TMS 320 F281xDSP原理及应用技术(高等院校电子信息与电气学科特色教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩丰田著 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302193418

商品编码：29692467787

包装：平装

出版时间：2009-04-01

基本信息

书名:TMS 320 F281xDSP原理及应用技术(高等院校电子信息与电气学科特色教材)

：35.00元

售价：25.6元,便宜9.4元,折扣73

作者:韩丰田著

出版社：清华大学出版社

出版日期：2009-04-01

ISBN：9787302193418

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.540kg

编辑推荐

内容提要

本书针对面向工业控制的TMS320F281x系列DSP芯片，介绍了DSP的硬件结构、外设模块、C语言编程、系统设计与开发方法。本书分为两个组成部分： 首先系统地介绍DSP芯片的原理、外设功能模块及其应用，然后介绍DSP应用系统的硬件设计和软件编程技术。面向运动控制、工业测控等领域，介绍了较多的工程应用实例，给出了电路原理图和C语言程序，在每章后附有习题以配合教学需要。
　　本书可以用作本科生和研究生的“DSP原理及应用”相关课程的教材，也可作为从事DSP应用系统开发人员的参考书。

目录

章 绪论
　1.1 TMS320系列DSP芯片
　1.2 TMS320C28xx系列DSP芯片简介
　1.3 TMS320F281x系列DSP芯片
　1.4 基于DSP的运动控制系统
　习题与思考题
第2章 系统控制及中断
　2.1 时钟及系统控制
　2.2 CPU定时器
　2.3 通用数字I/O
　2.4 外设中断扩展模块
　习题与思考题
第3章 存储器及外部接口
　3.1 片内存储器接口
　3.2 存储器映射
　3.3 片内Flash存储器
　3.4 外部扩展接口
　3.5 外部接口的应用
　习题与思考题
第4章 串行通信接口
　4.1 SCI模块
　4.2 SCI模块的多处理器通信
　4.3 SCI的寄存器
　4.4 SCI应用举例
　习题与思考题
第5章 串行外设接口
　5.1 SPI模块概述
　5.2 SPI的操作模式
　5.3 SPI模块的设置
　5.4 SPI的FIFO操作
　5.5 SPI模块的寄存器
　5.6 SPI模块应用举例
　习题与思考题
第6章 增强型CAN控制器
第7章 事件管理器
第8章 A/D转换模块
第9章 DSP系统硬件设计基础
0章 TMS320C28x的软件开发
1章 无刷直流电机控制
附录A F281x系列DSP芯片的引脚信号
附录B DSP实验装置电路原理图
附录C 部分英文缩写
参考文献

