新DSP技術——“達芬奇”係統、框架和組件 9787118064018 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張起貴 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 達芬奇係統
• 嵌入式係統
• 圖像處理
• 音頻處理
• 通信工程
• 控製工程
• 算法實現
• 軟件開發

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118064018

商品編碼：29657994234

包裝：平裝

齣版時間：2009-09-01

基本信息

書名:新DSP技術——“達芬奇”係統、框架和組件

：49.00元

售價：33.3元,便宜15.7元,摺扣67

作者:張起貴

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2009-09-01

ISBN：9787118064018

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.581kg

編輯推薦

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內容提要

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今天的個人計算機，就是明天的嵌入式SoC！采用這個理念，把麵嚮服務的架構SOA引入到異構嵌入式多核處理器，就是Tl的達芬奇技術的關鍵特點，它拓展瞭未來嵌入式SoC的一個發展方嚮。
本書從軟件工程層麵分析瞭嵌入式SoC達芬奇技術的硬件、係統、框架和組件。由淺入深地介紹瞭SoC芯片及匯編指令，硬件評估闆設計，移植操作係統，達芬奇軟件資源和搭建流媒體應用係統，嵌入式中間件和達芬奇框架，以及怎樣裝配Codec引擎、創建Codec Server和編譯Codec算法；描述瞭如何利用達芬奇框架和H，264算法組件搭建一個高質量、低成本的基於SIP的流媒體傳輸係統，這是視頻監控和視頻會議中普遍應用的部件。本書後精心提供瞭11個實驗，讀者可以聯係作者(Email：CE S Lab@163.)索取源代碼包。讀者通過這些實驗可以深入瞭解達芬奇技術本質，同時擁有瞭流媒體處理各方麵的代碼資源，從修改這些代碼齣發可以獲得各種復雜高效的流媒體應用係統。
本書介紹的嵌入式係統框架也為今後開發我國自主知識産權的多核嵌入式係統提供瞭一個研究方法。
本書可以作為高等學校電子信息專業本科畢業生就業培訓的教材，同時可作為研究生進行嵌入式係統體係架構、流媒體算法等課題的研究平颱。

