數字信號控製器原理與實踐--基於MC56F8257 林誌貴 等 9787512413405 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林誌貴 等 著

圖書標籤:

• 數字信號控製器
• MC56F8257
• 嵌入式係統
• 信號處理
• 控製係統
• 林誌貴
• 電機控製
• DSP
• 微控製器
• 實踐應用
• 單片機

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512413405

商品編碼：29577371330

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：數字信號控製器原理與實踐--基於MC56F8257

定價：59.00元

作者：林誌貴 等

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787512413405

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《數字信號控製器原理與實踐：基於MC56F8257》以飛思卡爾（Freescale）的DSP56800E內核的MC56F82x係列DSC為藍本闡述數字信號控製器的軟件與硬件設計。全書共14章，～4章囊括瞭學習一個DSC完整要素的入門環節。其中章簡單介紹DSP56800E內核特點、尋址方式及指令。第2章介紹MC56F825X硬件小係統。第3章介紹個樣例程序及開發環境下的工程組織方法，完成個MC56F82571程的入門任務。第4章闡述串行通信接口QSCI，並給齣個帶中斷的實例。第5～13章分彆介紹瞭定時器、eFlexPWM、ADC、DAC、HSCM比較器、SPI、12C、Flash、CAN及MC56F8257其他模塊等。4章給齣瞭MC56F8257在數字濾波器中的應用。
　　《數字信號控製器原理與實踐：基於MC56F8257》提供瞭配套資料，內含所有底層驅動構件源程序、測試實例、輔助閱讀材料、教學課件、相關芯片資料及常用軟件工具。
　　《數字信號控製器原理與實踐：基於MC56F8257》可作為高等院校嵌入式係統等相關專業的教材或培訓資料，也可作為DSP56800E應用工程師的技術研發參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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掌控數字世界的脈搏：嵌入式係統與微控製器應用概覽 在當今高度互聯和智能化的時代，數字信號的生成、處理和控製已經滲透到我們生活的方方麵麵。從智能手機的通信功能，到汽車的電子控製係統，再到工業自動化生産綫上的精準調控，背後都離不開強大而高效的數字信號控製器。它們如同現代科技的“神經網絡”，默默地處理著海量信息，驅動著無數設備的運行。本書將帶領讀者深入探索數字信號控製器的核心原理，並結閤實際應用，揭示這些微小卻強大的芯片如何在數字世界中扮演著至關重要的角色。 一、 數字信號控製器（DSC）的崛起與核心價值 數字信號控製器（Digital Signal Controller，簡稱DSC）並非一個孤立的概念，它是微處理器（Microprocessor，MPU）和數字信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）優勢的融閤體。傳統的微處理器擅長通用計算和邏輯控製，而DSP則專注於高效的數字信號運算，如濾波、傅裏葉變換等。DSC集兩者之長，既擁有強大的通用控製能力，又具備高度優化的信號處理指令集，使其成為實時、高效的嵌入式係統設計中的理想選擇。 DSC的核心價值體現在其能夠同時處理復雜的控製任務和高速的信號采集與分析。在許多應用場景中，係統不僅需要執行一係列的控製邏輯，還需要實時監測、分析外部的模擬信號（如溫度、壓力、聲音、圖像等），並根據分析結果快速做齣響應。例如，在電力電子領域，DSC需要精確控製逆變器的開關時序，同時監測電流、電壓等參數以保證係統的穩定性和效率；在通信係統中，DSC需要處理調製解調、信道編碼等復雜算法，同時管理數據流和通信協議。DSC的齣現，極大地簡化瞭這類係統的設計，降低瞭成本，並提升瞭性能。 二、 DSC的內部架構與關鍵組成部分 理解DSC的工作原理，離不開對其內部架構的深入剖析。盡管不同廠商和型號的DSC在具體實現上有所差異，但其核心架構通常包含以下幾個關鍵部分： 1. 中央處理單元（CPU）： 這是DSC的“大腦”，負責執行指令、管理係統資源、處理邏輯控製等通用任務。CPU的性能，包括其時鍾頻率、指令集架構（ISA）、流水綫深度等，直接決定瞭DSC的整體計算能力。 2. 數字信號處理單元（DSP Core）： 這是DSC的“心髒”，專為高效的數字信號處理而設計。DSP Core通常具備專門的硬件加速器，如MAC（Multiply-Accumulate）單元，能夠在一個時鍾周期內完成乘法和加法運算，這對於數字濾波、FFT（快速傅裏葉變換）等DSP算法至關重要。此外，DSP Core還可能擁有特殊的指令，如SIMD（Single Instruction, Multiple Data）指令，允許一次操作處理多個數據，進一步提升運算效率。 3. 內存係統： 包括程序存儲器（Flash）和數據存儲器（RAM）。程序存儲器用於存放DSC運行的代碼，而數據存儲器則用於存儲變量、中間計算結果等。內存的容量、速度和訪問方式對DSC的性能有顯著影響。許多DSC還集成片上緩存（Cache），以減少CPU訪問外部存儲器的時間，提高數據存取效率。 4. 外設接口： 這是DSC與外部世界交互的“橋梁”。DSC集成瞭種類繁多的硬件外設，以滿足不同應用的需求。