新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张起贵 著

图书标签:

• DSP
• 数字信号处理
• 达芬奇系统
• 嵌入式系统
• 音频处理
• 图像处理
• 实时系统
• 算法实现
• 系统设计
• 工程应用

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118064018

商品编码：29522159085

包装：平装

出版时间：2009-09-01

基本信息

书名：新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件

定价：49.00元

作者：张起贵

出版社：国防工业出版社

出版日期：2009-09-01

ISBN：9787118064018

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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内容提要

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今天的个人计算机，就是明天的嵌入式SoC！采用这个理念，把面向服务的架构SOA引入到异构嵌入式多核处理器，就是Tl的达芬奇技术的关键特点，它拓展了未来嵌入式SoC的一个发展方向。
本书从软件工程层面分析了嵌入式SoC达芬奇技术的硬件、系统、框架和组件。由浅入深地介绍了SoC芯片及汇编指令，硬件评估板设计，移植操作系统，达芬奇软件资源和搭建流媒体应用系统，嵌入式中间件和达芬奇框架，以及怎样装配Codec引擎、创建Codec Server和编译Codec算法；描述了如何利用达芬奇框架和H，264算法组件搭建一个高质量、低成本的基于SIP的流媒体传输系统，这是视频监控和视频会议中普遍应用的部件。本书后精心提供了11个实验，读者可以联系作者(Email：CE S Lab@163.)索取源代码包。读者通过这些实验可以深入了解达芬奇技术本质，同时拥有了流媒体处理各方面的代码资源，从修改这些代码出发可以获得各种复杂高效的流媒体应用系统。
本书介绍的嵌入式系统框架也为今后开发我国自主知识产权的多核嵌入式系统提供了一个研究方法。
本书可以作为高等学校电子信息专业本科毕业生就业培训的教材，同时可作为研究生进行嵌入式系统体系架构、流媒体算法等课题的研究平台。