目錄

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第1章 達芬奇SoC硬件結構
　1.1 ARM子係統
　　1.1.1 概述
　　1.1.2 存儲器組織
　1.2 DSP子係統
　　1.2.1 概述
　　1.2.2 存儲器組織
　　1.2.3 DSP數據通路與控製
　　1.2.4 DSP中斷控製器
　　1.2.5 DSP斷電控製器
　　1.2.6 DSP帶寬管理
　　1.2.7 DSP存儲器保護機製
　1.3 視頻處理子係統（VPSS）
　　1.3.1 視頻前端
　　1.3.2 視頻後端
　1.4 係統控製模塊
　　1.4.1 CPLD邏輯控製模塊
　　1.4.2 復位電路
　1.5 電源管理
　　1.6 外部存儲接口
　　1.6.1 DDR2存儲器
　　1.6.2 NANDFlash
　1.7 外圍控製模塊
　　1.7.1 12C擴展GPl0模塊
　　1.7.2 網絡接口模塊
　　1.7.3 USB接口電路
　1.8 音視頻模塊
　　1.8.1 音頻編解碼模塊
　　1.8.2 視頻編解碼模塊
　1.9 DM6446總綫共享
　　1.9.1 DMSoC交換中心資源
　　1.9.2 EDMA5控製器
　　1.9.3 EDMA3數據結構
　　1.9.4 EDMA3參數RAM
　　1.9.5 連接（Linking）和鏈接（Chaining）
第2章 DM6446DSP指令集與程序設計
　2.1 TMS320DM6446DSP指令集
　　2.1.1 Load／Store類指令
　　2.1.2 加減法指令
　　2.1.3 乘法指令
　　2.1.4 邏輯運算指令
　　2.1.5 移位指令
　　2.1.6 位操作指令
　　2.1.7 比較及判彆類指令
　　2.1.8 搬移指令
　　2.1.9 域乘法
　　2.1.10 軟件流水相關指令
　　2.1.11 程序轉移類指令
　2.2 用定點DSP指令實現浮點除法
　　2.2.1 DM6446浮點數錶示
　　2.2.2 確定小數點的位置
　　2.2.3 浮點數與定點數的轉換
　　2.2.4 實現定點DSP除法
　　2.2.5 牛頓迭代法
　　2.2.6 移位相減實現浮點除法
　　2.2.7 移位相減法的核心代碼
　　2.2.8 移位減法實現雙精度除法
　　2.2.9 兩種方法的比較
　2.3 DSP綫性匯編
　　2.3.1 綫性匯編概述
　　2.3.2 優化SATD函數
　　2.3.3 用綫性匯編實現SATD
　2.4 其他優化方法
　　2.4.1 代碼編寫注意事項
　　2.4.2 內聯函數
　　2.4.3 優化編譯選項
　　2.4.4 存儲器的配置優化
　　2.4.5 Cache的性能優化
第3章 DVEVM使用指南
　3.1 概述
　……
第4章 DVEVM軟件設計
第5章 嵌入式操作係統引導與配置
第6章 DVSDK軟件開發套件
第11章 基於DVEVM的SIP視頻監控係統
第12章 Da Vinci實驗例程
附錄 本書中用到的術語及縮寫對照錶
附圖
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理的革新之路：“達芬奇”係統、框架與核心組件解析 在信息爆炸的時代，數字信號處理（DSP）已成為推動現代科技發展的關鍵技術之一。從通信、醫療到消費電子、工業自動化，DSP無處不在，深刻影響著我們的生活。而“達芬奇”係統，作為DSP領域的一項重要革新，以其獨特的架構、強大的處理能力和靈活的框架，為DSP應用的設計與實現開闢瞭新的可能。本書深入剖析“達芬奇”係統的方方麵麵，旨在為讀者提供一個全麵、深入的理解，使其能夠充分掌握這項技術，並在實際應用中發揮其最大潛力。 一、 探尋“達芬奇”係統的核心理念與設計哲學 “達芬奇”係統並非孤立的技術概念，而是建立在一係列先進的設計理念之上。本書將首先追溯DSP技術發展的脈絡，分析傳統DSP處理器在麵臨日益復雜的計算任務時所遇到的瓶頸。在此基礎上，詳細闡述“達芬奇”係統是如何通過引入創新的架構來解決這些挑戰的。 異構計算的優勢： “達芬奇”係統的一大亮點在於其對異構計算的深刻理解和應用。不同於傳統的單一處理器架構，“達芬奇”係統往往集成瞭多種類型的處理單元，例如高性能的通用CPU、專為並行計算設計的DSP內核，以及高效的專用硬件加速器。本書將深入探討這種異構設計所帶來的優勢，包括任務的閤理分配、計算資源的優化利用，以及整體性能的飛躍。讀者將瞭解到，如何根據信號處理任務的特性，選擇最適閤的處理器來執行，從而達到事半功倍的效果。 數據流導嚮的設計： 許多信號處理任務具有高度的數據依賴性和並行性。“達芬奇”係統在設計上充分考慮瞭這一點，傾嚮於采用數據流導嚮的編程模型。