................... 126
4.3.5 數(shù)據(jù)的加載與保存 .................... 129
4.4 剖析方法 ................................................ 130
4.4.1 時鐘剖析 .................................... 130
4.4.2 剖析會話 .................................... 132
4.4.3 剖析應用示例 ............................ 135
4.5 通用擴展語言 ........................................ 135
4.5.1 GEL的語法 ............................... 136
4.5.2 加載/卸載GEL文件 ................. 141
4.5.3 GEL文件應用示例 ................... 141
4.6 CCS5.x中DSP程序的調(diào)試與分析方法 ........................... 142
本章小結 ........................................................ 144
習題 ..................................... 147
實驗二 DFT頻譜分析——調(diào)試與剖析 ....................... 148
第5章 基于DSP/BIOS的程序設計 ...................... 150
5.1 DSP/BIOS簡介 ..................................... 151
5.1.1 DSP/BIOS的優(yōu)點 ...................... 151
5.1.2 DSP/BIOS的組成 ...................... 152
5.2 DSP/BIOS配置工具的應用 ................. 155
5.2.1 創(chuàng)建、保存、打開DSP/BIOS
配置文件 .................................... 156
5.2.2 編輯DSP/BIOS配置文件 ......... 157
5.3 DSP/BIOS程序執(zhí)行順序和組成.......... 169
5.3.1 DSP/BIOS程序執(zhí)行順序 .......... 170
5.3.2 DSP/BIOS程序組成和開發(fā)過程 .............. 172
5.4 基于DSP/BIOS的DFT頻譜分析程序設計 ....................... 173
5.5 DSP/BIOS分析工具應用 ..................... 179
5.6 CCS5.x中DSP/BIOS簡介 ................... 185
本章小結 ................................. 186
習題 .......................................... 188
實驗三 基于DSP/BIOS的DFT頻譜分析 ...................... 188
第6章 匯編語言程序設計 ....................... 190
6.1 匯編語言概述 ........................................ 191
6.1.1 匯編語言常量 ............................ 192
6.1.2 匯編語言中的符號 .................... 192
6.1.3 匯編語言中的表達式 ................ 196
6.1.4 匯編語言程序格式 .................... 196
6.1.5 匯編語言指令尋址方式 ............ 197
6.2 匯編指令系統(tǒng) ........................................ 202
6.2.1 算術運算指令 ............................ 202
6.2.2 邏輯運算指令 ............................ 211
6.2.3 程序控制指令 ............................ 214
6.2.4 存儲和裝入指令 ........................ 219
6.3 匯編偽指令和宏指令 ............................ 224
6.3.1 匯編偽指令 ................................ 224
6.3.2 匯編宏指令 ................................ 227
6.4 匯編工具 ................................................ 228
6.4.1 匯編器 ........................................ 229
6.4.2 鏈接器 ........................................ 230
6.4.3 COFF文件 ................................. 231
6.4.4 匯編器對COFF的處理 ............ 231
6.4.5 鏈接器對COFF的處理 ............ 233
6.5 匯編語言程序設計 ................................ 236
6.5.1 匯編和C語言混合編程 ............ 236
6.5.2 匯編編程舉例 ............................ 238
本章小結 ............................... 242
習題 ................................... 244
實驗四 FIR數(shù)字濾波器 .............................. 245
第7章 音頻信號處理應用程序設計 ........................ 251
7.1 音頻信號的采集與輸入/輸出 ............... 252
7.1.1 音頻芯片PCM3002 ................... 253
7.1.2 PCM3002的應用程序接口 ....... 255
7.2 程序外部控制與信息提示 .................... 261
7.2.1 DIP開關控制 ............................. 261
7.2.2 LED指示燈控制 ........................ 262
7.3 Flash存儲器的讀/寫 ............................. 263
7.3.1 Flash存儲器結構與基本特性 ............... 263
7.3.2 Flash存儲器的應用程序接口 ................ 265
7.4 音頻信號處理程序 ................................ 268
7.4.1 總體設計 .................................... 268
7.4.2 音頻信號的采集與存儲 ............ 269
7.4.3 音頻信號的回放輸出 ................ 270