目录

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章 达芬奇SoC硬件结构
　1.1 ARM子系统
　　1.1.1 概述
　　1.1.2 存储器组织
　1.2 DSP子系统
　　1.2.1 概述
　　1.2.2 存储器组织
　　1.2.3 DSP数据通路与控制
　　1.2.4 DSP中断控制器
　　1.2.5 DSP断电控制器
　　1.2.6 DSP带宽管理
　　1.2.7 DSP存储器保护机制
　1.3 视频处理子系统（VPSS）
　　1.3.1 视频前端
　　1.3.2 视频后端
　1.4 系统控制模块
　　1.4.1 CPLD逻辑控制模块
　　1.4.2 复位电路
　1.5 电源管理
　　1.6 外部存储接口
　　1.6.1 DDR2存储器
　　1.6.2 NANDFlash
　1.7 外围控制模块
　　1.7.1 12C扩展GPl0模块
　　1.7.2 网络接口模块
　　1.7.3 USB接口电路
　1.8 音视频模块
　　1.8.1 音频编解码模块
　　1.8.2 视频编解码模块
　1.9 DM6446总线共享
　　1.9.1 DMSoC交换中心资源
　　1.9.2 EDMA5控制器
　　1.9.3 EDMA3数据结构
　　1.9.4 EDMA3参数RAM
　　1.9.5 连接（Linking）和链接（Chaining）
第2章 DM6446DSP指令集与程序设计
　2.1 TMS320DM6446DSP指令集
　　2.1.1 Load／Store类指令
　　2.1.2 加减法指令
　　2.1.3 乘法指令
　　2.1.4 逻辑运算指令
　　2.1.5 移位指令
　　2.1.6 位操作指令
　　2.1.7 比较及判别类指令
　　2.1.8 搬移指令
　　2.1.9 域乘法
　　2.1.10 软件流水相关指令
　　2.1.11 程序转移类指令
　2.2 用定点DSP指令实现浮点除法
　　2.2.1 DM6446浮点数表示
　　2.2.2 确定小数点的位置
　　2.2.3 浮点数与定点数的转换
　　2.2.4 实现定点DSP除法
　　2.2.5 牛顿迭代法
　　2.2.6 移位相减实现浮点除法
　　2.2.7 移位相减法的核心代码
　　2.2.8 移位减法实现双精度除法
　　2.2.9 两种方法的比较
　2.3 DSP线性汇编
　　2.3.1 线性汇编概述
　　2.3.2 优化SATD函数
　　2.3.3 用线性汇编实现SATD
　2.4 其他优化方法
　　2.4.1 代码编写注意事项
　　2.4.2 内联函数
　　2.4.3 优化编译选项
　　2.4.4 存储器的配置优化
　　2.4.5 Cache的性能优化
第3章 DVEVM使用指南
　3.1 概述
　……
第4章 DVEVM软件设计
第5章 嵌入式操作系统引导与配置
第6章 DVSDK软件开发套件
1章 基于DVEVM的SIP视频监控系统
2章 Da Vinci实验例程
附录 本书中用到的术语及缩写对照表
附图
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件》是一本深入探讨数字信号处理（DSP）领域前沿技术的专业书籍，尤其聚焦于“达芬奇”（DaVinci）这一在多媒体处理和嵌入式系统领域占据重要地位的平台。本书并非简单罗列理论知识，而是以“系统、框架和组件”为核心，力求为读者构建一个全面、深入且实用的DSP技术认知体系。 全书架构与内容纲要： 本书的内容设计旨在循序渐进，从宏观的系统概述到微观的组件细节，层层递进，确保读者能够全面掌握“达芬奇”平台在DSP应用中的精髓。 第一部分：DSP系统与“达芬奇”平台概览 DSP技术基础回顾与发展趋势： 在进入“达芬奇”的具体技术细节之前，本书会首先对数字信号处理的基础理论进行简要而精准的回顾，包括采样定理、量化、傅里叶变换、Z变换等核心概念。随后，将分析当前DSP技术的发展趋势，例如多核异构处理、实时性要求、低功耗设计以及与人工智能、机器学习的结合等，为理解“达芬奇”平台的战略定位奠定基础。 “达芬奇”平台的定位与架构解析： 这一章节将详细介绍“达芬奇”平台在DSP领域的特殊地位和核心优势。它并非一个单一的处理器，而是一个集成了高性能DSP内核、ARM等通用处理器以及丰富的外设接口的异构计算平台。本书将深入剖析“达芬奇”平台的典型硬件架构，例如其CPU子系统、DSP协处理器、DMA控制器、内存管理单元（MMU）、中断控制器以及各种通信接口（如PCIe、Ethernet、USB等）。通过对硬件架构的深入理解，读者将能更好地把握“达芬奇”平台在处理复杂DSP任务时的效率和能力。 “达芬奇”平台在嵌入式多媒体处理中的应用场景： “达芬奇”平台之所以备受瞩目，很大程度上源于其在多媒体处理领域的强大能力。本章将列举并详细阐述“达芬奇”平台在视频编解码（如H.264/AVC, H.265/HEVC）、图像处理（如降噪、锐化、色彩增强）、音频处理（如降噪、回声消除、环绕声）等方面的典型应用。通过具体的案例分析，读者将直观地感受到“达芬奇”平台如何赋能高清视频会议、安防监控、数字标牌、车载娱乐系统等多样化应用。 