這意味著計算被分解為一係列數據處理階段，數據在這些階段之間自由流動。本書將詳細解釋數據流模型的工作原理，以及它如何有效地降低數據傳輸的開銷，提高吞吐量，並簡化並行化編程。 可配置性與可擴展性： 現代DSP應用的需求是多樣且不斷變化的。“達芬奇”係統通過提供高度的可配置性和可擴展性來適應這一趨勢。無論是硬件架構的靈活配置，還是軟件框架的模塊化設計，都為開發者提供瞭極大的自由度。本書將探討“達芬奇”係統是如何實現這種靈活性，以及如何通過硬件重配置和軟件模塊的組閤來快速適應新的應用場景。 二、 “達芬奇”係統架構的深度解析：硬件層麵的創新 硬件是支撐一切DSP應用的基礎。“達芬奇”係統在硬件層麵的設計上，蘊含著許多精妙之處。本書將從硬件的角度，詳細剖析“達芬奇”係統的關鍵組成部分。 多核處理器的集成： 現代“達芬奇”係統通常采用多核處理器，包括一個或多個ARM核心以及一個或多個TMS320C6000係列DSP核心。本書將詳細介紹這些核心各自的特點、優勢以及在係統中的協同工作方式。例如，ARM核心擅長處理控製任務、操作係統和復雜邏輯，而C6000 DSP核心則在高速、低延遲的數學運算和信號處理算法方麵錶現齣色。理解不同核心的功能定位，對於高效利用“達芬奇”係統至關重要。 專用硬件加速器： 為瞭進一步提升性能並降低功耗，許多“達芬奇”係統集成瞭專門的硬件加速器，用於執行特定的信號處理任務，如FFT（快速傅裏葉變換）、FIR（有限脈衝響應）濾波器、Viterbi解碼等。本書將詳細介紹這些加速器的作用、工作原理以及如何將其集成到整體處理流程中。讀者將瞭解到，如何通過利用這些硬件加速器，大幅提升算法的執行效率。 高速互聯與內存管理： 在多核異構係統中，高效的數據傳輸和內存管理是性能的關鍵。本書將深入探討“達芬奇”係統采用的高速互聯技術（如EDMA——增強型直接內存訪問控製器）以及其復雜的內存層次結構。理解如何有效地管理CPU和DSP之間的數據共享，以及如何利用DMA控製器實現高效的數據搬移，是優化係統性能的重要環節。 外圍接口與通信能力： 信號處理係統通常需要與外部世界進行交互，接收和發送數據。本書將全麵介紹“達芬奇”係統豐富的外圍接口，包括各種串行和並行接口（如SPI、I2C、UART、SD/MMC）、網絡接口（如Ethernet）、視頻接口（如MIPI CSI/DSI）以及音頻接口（如I2S）。這些接口的詳細介紹，將幫助讀者理解“達芬奇”係統如何靈活地連接各種傳感器、顯示器和其他設備。 三、 “達芬奇”軟件框架的強大支撐：開發效率的飛躍 強大的硬件需要優秀的軟件來駕馭。為“達芬奇”係統量身定製的軟件框架，極大地簡化瞭復雜的DSP應用開發流程。 TI-RTOS 操作係統： Real-Time Operating System (RTOS) 是嵌入式係統開發的基礎。“達芬奇”係統通常運行在TI-RTOS之上，這是一款實時操作係統，為應用程序提供任務調度、資源管理、同步機製等核心功能。本書將詳細介紹TI-RTOS的關鍵組件、API接口以及如何利用它來構建穩定、可靠的實時DSP應用。 DSP/BIOS 組件： DSP/BIOS是TI RTOS的一個重要組成部分，為DSP核心提供瞭更加精細化的實時調度和資源管理。本書將深入講解DSP/BIOS的架構、API和使用技巧，幫助開發者充分發揮DSP核心的性能潛力。 平颱支持庫 (PSDK) 和驅動程序： 為瞭簡化硬件抽象，TI提供瞭豐富的平颱支持庫 (PSDK) 和各種外設驅動程序。本書將介紹這些庫和驅動程序的結構和功能，以及如何通過它們來快速訪問和控製硬件資源。理解和使用這些工具，能夠顯著縮短開發周期，減少代碼的重復編寫。 多核協同編程模型： 在多核異構係統中，如何有效地協調不同核心之間的任務和數據交換，是開發中的一大挑戰。“達芬奇”係統提供瞭多種編程模型和工具來支持多核協同。本書將深入探討這些模型，例如 MessageQ（消息隊列）、Shared Memory（共享內存）等，並結閤實例講解如何實現高效的多核通信和同步，從而最大化利用係統的並行處理能力。 圖像與視頻處理庫： “達芬奇”係統在圖像和視頻處理領域具有廣泛的應用。本書將介紹TI提供的針對圖像和視頻處理優化的庫，例如Image Processing Library (IPL)、Video Processing Library (VPL) 等。讀者將瞭解到如何利用這些庫來實現各種高級的圖像和視頻處理算法，如圖像增強、目標檢測、視頻編碼/解碼等。 四、 核心組件的深入剖析：算法實現與優化 掌握瞭係統架構和軟件框架，接下來的關鍵在於如何將具體的信號處理算法高效地實現在“達芬奇”係統上。 算法的分解與映射： 許多信號處理算法可以被分解成更小的、可並行執行的模塊。本書將探討如何識彆算法中的並行性，並將這些模塊映射到“達芬奇”係統的不同處理單元上，實現最優的計算效率。 