DSP原理與實踐--基於TMS320F28x係列 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周鵬許鋼 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• TMS320F28x
• 嵌入式係統
• 實踐
• 原理
• 控製
• 算法
• 微控製器
• C語言

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齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512414495

商品編碼：29723791156

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名:DSP原理與實踐--基於TMS320F28x係列

定價：49.00元

售價：34.3元,便宜14.7元,摺扣70

作者:周鵬許鋼

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787512414495

字數：511000

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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周鵬、許鋼編寫的《DSP原理與實踐--基於 TMS320F28x係列(普通高校十二五規劃教材)》分為理論和實驗兩篇，共15章。理論篇包括～13章，在介紹DSP基本概念、特點和應用基礎上，詳細介紹瞭 TI公司TMS320C2000係列DSP的基本結構及性能，同時以TMS320F2812為例，介紹DSP的硬件結構、工作原理、軟件開發環境以及應用設計等。實驗篇包括4、 15章，該部分基於北京瑞泰創新科技有限責任公司推齣的ICETEK—F2812 DSP教學實驗箱，實驗內容涵蓋常規實驗、算法實驗以及控製應用實驗等，關鍵代碼都標注有詳細的中文注釋。
　　本書通俗易懂，例程豐富，注重原理與實驗實踐的結閤。每章後附有習題以配閤教學需要。
　　本書可作為高等院校電子信息工程、自動化以及測控等專業高年級本科生及研究生“DSP原理及應用 ”相關課程的教材或參考書，也可作為從事DSP的技術人員的參考書。

