TMS320C54x DSP结构、原理及应用(第2版) 戴明桢,周建江 978781124 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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戴明桢，周建江 著

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出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787811242461

商品编码：29577425300

包装：平装

出版时间：2007-08-01

基本信息

书名：TMS320C54x DSP结构、原理及应用(第2版)

定价：34.00元

作者：戴明桢,周建江

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2007-08-01

ISBN：9787811242461

字数：515000

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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DSP经历了近30年的飞速发展，已经在众多高科技领域和日常生活中得到了越来越广泛的应用。本书是一本学习DSP的入门教材。全书以TI公司推出的性能价格比高、结构典型、应用十分广泛的TMS320C54x系列DSP芯片为例，详细介绍了DSP的结构组成、工作原理、指令系统、软件编程和集成开发环境CCS的使用方法，并且给出了TMS320C54x DSP在实现FIR和IIR滤波器、FFT等应用中的编程使用方法。
本书既可作为高等院校工科电子类专业本科生和研究生的教材，也可供从事数字信号处理技术和DSP芯片开发应用的广大工程技术人员参考。

目录

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诸论
章 TMS320C54x的结构原理
1.1 TMS320系列DSP芯片概述
1.2 TMS320C54x DSP
1.3 总线结构
1.4 存储器
1.5 户央处理单元
1.6 数据寻址方式
1.7 程序存储器地址生成方式
1.8 流水线
1.9 在片外围电路
1.10 串行口
1.11 DMA控制器
1.12 外部总线
1.13 TMS320C54x引脚信号说明
第2章 指令系统
2.1 指令的表示方法
2.2 指令系统
第3章 汇编语言程序开发工具
3.1 TMS320C54x软件开发过程
3.2 汇编语言程序的编写方法
3.3 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程
3.4 COFF的一般概念
3.5 汇编
3.6 链接
第4章 Simulator和CCS集成开发工具的使用方法
4.1 Simulator的使用方法
4.2 什么是CCS
4.3 如何安装和设置CCS
4.4 CCS窗口介绍
4.5 如何建立工程文件
4.6 如何调试程序
4.7 如何与外部文件交换数据
4.8 如何仿真外部中断和测试程序的执行时间
4.9 如何利用图形窗口观察和分析数据
4.10 通用扩展语言
4.11 CCS应用举例
第5章 汇编语言程序设计
5.1 程序的控制与转移
5.2 堆栈的使用方法
5.3 加、减法和乘法运算
5.4 重复操作
5.5 数据块传送
5.6 双操作数乘法
5.7 长字运算和并行运算
5.8 小数运算
5.9 除法运算
5.10 浮点运算
第6章 TMS320C54x的软硬件应用
6.1 TMS320C54x与存储器及外围设备接口
6.2 TMS320C54x与慢速器件接口
6.3 FIR滤波器的C54x实现方法
6.4 IIR滤波器的C54x实现方法
6.5 快速傅里叶变换(FFT)的C54X实现方法
6.6 正弦和余弦信号发生器
6.7 自举加载器
6.8 DMA与McBSP相结合的数据采集系统
附录A TMS320系列芯片DSP的命名方法
附录B TMS320C5402引脚图和引脚分配表
附录C TMS320C54x DSP的中断向量表和硬件中断优先权
附录D 等待周期表
附录E TMS320C54x指令系统一览表(按指令功能排列)
附录F TMS320C54x指令系统一览表(按指令字母顺序排列)