DSP指令集與優化技巧： TMS320C6000係列DSP擁有強大的指令集，支持SIMD（單指令多數據流）、VLIW（超長指令字）等特性。本書將深入講解這些指令集的特性，並介紹如何編寫針對性的匯編代碼或利用編譯器優化指令，來最大化DSP核心的計算性能。 高效的內存訪問策略： 在DSP係統中，內存訪問的效率直接影響整體性能。本書將講解如何設計高效的內存訪問模式，例如利用緩存、局部內存以及DMA控製器，來減少內存訪問延遲，提高數據吞吐量。 浮點運算與定點運算的權衡： 不同的信號處理算法對計算精度有不同的要求。本書將討論在“達芬奇”係統中如何根據實際需求，閤理選擇浮點運算和定點運算，以及如何在定點運算中進行溢齣處理和量化，以在精度和性能之間取得最佳平衡。 功耗優化策略： 在許多應用場景下，功耗是重要的考量因素。“達芬奇”係統提供瞭多種功耗管理機製。本書將介紹如何通過閤理的算法設計、任務調度以及硬件資源的動態配置，來有效降低係統的功耗。 五、 “達芬奇”係統應用場景的廣泛展望 “達芬奇”係統的強大能力使其在眾多領域展現齣巨大的應用潛力。本書將通過實際案例，展示“達芬奇”係統在以下領域的應用： 通信係統： 從基站到移動設備，DSP在無綫通信、蜂窩網絡、Wi-Fi等領域發揮著核心作用。 消費電子： 智能電視、高清播放器、音頻設備等産品的復雜信號處理任務。 汽車電子： 自動駕駛、高級駕駛輔助係統（ADAS）、車載娛樂係統等。 醫療設備： 醫學成像、生命體徵監測、診斷設備等。 工業自動化： 機器人控製、電機驅動、傳感器數據處理等。 結語 “達芬奇”係統代錶瞭數字信號處理技術前沿的發展方嚮。本書通過對“達芬奇”係統架構、軟件框架和核心組件的深入剖析，以及對其在各類應用場景中的實踐探索，旨在為廣大工程師、研究人員和學生提供一本全麵、實用的技術指南。掌握“達芬奇”係統，就是掌握瞭驅動未來智能設備和信息處理的關鍵鑰匙。我們相信，本書的讀者將能夠從中汲取寶貴的知識和靈感，在DSP技術的廣闊天地中，創造齣更多具有劃時代意義的創新成果。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這類偏重底層架構的書籍總是抱有一絲敬畏，生怕自己看不懂那些復雜的時序圖和寄存器配置。然而，這本書的敘事方式卻齣乎意料地流暢和富有條理。它並沒有一上來就堆砌公式，而是先用宏觀的視角勾勒齣整個“達芬奇”平颱的願景和它試圖解決的核心問題。這種由錶及裏的講解方式，極大地降低瞭閱讀門檻。閱讀過程中，我發現作者在描述組件之間的協同工作時，采用瞭非常形象的比喻，讓那些原本抽象的接口和協議變得具象化瞭不少。比如，對於數據流管道的描述，簡直就像是在描述一條高效運作的工業流水綫，每一步都有明確的輸入和輸齣規範。這對於我們這些需要跨部門協作的工程師來說，是極大的福音。它讓我不僅理解瞭“我們這個模塊”該怎麼做，更重要的是理解瞭“為什麼”要這麼做，以及它如何與係統中的其他部分完美契閤。這種係統級的思維培養，遠比單純掌握某一個API要寶貴得多。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在嵌入式領域摸爬滾打的老兵，我最看重的是一本書的“實戰指導價值”。而《新DSP技術》在這方麵錶現得極其齣色。它沒有停留在理論的雲端，而是實實在在地把“達芬奇”係統的核心框架——那些模塊劃分、資源調度和內存訪問策略——剖析得淋灕盡緻。我立刻聯想到瞭我們團隊最近遇到的一個棘手的低延遲音頻處理難題，翻閱書中關於片上緩存一緻性管理的章節後，幾個關鍵的優化點豁然開朗。這本書的價值在於，它提供瞭一個經過驗證的、工業級的設計範例，我們不必從零開始試錯，而是可以站在巨人的肩膀上，快速地理解並適配這種先進的架構。它不僅僅是知識的傳遞，更是一種工程經驗的凝練與高效復用，對於提高項目迭代速度，有著立竿見影的效果。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計非常精妙，它采用瞭一種“螺鏇上升”的講解模式。初次接觸某個核心概念時，作者會給齣一個簡潔的定義，讓你有個大緻的概念；隨著章節的推進，在更深入的場景和更復雜的算法中，這個概念又會被重新提及，但這次附帶瞭更細緻的底層實現細節和優化技巧。我特彆欣賞作者在關鍵技術點上所展現齣的那種毫不妥協的嚴謹態度。比如，在討論特定指令集優化時，那種對匯編層麵的洞察，簡直讓人拍案叫絕。我能感覺到作者不是在“介紹”一個産品，而是在“傳授”一套解決復雜問題的思想體係。對於希望在DSP領域深耕的讀者來說，這本書就像是一份武功秘籍，它揭示瞭高手們在處理性能瓶頸時所依賴的底層邏輯。讀完之後，你會發現自己看其他同類問題的視角都變得更加深刻和具有穿透力瞭。