作者介绍

文摘

序言

嵌入式系统开发中的高性能计算引擎：TMS320F281x DSP 深入解析与实践 在日新月异的电子信息与电气工程领域，高性能数字信号处理（DSP）的应用已渗透到从工业自动化、电力电子到通信系统、消费电子等几乎所有关键环节。TMS320F281x 系列 DSP，作为德州仪器（TI）精心打造的一款高性能、低功耗的浮点/定点 DSP 处理器，凭借其强大的计算能力、丰富的片上外设以及优化的指令集，已成为众多嵌入式系统设计的首选平台。本书并非对该系列 DSP 进行简单的功能罗列，而是致力于深入剖析其核心原理，并结合大量实际应用案例，为读者构建一个全面、深入的学习框架。 核心计算引擎：深入理解 TMS320F281x 的架构精髓 本书将首先带领读者踏上一段探索 TMS320F281x 处理器内部架构的旅程。我们将从 CPU 核心开始，详细解析其流水线结构、指令执行流程以及特殊的向量化指令，揭示其为何能在实时信号处理任务中实现极高的运算效率。特别地，TMS320F281x 系列在定点和浮点运算上的支持，以及其在特定算法上的加速能力，将是本书重点解析的内容。我们不会止步于理论的描述，而是会结合汇编语言层面的指令解析，让读者直观感受到处理器如何高效地执行算术逻辑运算、乘法累加（MAC）操作等 DSP 核心任务。 除了 CPU 核心，内存子系统是影响 DSP 性能的关键因素之一。本书将深入剖析 TMS320F281x 的片上存储器架构，包括其多区位的全局片内 RAM、闪存以及片外接口。我们将探讨不同存储区域的访问速度、仲裁机制以及数据组织方式，帮助读者理解如何优化数据访问模式，最大限度地减少内存延迟，从而提升整体程序执行效率。 硬件加速器与片上外设：赋能实时控制与数据采集 TMS320F281x 系列 DSP 的强大之处不仅在于其 CPU 核心，更在于其集成的众多高性能硬件加速器和丰富的外设接口。本书将对这些关键组件进行详尽的介绍与应用分析： 增强型控制定时器（Enhanced Control Timer, ECT）： 这是 TMS320F281x 在电机控制、电源管理等领域大放异彩的关键。我们将详细解析 ECT 的工作原理，包括其多通道输出、捕获/比较功能、PWM 生成能力以及与 ADC 的联动机制。通过具体的控制算法示例，例如无传感器电机控制的 FOC（Field-Oriented Control）算法，读者将学会如何利用 ECT 实现精确的 PWM 输出和高频采样，从而精确控制电机运行。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 信号处理离不开对模拟世界的感知与交互。本书将深入讲解 TMS320F281x 内置 ADC 的采样精度、转换速率、触发模式以及多通道采样特性。我们将演示如何配置 ADC 进行高速数据采集，并结合滤波器设计等应用，展示如何从嘈杂的模拟信号中提取有用的信息。DAC 的功能与应用也将得到阐述，用于输出模拟控制信号或音频信号。 通信接口： 在现代嵌入式系统中，高效的通信能力至关重要。本书将详细介绍 TMS320F281x 支持的多种通信协议，包括 SPI、I2C、SCI（UART）以及 CAN 总线。我们将针对这些接口的寄存器配置、数据传输时序和常见通信场景进行讲解，例如通过 SPI 与外部传感器通信，通过 CAN 总线构建分布式控制网络等。 其他关键外设： 除此之外，本书还将覆盖其他重要的片上外设，如看门狗定时器（Watchdog Timer）、DMA 控制器（Direct Memory Access Controller）等，并阐述它们在系统稳定性、实时性以及数据传输效率提升方面的作用。DMA 的高效数据搬移能力，尤其是在 ADC 采样与内存之间的传输，将是本书重点探讨的性能优化手段。 软件开发工具链与高效编程实践：从理论到代码的飞跃 强大的硬件平台离不开高效的软件开发工具链的支持。本书将全面介绍 TMS320F281x 的主流开发环境，包括 Code Composer Studio（CCS）等集成开发环境（IDE）。我们将从创建项目、配置编译器、调试程序等基本流程入手，详细讲解如何在 CCS 中高效地进行代码编写、编译、链接与下载。 更重要的是，本书将强调 DSP 编程的特殊性与优化技巧。我们将深入探讨 C 语言在 DSP 上的高效应用，以及如何利用内联汇编、DSP 特定的指令优化技巧来榨干处理器性能。对于读者来说，掌握这些编程实践将是实现高性能实时应用的关键。我们将展示如何针对常见的 DSP 算法，如 FIR/IIR 滤波器、FFT（快速傅里叶变换）等，进行代码优化，并利用仿真工具和硬件调试器来验证优化效果。 典型应用案例解析：将理论知识转化为实际技能 本书的核心价值之一在于其丰富的实际应用案例。我们将挑选一系列具有代表性的应用场景，深度剖析 TMS320F281x 在其中的解决方案： 工业电机控制： 从基本的 PWM 控制到复杂的向量控制算法，我们将详细阐述如何利用 TMS320F281x 实现对交流异步电机、永磁同步电机等多种电机的精确、高效控制，覆盖工业驱动、机器人等领域。 电力电子变换器控制： 在新能源发电、智能电网、电源管理等领域，高效的电力电子变换器至关重要。我们将介绍如何利用 TMS320F281x 实现对 DC-DC 变换器、AC-DC 变换器、逆变器等的数字控制，包括相移控制、同步整流、谐振变换等高级控制策略。 数字信号处理基础应用： 针对通信、音频处理等领域，我们将展示如何利用 TMS320F281x 实现基本的数字信号处理算法，如音频滤波、信号调制解调、频谱分析等。 嵌入式系统中的数据采集与监控： 在工业自动化、环境监测等领域，高效的数据采集和实时监控是不可或缺的。我们将演示如何利用 TMS320F281x 的 ADC 和通信接口，构建复杂的数据采集系统，并进行数据处理与传输。 每一个案例都将遵循“问题分析—硬件选型—软件设计—算法实现—性能调优—实际调试”的完整流程，力求让读者在理解原理的同时，掌握将理论知识转化为实际工程解决方案的能力。 进阶主题与未来展望：拓展您的 DSP 应用视野 除了核心原理和典型应用，本书还将适时引入一些进阶主题，为读者的进一步学习提供指引。这可能包括嵌入式实时操作系统（RTOS）在 TMS320F281x 上的应用，多核 DSP 协同工作的设计思路，以及与其他微控制器或 FPGA 的集成策略。 通过本书的学习，读者将不仅能够深入理解 TMS320F281x DSP 的内部机制，更能掌握其在实际工程项目中的应用方法。无论您是初学者还是有一定经验的嵌入式工程师，本书都将成为您在高性能 DSP 应用开发道路上不可或缺的得力助手，助您在瞬息万变的电子信息与电气工程领域，构建出更智能、更高效、更具竞争力的产品。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原以为这种针对特定系列DSP芯片的教材，内容会很快过时，或者过于偏重理论的“考古学”，但这本书的实用性和前瞻性却出乎我的意料。它在介绍F281x系列特有的一些高级功能，比如那些用于电机控制的ePWM模块和ADC的触发机制时，展现出极高的专业水准。更让我惊喜的是，书中对不同应用场景下的性能优化策略进行了探讨，比如如何平衡中断延迟与计算吞吐量。这说明作者并非是照搬芯片手册，而是真正参与过相关项目，积累了大量的“踩坑经验”。这种基于实战经验的提炼，使得书中的每一个建议都显得掷地有声，而不是空泛的理论推导。对于希望将理论知识快速转化为生产力的工程师而言，这种前瞻性的应用指导价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度与广度达到了一个令人赞叹的平衡点，它没有为了追求学术上的高深而故作晦涩，也没有为了迎合初学者而流于肤浅。我过去阅读的一些资料，要么是过于偏重底层汇编级优化的“黑盒”解读，要么就是过度简化的“玩具式”教学。而这本教材，成功地架设了从系统架构到具体指令集实现之间的坚实桥梁。它详尽地剖析了存储器映射、流水线操作的原理，并将其与C语言的编译结果联系起来，使得开发者能够清晰地预见自己编写的代码在硬件上是如何被执行的。这种贯穿始终的软硬件协同视角，极大地提升了我对整个DSP系统设计思维的构建。对于系统架构师或者对底层机制有强烈求知欲的工程师来说，这本书无疑是一座宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式，简直是为初学者量身定做的一剂良方，它成功地将那些原本望而生畏的数字信号处理器（DSP）概念，拆解成了易于消化的知识单元。作者并非简单地罗列公式和寄存器地址，而是煞费苦心地构建了一个层层递进的学习路径。每介绍一个核心模块的功能，紧随其后的总是丰富的、与实际应用紧密相关的代码示例和逻辑解释。我特别欣赏它对“为什么”的深入探讨，而不是仅仅停留在“是什么”。例如，在讲解中断服务程序的编写时，它不仅展示了正确的代码结构，还细致地分析了不同优先级中断间的抢占时序和上下文保存的必要性，这种由浅入深的讲解，极大地增强了我对底层硬件工作机制的直观理解。对于我们这种半路出家转到嵌入式领域的学习者来说，这种详尽而富有耐心的引导，比那些只给出高深理论却缺乏实践落地的书籍，要宝贵得多。