附录G TMS320CS4x汇编命令一览表
附录H FFT正弦、余弦系数表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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深入解析半导体行业的创新之路：从硅片到智能设备的崛起 本书并非聚焦于特定型号的数字信号处理器，而是以一种更宏观的视角，深入探讨了半导体技术在现代社会中所扮演的关键角色及其发展历程。它将带领读者穿越时间的长河，从最初对电子元件的奇思妙想，一步步走到如今无处不在的智能设备背后那颗颗精密的“心脏”——集成电路。 第一章：孕育微电子的土壤——从晶体管的诞生到集成电路的曙光 这一章节将追溯电子学发展的源头，重点剖析晶体管的横空出世如何颠覆了传统的真空管技术，为微型化奠定了坚实的基础。我们将详细介绍晶体管的 pn 结原理、材料科学的突破，以及它在放大和开关功能上的革命性意义。随后，章节将过渡到集成电路（IC）的概念，阐述将大量晶体管和其他电子元件集成到同一硅片上的巨大挑战与成就。我们会探讨早期集成电路的发展历程，从简单的逻辑门电路到复杂的微处理器雏形，以及由此引发的电子产品小型化、高性能化的浪潮。这一部分的重点在于理解集成电路的基本构成元素和制造工艺的早期演进，为后续更复杂的数字信号处理技术打下概念基础。 第二章：数字信号处理的基石——二进制世界的逻辑与算术 在深入探讨数字信号处理之前，理解其核心语言——二进制至关重要。本章将详尽解析二进制数系的表示方法，包括原码、补码、反码等，并重点介绍它们在计算机运算中的实际应用。我们将详细讲解逻辑门电路（AND, OR, NOT, XOR等）的工作原理及其组合，阐述它们如何构成更复杂的逻辑单元，如加法器、减法器、寄存器等。此外，本章还将深入剖析二进制算术运算的实现方式，例如二进制加法、减法、乘法和除法的硬件实现原理，以及移位操作在数字信号处理中的普遍性。掌握这一章节的内容，读者将能够理解数字系统如何进行信息编码、逻辑判断和数值计算，为理解后续数字信号处理算法奠定坚实的理论基础。 第三章：连接物理世界与数字领域——数模与模数转换的艺术 我们所处的物理世界是模拟的，而计算机内部处理的是数字信息。本章将聚焦于连接这两个世界的桥梁——数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）。我们将详细阐述不同类型的 DAC，如 R-2R 梯形 DAC、权电阻 DAC，分析它们的结构、工作原理、精度和速度等关键参数。同样，我们将深入探讨各类 ADC，包括逐次逼近型 ADC、双积分型 ADC、sigma-delta ADC 等，解析它们的转换过程、优缺点以及适用场景。本章还将讨论采样定理（奈奎斯特-香农采样定理）的重要性，解释其如何决定了模拟信号数字化过程中的信息保真度。理解 DAC 和 ADC 的工作原理，是掌握任何涉及模拟信号采集、处理和输出的数字系统的关键。 第四章：数据流动与指令执行——计算机体系结构初探 要理解数字信号如何被处理，就必须对执行这些处理的“大脑”——计算机体系结构有所了解。本章将介绍计算机的基本组成部分，包括中央处理器（CPU）、内存、输入/输出（I/O）设备等，以及它们之间的数据流动和通信机制。我们将详细解析 CPU 的工作原理，包括指令集架构（ISA）的概念、指令的获取、解码、执行和写回过程。我们还将探讨流水线技术如何提高 CPU 的执行效率，以及缓存（Cache）机制在加速数据访问中的作用。此外，本章还将简要介绍不同类型的计算机体系结构，如冯·诺依曼结构和哈佛结构，以及它们在数字信号处理应用中的潜在优势。 第五章：量化信息的强大力量——数字信号处理的基本概念与流程 本章将正式引入数字信号处理（DSP）的核心概念。我们将明确定义什么是数字信号，以及与模拟信号的区别。随后，我们将详细阐述数字信号处理的典型流程：信号的采集（通过 ADC）、信号的预处理（滤波、降噪等）、信号的特征提取、信号的分析与识别，以及最终的输出（通过 DAC 或其他方式）。我们将介绍一些基本的数字信号处理概念，如信号的采样率、量化深度、频谱分析（傅里叶变换的直观理解）等。通过这一章节，读者将对 DSP 的整体框架和应用领域有一个清晰的认识。 第六章：时间域的魔术——滤波器设计与实现 滤波器是数字信号处理中最基础也是最重要的工具之一。本章将深入探讨数字滤波器的设计与实现。