評分☆☆☆☆☆

哇，這本《新DSP技術——“達芬奇”係統、框架和組件》的封麵設計就給我一種撲麵而來的硬核科技感，那種深邃的藍色背景搭配上那些復雜卻又充滿邏輯的電路圖紋理，簡直是把“專業”兩個字刻在瞭骨子裏。我迫不及待地翻開瞭目錄，立刻被其中對“達芬奇”係統架構的宏大敘事所吸引。它不僅僅是羅列瞭一堆晦澀難懂的術語和參數，更像是有人耐心地為你繪製瞭一張通往高性能數字信號處理殿堂的路綫圖。從底層硬件的選型邏輯到上層軟件的抽象框架，作者似乎都投入瞭極大的心血去梳理和構建一個自洽的生態係統。特彆是關於如何應對實時性挑戰的那幾章，那種深入到時鍾周期和中斷延遲的剖析，讓我仿佛能感受到數據流在芯片內部高速穿梭的脈動。這本書絕對不是給初學者準備的“快餐讀物”，它需要你靜下心來，帶著工程實踐的思維去啃，但一旦你跟上瞭作者的思路，那種豁然開朗的感覺，絕對是無與倫比的。我尤其期待它在特定應用場景下的案例分析，希望能看到理論如何完美落地，將“達芬奇”的強大性能榨取到極緻。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書的另一個亮點在於它對未來趨勢的把握。在介紹現有技術的同時，作者還不時地會穿插一些關於下一代處理能力和異構計算融閤的思考，這讓整本書的視野非常開闊，避免瞭陷入對單一技術的路徑依賴。閱讀過程中，我有一種強烈的預感：這本書所描繪的“達芬奇”體係，很可能就是未來幾年內特定高性能計算領域的主流範式。作者在談論硬件抽象層（HAL）的設計哲學時，那種對代碼可移植性和未來擴展性的深刻考量，尤其值得稱贊。這說明作者的目光不僅聚焦在眼前的項目交付，更著眼於技術棧的長期演進。對於那些希望走在行業前沿，主導未來技術選型的技術領導者而言，這本書無疑是一份極具前瞻性的戰略參考資料，遠超齣瞭普通技術手冊的範疇。