常見的接口包括： 模數轉換器（ADC）： 將外部的模擬信號轉換為數字信號，是采集外部信息的基礎。ADC的分辨率、采樣率和轉換速度是衡量其性能的關鍵指標。 數模轉換器（DAC）： 將數字信號轉換為模擬信號，用於輸齣控製信號或生成模擬波形。 定時器/計數器： 用於精確計時、脈衝生成、事件測量等，是實現精確控製的基礎。 脈衝寬度調製（PWM）發生器： 生成可變占空比的脈衝信號，廣泛應用於電機控製、電源管理等領域。 通信接口： 如UART（通用異步收發器）、SPI（串行外設接口）、I2C（集成電路總綫）、CAN（控製器局域網絡）、Ethernet（以太網）等，用於與其他芯片、設備或係統進行數據交換。 GPIO（通用輸入/輸齣）端口： 最基本的數據輸入/輸齣接口，用於連接簡單的數字器件。 5. 中斷控製器： 負責管理外部事件觸發的中斷請求。當發生重要事件時（如ADC轉換完成、定時器溢齣、接收到通信數據等），中斷控製器會暫停CPU當前正在執行的任務，轉而執行預定義的中斷服務程序（ISR），從而實現對突發事件的快速響應。 三、 DSC的工作流程與核心概念 DSC的工作流程可以概括為“采集-處理-控製”的閉環。 1. 信號采集： 通過ADC等外設，DSC采集來自外部環境的模擬信號，並將其轉換為數字信號。這個過程需要精確的采樣率和分辨率，以確保信號的真實性和完整性。 2. 信號處理： CPU和DSP Core協同工作，對采集到的數字信號進行處理。這可能包括： 濾波： 去除信號中的噪聲，提取有用信息（如低通濾波、高通濾波、帶通濾波）。 變換： 如FFT，將信號從時域轉換到頻域，分析其頻率成分。 分析與判斷： 根據處理結果，進行特徵提取、模式識彆、閾值判斷等。 算法執行： 運行各種控製算法，如PID（比例-積分-微分）控製、狀態空間控製等。 3. 控製輸齣： 基於信號處理的結果，DSC通過PWM、DAC、GPIO等外設輸齣控製信號，驅動執行器（如電機、LED、繼電器等）工作，從而實現對外部係統的控製。 4. 實時性： DSC的核心優勢在於其強大的實時處理能力。在許多應用中，從信號采集到控製輸齣的時間必須非常短且具有確定性，否則將導緻係統不穩定甚至失效。DSC的硬件加速器、高效的指令集、優化的中斷機製以及對實時操作係統的支持，共同保證瞭其齣色的實時性能。 四、 DSC在現代科技中的廣泛應用 DSC的強大功能使其在眾多領域得到瞭廣泛的應用，成為現代科技發展的重要支撐： 1. 消費電子： 智能手機、平闆電腦、數字相機、音響係統、智能傢電（如智能空調、洗衣機）等，DSC負責音頻/視頻信號的處理、用戶界麵交互、通信協議處理等。 2. 汽車電子： 發動機控製單元（ECU）、刹車防抱死係統（ABS）、電子穩定程序（ESP）、車載娛樂係統、高級駕駛輔助係統（ADAS）等，DSC在汽車中扮演著至關重要的角色，保障行車安全、提升駕駛體驗和燃油效率。 3. 工業自動化： 機器人控製、電機驅動、PLC（可編程邏輯控製器）輔助、過程控製、傳感器數據采集與分析等，DSC提高瞭生産效率、降低瞭製造成本、保證瞭産品質量。 4. 通信領域： 基站、路由器、調製解調器、無綫通信模塊等，DSC處理高頻信號、調製解調、信道編碼、協議棧等。 5. 醫療設備： 心電圖機、超聲波診斷儀、監護儀、輸液泵等，DSC提供精確的信號采集、分析和控製，保障病人的生命安全。 6. 航空航天： 飛行控製係統、導航係統、雷達係統等，DSC在高可靠性、高精度和實時性要求極高的領域發揮著關鍵作用。 7. 新能源： 太陽能逆變器、風力發電控製、電動汽車充電樁等，DSC負責能量轉換的精確控製和電網的穩定接入。 五、 掌握DSC的未來展望 隨著物聯網（IoT）、人工智能（AI）、5G通信等技術的飛速發展，對嵌入式係統的要求也日益提高。DSC作為嵌入式係統設計中的核心組件，其重要性將愈發凸顯。未來的DSC將朝著更高的集成度、更強的計算能力、更低的功耗、更豐富的外設接口以及更智能化的方嚮發展。硬件層麵的創新將與軟件層麵的優化緊密結閤，例如，結閤AI算法的硬件加速，實現更高效的邊緣計算。 掌握DSC的原理和應用，不僅是深入理解現代電子設備運作機製的關鍵，更是投身於蓬勃發展的嵌入式係統和物聯網領域的基石。通過對DSC的學習，讀者將能夠更好地理解和設計那些驅動我們數字世界的強大引擎，並在科技創新的浪潮中扮演更積極的角色。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字信號控製器原理與實踐——基於MC56F8257》的封麵設計給我一種嚴謹而又專業的視覺衝擊。封麵上“數字信號控製器”幾個大字，配閤著“原理與實踐”的副標題，瞬間就勾勒齣瞭本書的核心定位：既有理論深度，又不乏工程實踐的指導意義。封底的介紹簡潔明瞭，點齣瞭MC56F8257這款芯片作為核心，預示著本書將深入剖析該款DSP的具體應用。我對於數字信號處理的領域一直抱有濃厚的興趣，尤其是在嵌入式係統中實現復雜的算法，這對我來說是一項充滿挑戰但又極具吸引力的任務。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇深入探索DSP世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的最大驚喜在於其對MC56F8257這款DSP的深度挖掘。市麵上關於DSP的書籍不少，但能夠如此聚焦於一款特定型號芯片，並將其原理和實踐結閤得如此渾然天成的，實屬難得。書中對MC56F8257的指令集、存儲器結構、外設接口等都進行瞭詳盡的解析，這對於想要深入理解這款芯片的讀者來說，是寶貴的參考資料。我特彆欣賞書中通過大量圖錶和代碼片段來輔助說明，使得復雜的硬件細節和軟件編程都變得易於理解。對於一些初學者來說，或許一開始會覺得某些部分稍顯晦澀，但隻要靜下心來，跟著書中的步驟一步步學習，定能收獲頗豐。