第二部分：构建高效的“达芬奇”DSP软件框架 “达芬奇”SDK与开发环境搭建： 软件开发是实现DSP功能的核心。本书将详细介绍“达芬奇”平台的软件开发套件（SDK），包括其组成、安装和配置方法。同时，会指导读者如何搭建高效的开发环境，包括交叉编译工具链、调试器、仿真器等，为后续的软件开发打下坚实基础。 多核异构系统的软件协同机制： “达芬奇”平台的核心优势在于其异构多核架构，即CPU与DSP协处理器协同工作。本章将深入探讨如何实现这种高效协同。这包括： 任务划分与调度： 如何根据任务的计算特性（计算密集型、IO密集型等）将任务合理地分配给CPU或DSP，以及如何进行跨核任务调度。 跨核通信与同步： 详细介绍“达芬奇”平台提供的各种进程间通信（IPC）机制，如消息队列、共享内存、事件标志组等，以及如何使用它们实现CPU与DSP之间的数据传递和状态同步，避免竞态条件。 线程模型与管理： 探讨在“达芬奇”平台上创建、管理和同步线程的技术，包括POSIX Threads（pthreads）在内的多线程编程模型。 基于“达芬奇”的DSP软件框架设计： 本章将引导读者设计和实现适合“达芬奇”平台的DSP软件框架。这可能包括： 模块化与抽象设计： 如何将复杂的DSP算法分解为独立的、可重用的模块，并通过抽象层屏蔽底层硬件细节，提高代码的可移植性和可维护性。 流水线（Pipeline）式处理： 针对多阶段的DSP任务，介绍如何构建高效的数据流水线，将数据在不同处理阶段之间传递，提高整体吞吐量。 实时操作系统（RTOS）的应用： 探讨在“达芬奇”平台上选择和应用合适的实时操作系统（如Linux、FreeRTOS等）来管理任务、调度资源、保证实时性。 性能优化策略： 介绍各种性能优化手段，如算法优化、数据结构优化、缓存策略、指令集利用等，以最大化DSP的计算效率。 第三部分：核心DSP组件与高级应用 “达芬奇”平台上的硬件加速器与DSP指令集： “达芬奇”平台通常集成了专门的硬件加速器，用于执行特定的DSP操作（如FFT、DCT、FIR/IIR滤波器等）。本章将详细介绍这些硬件加速器的功能、接口以及如何通过编程模型高效地调用它们。同时，会深入探讨“达芬奇”DSP内核所支持的特定指令集，特别是SIMD（单指令多数据）指令，以及如何利用这些指令集来优化算法的计算速度。 常用的DSP算法实现与优化： 本章将聚焦于一些在多媒体和信号处理领域最常用的DSP算法，并结合“达芬奇”平台的特性进行深入讲解和优化。例如： 滤波算法： FIR、IIR滤波器的设计与实现，以及在“达芬奇”上利用硬件加速器或SIMD指令进行高效实现。 变换算法： FFT（快速傅里叶变换）及其在频谱分析、调制解调等方面的应用，以及如何在“达芬奇”平台上进行高效计算。 相关与卷积： 详细讲解相关和卷积的计算原理，以及在图像处理、模式识别等领域的应用，并探讨优化方法。 编码与解码算法（概述）： 简要介绍视频和音频编码解码算法的基本原理，并指出“达芬奇”平台上专门的硬件编解码器如何极大简化开发难度并提升性能。 “达芬奇”平台下的嵌入式系统集成与开发： 最终的DSP应用往往是嵌入式系统的一部分。本章将探讨如何将“达芬奇”DSP解决方案集成到完整的嵌入式系统中。这可能涉及： 与其他处理器（如ARM）的交互： 如何设计清晰的接口和协议，使CPU能够有效地调用DSP的功能。 外设驱动开发： 如何开发和配置与DSP相关的各类硬件外设驱动，如摄像头传感器、音频接口、显示控制器等。 操作系统与驱动层对接： 如何在RTOS下编写和管理DSP相关的驱动程序。 系统级调试与性能分析： 介绍用于调试整个嵌入式系统，特别是DSP部分和CPU交互的工具和方法。 本书的特色与读者收益： 本书的最大特色在于其系统性、深入性和实战性。它不仅提供了“达芬奇”平台的理论知识，更侧重于如何基于该平台构建和优化实际的DSP应用。 系统性： 从宏观的系统架构到微观的组件细节，构建了一个完整的知识体系。 深入性： 深入剖析了“达芬奇”平台的硬件特性、软件框架以及关键算法的实现与优化。 实战性： 提供了大量实际应用场景的分析，并通过对开发框架和组件的讲解，指导读者进行实际开发。 目标读者： 本书适合以下人群阅读： 嵌入式系统工程师： 致力于开发高性能多媒体处理、信号处理或通信系统的工程师。 DSP工程师： 希望深入了解和掌握“达芬奇”这类先进DSP平台技术的工程师。 计算机科学与电子工程专业的在校学生和研究生： 希望在DSP和嵌入式系统领域打下坚实基础，并掌握前沿技术的学生。 对“达芬奇”平台感兴趣的技术研究人员和开发者。 通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解“达芬奇”平台的强大能力与独特优势。 掌握构建高效、可维护的“达芬奇”DSP软件框架的技能。 熟练运用“达芬奇”平台上的硬件加速器和DSP指令集进行算法优化。 能够独立设计、开发和调试基于“达芬奇”平台的复杂DSP应用。 站在前沿，了解DSP技术未来的发展方向，并为相关领域的创新做好准备。 《新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件》是一本集理论深度与实践指导于一体的著作，它将带领读者走进“达芬奇”DSP技术的精彩世界，并赋能读者在多媒体处理和嵌入式系统开发领域取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书主要是冲着它对“新DSP技术”的定义和阐述。