评分☆☆☆☆☆

这本教材的排版设计简直是一场视觉盛宴，色彩搭配的和谐度，页面的留白处理，乃至字体选择的考究，都透露出编者对阅读体验的极致追求。我手里拿着实体书时，那种纸张的质感和装帧的精良，完全不像许多传统理工科教材那种枯燥乏味的刻板印象。每一章的布局都清晰明了，图表的清晰度和专业度也无可挑剔，尤其是那些复杂的电路图和时序波形，放大后细节依然锐利可见。这不仅仅是一本技术书籍，更像是一件精心制作的工艺品。当我沉浸在晦涩的理论知识中感到疲惫时，翻开新的一页，总能被这种优美的视觉呈现所吸引，仿佛在阅读一本设计精良的艺术画册，而不是厚重的技术手册。这种对细节的关注，使得学习过程变得异常愉悦和放松。我可以想象，在设计这本教材时，出版社投入了巨大的心力，试图打破技术书籍与美学之间的壁垒，而他们的努力无疑是成功的。

评分☆☆☆☆☆

从编辑和校对的角度来看，这本书的严谨性几乎无可指摘，这在理工科教材中是相当难得的品质。我个人在研读过程中，习惯性地会去验证书中提供的关键公式推导和寄存器定义，结果发现其准确率高得惊人，几乎没有发现任何影响理解的低级错误或遗漏的注释。这种近乎苛刻的准确性，为读者建立了一种强烈的信任感。当我们面对微秒级的时序和复杂的控制逻辑时，任何一个微小的笔误都可能导致整个系统的崩溃。因此，一本技术书籍的“可靠性”是其生命线，而这本教材在这方面表现出的专业水准，绝对是顶级水准的，它为我们提供了一个可以信赖的、可以反复引用的标准参考源。