評分☆☆☆☆☆

讀完林誌貴等著的《數字信號控製器原理與實踐——基於MC56F8257》，我深刻感受到瞭作者在DSP領域深厚的功底和豐富的實踐經驗。本書在原理講解上，並未流於空泛的理論推導，而是緊密結閤MC56F8257這款具體的DSP芯片，讓抽象的信號處理概念變得觸手可及。例如，在介紹濾波器設計時，書中不僅講解瞭FIR和IIR濾波器的基本原理，還詳細闡述瞭如何在MC56F8257上進行硬件實現，並給齣瞭具體的代碼示例。這種理論與實踐相結閤的寫作方式，對於我這樣希望將DSP技術應用到實際項目中的讀者來說，無疑是極大的福音。每一個章節的講解都循序漸進，從基礎的DSP理論，到芯片的架構特性，再到各種應用場景的實例，邏輯清晰，條理分明。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事嵌入式係統開發的工程師，我在工作中經常會遇到需要處理高速、高精度數字信號的場景，例如音頻處理、電機控製、通信係統等。而數字信號控製器（DSC）正是解決這些問題的關鍵。林誌貴等著的《數字信號控製器原理與實踐——基於MC56F8257》這本書，就像是為我量身定做的一份實用指南。它不僅係統地梳理瞭DSC的核心原理，更重要的是，它提供瞭一條清晰的路徑，指導讀者如何將這些原理轉化為實際可運行的代碼，並且是針對MC56F8257這款高性能芯片。書中給齣的許多實際案例，都具有很高的參考價值，我從中獲得瞭許多解決實際工程問題的靈感和方法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於推動我國在數字信號控製領域的理論研究和工程應用具有重要意義。MC56F8257作為一款集成瞭MCU和DSP核心的SoC芯片，其強大的性能和靈活的架構，為實現復雜的嵌入式係統提供瞭極大的便利。林誌貴等作者通過這本書，將這款芯片的強大功能和豐富的應用潛力，通過清晰易懂的語言和詳實的實例，毫無保留地呈現給讀者。書中對於實時操作係統（RTOS）在DSC上的應用，以及與其他外設的集成策略，都進行瞭深入的探討，這對於希望構建復雜嵌入式係統的讀者來說，無疑是極具價值的指導。這本書的成功，必將激發更多開發者對DSC技術的興趣，並在更廣泛的領域內推動其應用。