在我看来，“新”意味着它必须超越传统的固定流水线处理器模型，拥抱异构计算、大规模并行化以及软件定义硬件的趋势。这本书的论述方向似乎正指向这一点。我期待它能提供一个清晰的路线图，展示从传统的DSP概念到基于先进处理单元（比如向量处理器、张量加速器等）的新范式是如何过渡和演进的。尤其是关于“达芬奇系统”的命名，让我猜测它可能参考了某种成熟的、已被市场验证的架构理念，而不是纯粹的理论构建。如果书中能够批判性地分析现有主流DSP架构的优缺点，并提出一套具有前瞻性的解决方案，那么它就不仅仅是一本技术手册，而更像是一份行业白皮书。阅读过程中，我一直在寻找那些能让我“茅塞顿开”的观点，关于如何通过巧妙的软件“组件”封装，最大化地发挥硬件的并行潜力，同时保持代码的整洁和可调试性，这对我当前正在进行的项目至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺抓人眼球的，那种深邃的蓝色调，配上一些科技感的几何图形，让人一下子就能感受到它蕴含的专业气息。我是在一个技术论坛上偶然看到有人推荐的，说这本书对于理解现代数字信号处理的底层架构非常有帮助。我个人的技术背景主要集中在嵌入式系统和基础的信号处理算法上，对于更前沿的、涉及复杂硬件加速和软件框架整合的部分，一直感觉有点吃力。所以，这本书的标题——“新DSP技术——‘达芬奇’系统、框架和组件”——立刻就吸引了我。‘达芬奇’这个名字本身就带着一种精妙、多功能的暗示，让人期待它能系统地梳理出整个DSP生态系统的构建逻辑。我希望它不仅仅停留在理论介绍，而是能深入到如何将这些复杂的概念落地，比如在具体的应用场景中，如何有效地配置和使用那些‘组件’，以及‘框架’在提升开发效率和系统性能上究竟扮演了怎样的角色。拿到书后，我主要关注了它对当前工业界主流DSP解决方案的剖析，特别是那些能够在高性能计算和低功耗要求之间找到平衡点的技术路线。从初步翻阅的感受来看，它的内容深度似乎相当可观，不是那种泛泛而谈的入门读物，更像是为有一定基础的工程师准备的进阶指南，这一点非常对我胃口。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在高校从事信号处理教学工作的教师，我一直在寻找一本能够连接课堂理论与前沿工业应用的教材。现有的很多教材虽然在数学推导上无懈可击，但在实际的软硬件协同设计上显得力不从心。这本书的出现，正好填补了这样一个空白。它似乎不仅仅在讲解“如何做计算”，更在探讨“如何构建一个可持续、可维护的高性能计算平台”。我感兴趣的是书中对于软件架构范式的探讨，比如面向对象、面向服务的思想是如何融入到DSP组件的设计中的。在当前嵌入式领域对软件复用性要求越来越高的背景下，一个良好的“框架”设计理念至关重要。如果书中能够深入剖析这些设计哲学背后的权衡取舍——例如，为了提升灵活性而牺牲的极致性能，或者为了追求速度而增加的系统复杂性——那么这本书对培养下一代工程师的综合能力将是无价的。我希望它能成为我课堂上拓展学生视野的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在负责一个需要实时音频处理的项目，对低延迟、高吞吐量的DSP解决方案需求迫切。市面上的很多教材都侧重于传统的定点或浮点运算理论，但对于现代多核、异构计算环境下的资源调度和并行化策略，介绍得往往比较模糊。这本书的切入点似乎更贴近当前的工程实践。我特别留意了其中关于“系统”层面的讨论，因为在我看来，脱离了整体系统架构谈论DSP技术，很多优化都是空中楼阁。一个好的DSP系统，其性能往往受限于数据搬运的效率、缓存一致性管理以及任务间的同步机制。我期待这本书能在这方面提供一些独到的见解，比如如何设计高效的中间件层来桥接硬件加速单元和上层应用逻辑。如果它能提供一些实际的案例研究，展示如何通过合理的“框架”设计，使得算法工程师能够专注于算法本身，而不是被繁琐的底层接口调用所困扰，那这本书的价值就非常高了。总而言之，我更看重它在解决实际工程难题时的指导性，而不是单纯的学术探讨。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量是另一个让我印象深刻的点。在阅读技术书籍时，清晰的结构图和逻辑流程图简直是救命稻草，能极大程度上帮助理解那些抽象的概念。这本书在这方面做得相当不错，图表的使用非常到位，没有那种为了凑页数而强加的晦涩难懂的示意图。特别是涉及到“组件”的划分和交互关系时，作者似乎花了很大的力气去确保读者能够直观地把握数据流和控制流。从章节的逻辑推进来看，它似乎遵循了一种从宏观到微观的结构：先建立对整个“达芬奇”系统的宏观认知，然后深入到“框架”提供的抽象层，最后再细致讲解支撑这一切的底层“组件”特性。这种层层递进的方式，对于系统级思维的培养非常有益。我特别欣赏作者在描述复杂技术栈时所展现出的那种沉稳、不急不躁的叙事风格，既保证了信息的密度，又避免了信息过载，使得阅读过程相对顺畅，即使面对一些高深莫测的并行处理概念，也能保持清晰的思路。