我们将区分无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲积响应（FIR）滤波器，详细分析它们的结构、传递函数以及设计方法。我们将介绍常见的滤波器类型，如低通、高通、带通和带阻滤波器，以及它们在去除噪声、提取有用信息等方面的作用。此外，本章还将讨论滤波器的时域和频域特性，以及如何根据具体的应用需求选择合适的滤波器类型和参数。 第七章：在频率的海洋中导航——傅里叶变换与频谱分析 傅里叶变换是理解信号在频率域行为的强大工具。本章将详细介绍傅里叶变换的数学原理，包括连续时间傅里叶变换（CTFT）和离散时间傅里叶变换（DTFT），以及它们在离散信号处理中的应用——离散傅里叶变换（DFT）。我们将重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，解释其如何高效地计算 DFT，极大地加速了频谱分析的进程。读者将学习如何利用傅里叶变换分析信号的频率成分，识别噪声、谐波等，并理解其在音频、通信、图像处理等领域的广泛应用。 第八章：捕捉信号的脉搏——相关性分析与卷积 相关性分析和卷积是 DSP 中用于度量信号相似性和信号系统响应的重要工具。本章将详细阐述自相关和互相关函数的概念，以及它们如何用于检测信号的周期性、模式匹配和同步。我们还将深入讲解卷积的概念，它描述了一个线性时不变（LTI）系统对输入信号的响应。我们将讨论卷积的数学定义和计算方法，以及在时域和频域中的关系。这一章的内容对于理解系统识别、模式识别以及信号滤波器的设计至关重要。 第九章：智能时代的驱动力——嵌入式系统与微控制器 数字信号处理技术最终需要载体来运行。本章将介绍嵌入式系统和微控制器（MCU）的概念。我们将解释嵌入式系统的定义，以及它们在各种设备中的应用，从家用电器到工业自动化。我们将重点介绍微控制器的基本结构，包括 CPU、内存、各种外设接口（如 GPIO、ADC、DAC、定时器、通信接口等）。我们将探讨微控制器如何通过执行预先编写的程序来控制和协调各种硬件资源，实现特定的功能。这一章为读者理解 DSP 硬件平台提供了基础。 第十章：从理论到实践——DSP 应用领域概览 在掌握了 DSP 的基本理论和工具之后，本章将带领读者领略 DSP 在各个领域的精彩应用。我们将重点介绍以下几个方面： 通信系统： 数字调制解调、信道编码、语音编码、回声消除等。 音频处理： 音效增强、降噪、音频压缩（MP3, AAC 等）、语音识别。 图像与视频处理： 图像滤波、边缘检测、特征提取、图像压缩（JPEG, MPEG 等）、视频编码。 控制系统： PID 控制器、电机控制、机器人控制。 生物医学工程： 心电图（ECG）分析、脑电图（EEG）处理、医学影像处理。 汽车电子： ABS 系统、发动机控制单元（ECU）、高级驾驶辅助系统（ADAS）。 通过这些实例，读者将能够深刻理解 DSP 技术如何赋能现代科技，并为他们的未来学习和工作提供方向。 第十一章：挑战与未来——DSP 技术的发展趋势 最后，本章将对 DSP 技术的发展进行展望。我们将讨论当前 DSP 技术面临的挑战，例如功耗优化、实时性要求、复杂算法的硬件实现等。同时，我们将探讨未来的发展趋势，包括： 多核与异构计算： 如何利用多核处理器和不同类型的处理器（如 GPU, NPU）来加速 DSP 计算。 人工智能与机器学习的融合： 如何将深度学习模型集成到 DSP 系统中，实现更智能的信号分析与决策。 低功耗设计： 尤其是在物联网（IoT）和可穿戴设备领域，对低功耗 DSP 的需求日益增长。 新兴应用： 如 5G 通信、自动驾驶、虚拟现实/增强现实（VR/AR）等领域对 DSP 技术提出的新需求。 本书的整体目标是为读者构建一个关于半导体技术、数字信号处理理论、核心算法以及广泛应用领域的完整知识体系，帮助他们理解从基础的电子元件到驱动现代智能社会的复杂技术链条。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题瞬间就吸引了我——《TMS320C54x DSP结构、原理及应用（第2版）》。作为一名在嵌入式领域摸爬滚打多年的工程师，对数字信号处理器（DSP）一直有着浓厚的兴趣，尤其是TI的C5000系列，它们在许多音频、通信和控制系统中扮演着至关重要的角色。我手上正好有一些老项目需要优化，或者说，是需要重新理解其背后的设计思路。所以，当看到这本书，特别是“第2版”的字样时，我毫不犹豫地将其收入囊中。翻开书页，扑面而来的是一种严谨的学术气息，同时又带着解决实际问题的导向性。