7.4.4 音頻信號的加密 ........................ 271
7.4.5 音頻信號的解密 ........................ 273
7.4.6 總控——功能選擇控制與
信息提示 .................................... 274
本章小結 ......................................... 275
習題 ............................................ 277
實驗五 語音保密通信 ................................. 278
第8章 DSP硬件系統(tǒng)設計 ..................... 280
8.1 電源、復位與時鐘電路設計 ................ 282
8.1.1 電源電路 .................................... 282
8.1.2 省電模式設計 ............................ 284
8.1.3 復位電路 .................................... 284
8.1.4 時鐘電路 .................................... 286
8.2 I/O電平轉(zhuǎn)換設計 ................................. 287
8.2.1 各種電平標準 ............................ 287
8.2.2 3.3V與5V電平轉(zhuǎn)換 ................ 287
8.2.3 轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)方法 .................... 288
8.3 JTAG仿真接口電路 ............................. 289
8.4 外部存儲器和I/O擴展設計 ................. 290
8.4.1 外部程序存儲器擴展 ................ 290
8.4.2 外部數(shù)據(jù)存儲器擴展 ................ 291
8.4.3 I/O擴展 ...................................... 292
8.5 ADC和DAC接口電路 ........................ 295
8.5.1 ADC接口設計 ........................... 296
8.5.2 DAC接口設計 ........................... 299
8.6 DSP系統(tǒng)自舉 ....................................... 301
8.6.1 DSP系統(tǒng)自舉模式 .................... 301
8.6.2 DSP選擇自舉模式的檢測次序 ............ 302
8.6.3 Bootloader程序的
自舉列表 .................................... 306
8.6.4 FlashBurn的應用....................... 310
本章小結 ........................................................ 314
習題 ....................................... 319
實驗六 可自舉的音頻信號處理系統(tǒng) ......... 319
第9章 DSP嵌入式系統(tǒng)設計實例 ........ 322
9.1 脈象測試分析系統(tǒng)的設計目標分析 ........................... 323
9.1.1 設計目標 .................................... 323
9.1.2 目標分析 .................................... 323
9.2 脈象測試分析系統(tǒng)的方案確定 ............ 325
9.2.1 方案的分析 ................................ 325
9.2.2 方案的形成 ................................ 327
9.3 脈象測試分析系統(tǒng)的硬件實現(xiàn) ............ 328
9.3.1 原理圖設計 ................................ 328
9.3.2 PCB設計 .................................... 329
9.3.3 PCB焊接和調(diào)試 ........................ 329
9.4 脈象測試分析系統(tǒng)的軟件設計 ............ 329
9.5 高清視頻采集系統(tǒng)的設計目標分析 .................. 331
9.5.1 設計目標 .................................... 331
9.5.2 目標分析 .................................... 331
9.6 高清視頻采集系統(tǒng)的方案確定 ............ 333
9.6.1 方案的分析 ................................ 333
9.6.2 操作系統(tǒng)的確定 ........................ 333
9.6.3 方案的確定 ................................ 334
9.7 高清視頻采集系統(tǒng)開發(fā)平臺搭建 ........ 334
9.7.1 嵌入式Linux操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建 ............. 334
9.7.2 嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核裁剪與移植 .............................. 336
9.7.3 系統(tǒng)引導程序編譯與移植 ........ 338
9.7.4 根文件系統(tǒng)制作 ........................ 339
9.8 高清視頻采集系統(tǒng)的軟件設計 ............ 341
9.8.1 視頻采集驅(qū)動程序設計 ............ 341
9.8.2 視頻采集與顯示程序設計 ........ 344
9.9 基于Qt的界面開發(fā) .............................. 349
9.9.1 Qt/E介紹 ................................... 349
9.9.2 Qt/E界面設計與實現(xiàn) ................ 350
本章小結 ........................................................ 352
習題 ............................................................ 354
參考文獻 ...................................................... 355
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