作者们在序言中反复强调了DSP在现代电子技术中的地位，以及C54x系列强大的性能和广泛的应用前景。这让我对接下来的阅读充满了期待，希望能从书中汲取到更多关于C54x架构的深度洞察，以及如何将其强大的处理能力有效地应用到实际工程项目中。尤其是“应用”这部分，我非常关注，因为理论再精彩，最终还是要落地到能够解决实际问题的层面。希望这本书能为我提供丰富的案例和实用的技巧，让我能够更加游刃有余地驾驭C54x这个平台。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次接触到数字信号处理这个概念的时候，我就被它深深吸引了。它像是连接了数学的抽象世界和物理世界的桥桥梁，能够用精妙的算法将现实世界的各种信号转化为可操作的数据，并进行各种神奇的操作。TMS320C54x系列DSP，作为TI公司在这个领域的明星产品，其强大的处理能力和成熟的架构，一直是我想深入了解的目标。这本书的“结构、原理及应用”的标题，正是我一直以来寻找的学习路径。我渴望了解C54x内部的微处理器是如何工作的，它的指令集有着怎样的设计哲学，又是如何通过这些指令来高效地完成复杂的数学运算。我希望这本书能够提供清晰的图示和生动的讲解，让我能够可视化地理解DSP的工作流程。在“应用”方面，我也希望能看到一些不同领域的典型案例，比如通信、控制，甚至是工业自动化。通过这些实际的例子，我希望能更直观地感受到DSP在现代科技中扮演的角色，并激发我自己的创新灵感。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名正在为毕业论文而苦恼的学生来说，一本内容扎实、讲解透彻的DSP教材简直是雪中送炭。我的研究方向恰好涉及到信号处理的某个细分领域，而TMS320C54x系列DSP由于其出色的性价比和强大的实时处理能力，一直是国内外研究者们的首选平台之一。因此，我迫切需要一本能够系统介绍C54x系列芯片从基础到进阶的知识体系的书籍。我最看重的是这本书的“原理”和“应用”部分，特别是理论与实践的结合。我希望能从书中学习到DSP的核心算法是如何在C54x平台上高效实现的，例如FFT、滤波器设计等。同时，作者在“应用”部分提供的具体实例和开发流程，将对我快速上手项目、完成实验研究至关重要。我希望这本书不仅仅是理论的堆砌，更能提供一些实际的开发经验和技巧，比如如何使用CCS（Code Composer Studio）进行调试，如何优化代码以达到最佳性能，甚至是一些常见问题的排查方法。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在音频处理领域摸索多年的工程师，我对DSP的理解有着自己独特的视角。我关注的不仅仅是理论上的模型，更看重它在实际音频信号处理中的应用效果。TMS320C54x系列DSP以其高效的乘加器和灵活的指令集，在音频领域拥有广泛的应用，例如音频编码解码、回声消除、噪声抑制等。这本书的“应用”部分，尤其是针对音频处理的实例，是我最为期待的内容。我希望能够从中学习到如何利用C54x的硬件特性，实现高质量的音频算法。比如，书中是否会介绍如何在高采样率下进行实时滤波？如何设计高效的压缩算法？对于数字音频的量化、采样和滤波这些基本概念，我希望书中能够有清晰的讲解，并且能将这些概念与C54x的硬件实现紧密联系起来。此外，书中提供的代码示例，如果能够涵盖一些基础但实用的音频处理模块，将对我非常有帮助，能让我直接借鉴，并在此基础上进行二次开发。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学习一门复杂的硬件体系，最关键的莫过于理解其“骨骼”和“灵魂”。这本书的题目，尤其是“结构”和“原理”这两个词，直接触及到了我学习DSP的核心诉求。在实际工作过程中，我们常常会遇到各种各样的性能瓶颈，而很多时候，这些瓶颈的根源都隐藏在芯片的底层结构和工作原理之中。比如，DSP的流水线如何工作？它的指令集有哪些特点？不同的寻址方式对性能有多大影响？这些细节的掌握，往往能决定一个项目的成败。我希望这本书能够深入浅出地剖析TMS320C54x的微架构，从数据通路、指令执行流程到中断机制，甚至是硬件乘加器（MAC）单元的细节，都能有详尽的阐述。我不害怕深入的技术细节，反而乐在其中，因为只有彻底理解了“为什么”和“怎么做”，才能真正做到“得心应手”。希望这本书能像一把钥匙，为我打开C54x这扇通往高效嵌入式设计的大门，让我能够更好地理解那些晦涩的代码背后所蕴含的硬件逻辑。