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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探索數字信號處理的奧秘，解鎖TMS320F28x係列的神奇力量 在信息爆炸的時代，數字信號處理（DSP）已經滲透到我們生活的方方麵麵，從高清影音的流暢播放，到智能手機的精準定位，再到醫療設備的精密診斷，DSP技術的身影無處不在。它如同信息世界的“煉金術士”，將紛繁復雜的原始信號轉化為有價值、可理解的信息，驅動著現代科技的飛速發展。然而，DSP的原理深邃而廣博，其應用更是包羅萬象，如何係統地掌握這門技術，並將其轉化為實際的工程能力，一直是睏擾許多工程師和技術愛好者的難題。 本書旨在為您構建一座堅實的橋梁，跨越DSP的理論海洋，抵達TMS320F28x係列這一強大的硬件平颱。我們不局限於空泛的理論推演，而是力求將抽象的數學模型與具體的硬件實現緊密結閤，讓您在理解DSP核心算法的同時，也能親手操作，感受信號處理的強大生命力。本書的編寫，源於對DSP技術在嵌入式係統領域日益增長的重要性的深刻認識，以及對TI公司TMS320F28x係列微控製器在高性能數字信號處理應用中卓越錶現的肯定。我們希望通過係統性的闡述和豐富的實踐指導，賦能讀者，使其能夠獨立地設計、開發和實現復雜的DSP係統。 一、 DSP的基石：深入理解核心原理 要精通DSP，就必須牢牢掌握其核心理論。本書將從最基礎的概念入手，層層深入，為您構建一個完整的DSP知識體係。 信號與係統：我們將從離散時間信號的錶示、基本信號（如單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號）的性質齣發，引申到綫性時不變（LTI）係統的概念，並通過捲積運算揭示LTI係統對信號的處理特性。理解係統的頻率響應、相位響應，以及零極點分析在係統穩定性與性能評估中的關鍵作用，將為後續算法的學習打下堅實的基礎。 傅裏葉變換傢族：傅裏葉變換是DSP的靈魂，它能夠揭示信號的頻率成分。本書將詳細介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）。我們將深入剖析FFT的原理，包括蝶形運算、按位反轉等關鍵步驟，並重點講解FFT在頻譜分析、濾波、相關等應用中的強大威力。同時，還會介紹傅裏葉級數（FS）與傅裏葉變換（FT）的聯係，以及傅裏葉變換在連續時間信號分析中的作用，幫助您形成完整的時域-頻域轉換認知。 Z變換：作為DTFT在更廣泛範圍內的推廣，Z變換是分析離散時間係統的重要工具。本書將闡述Z變換的定義、性質，以及其與LTI係統的傳遞函數的關係。我們將通過分析係統的零極點分布來判斷係統的穩定性，並學習如何利用Z變換來求解綫性常係數差分方程，理解其在係統分析和設計中的核心地位。 數字濾波器設計：濾波器是DSP中最常見也是最核心的應用之一，用於去除信號中的噪聲或提取特定頻率的成分。本書將係統介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將深入探討它們的結構、設計方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凱撒窗設計等），以及在實際應用中的優缺點。通過對比分析，您將能夠根據具體需求選擇最閤適的濾波器類型，並掌握其設計流程。 采樣定理與量化：將模擬信號轉換為數字信號是DSP的第一步，采樣定理（Nyquist-Shannon）是保證信息不失真的關鍵。我們將詳細闡述采樣定理的原理，並分析過采樣和欠采樣的後果。同時，量化是模擬信號數字化過程中的另一個重要環節，本書將介紹量化誤差的産生機製，以及均方根誤差、信噪比等評價指標，幫助您理解量化對信號精度的影響。 二、 TMS320F28x係列：高性能DSP的硬件實踐 理論的海洋固然廣闊，但隻有在強大的硬件平颱上進行實踐，纔能真正掌握DSP的精髓。TMS320F28x係列是TI公司推齣的高性能實時控製和數字信號處理微控製器，憑藉其強大的計算能力、豐富的片上外設和低功耗特性，在電機控製、電源管理、通信、工業自動化等領域得到瞭廣泛應用。本書將以TMS320F28x係列為載體，帶領您進行深入的實踐探索。 TMS320F28x核心架構解析：我們將從C28x的核心指令集、流水綫結構、寄存器組織等方麵，深入解析其強大的計算能力。特彆地，我們將重點介紹C28x係列特有的硬件乘法器（MAC）、算術邏輯單元（ALU）、地址生成單元（AGU）等，這些硬件加速單元是實現高效DSP算法的關鍵。理解這些底層架構，將有助於您編寫齣更優化、更高效的代碼。 片上外設的深入應用：TMS320F28x係列集成瞭豐富的高性能外設，這些外設是實現復雜DSP功能的重要支撐。 ADC（模數轉換器）：我們將詳細介紹C28x係列ADC的各種工作模式，包括單次轉換、連續轉換、觸發轉換等，以及其關鍵參數如采樣率、分辨率、輸入範圍等。通過實際操作，您將學會如何配置ADC，采集外部模擬信號，並進行必要的信號調理。 PWM（脈衝寬度調製）：PWM是實現精確控製的關鍵技術，尤其在電機控製和電源管理中應用廣泛。我們將深入講解C28x係列PWM模塊的各種工作模式，如增/減計數模式、中心對齊模式等，以及如何通過配置PWM占空比來精確控製輸齣電壓或電流。 定時器（Timers）：定時器是實現精確時間控製和事件觸發的基礎。我們將介紹C28x係列不同類型定時器的功能，包括周期定時器、窗口定時器等，以及如何利用定時器實現精確的采樣周期、觸發ADC轉換、控製PWM周期等。 通信接口（SCI, SPI, I2C）：為瞭實現與其他設備的數據交互，C28x係列提供瞭多種通信接口。我們將詳細介紹SCI（串行通信接口）、SPI（串行外設接口）和I2C（集成電路總綫）的工作原理、通信協議以及如何在TMS320F28x上進行配置和編程，實現與傳感器、執行器、上位機等設備的無縫連接。 DMA（直接內存訪問）：DMA能夠實現CPU與外設之間的高速數據傳輸，減輕CPU負擔，提高係統效率。我們將講解DMA的工作原理，以及如何在C28x係列上配置DMA通道，實現ADC數據到內存的自動傳輸、FLASH到SRAM的拷貝等，從而大幅提升DSP任務的處理速度。 ePWM（增強型PWM）：ePWM是C28x係列在PWM功能上的重大升級，提供瞭更精細的控製能力。我們將重點講解ePWM在電機控製等領域的高級應用，例如死區發生器、故障保護、時間基準同步等，幫助您實現更復雜、更可靠的控製係統。 CAN（控製器局域網）：CAN總綫因其高可靠性和抗乾擾能力，在汽車電子、工業自動化等領域得到瞭廣泛應用。我們將介紹CAN協議的基本原理，以及如何利用TMS320F28x係列上的CAN模塊實現與其他CAN節點的通信。 DSP庫與優化技術：TI為C28x係列提供瞭強大的DSP庫（如Mathematical Acceleration Library - M3AL, ControlSUITE），其中包含瞭大量的優化過的DSP算法和函數。我們將引導您如何使用這些庫，加速常見的DSP任務，如FFT、濾波器、PID控製器等。同時，我們還將探討C28x係列特有的匯編指令和優化技巧，幫助您編寫齣性能卓越的DSP代碼，充分發揮硬件潛力。 實時操作係統（RTOS）與多任務調度：在復雜的DSP係統中，閤理地組織和調度任務至關重要。我們將簡要介紹RTOS的基本概念，以及如何在TMS320F28x係列平颱上移植和使用RTOS（如TI-RTOS），實現多任務的並行執行和高效切換，提升係統的響應速度和穩定性。 三、 經典DSP算法在TMS320F28x上的實踐 理論與實踐的結閤，最終體現在對經典DSP算法的實現上。本書將精選一係列具有代錶性的DSP算法，並詳細講解其在TMS320F28x係列上的實現細節。 FFT（快速傅裏葉變換）：我們將以C28x的DSP庫為基礎，逐步解析FFT的實現過程，包括數據準備、蝶形運算、結果後處理等。通過實例，您將學會如何對采集到的時域信號進行FFT，獲取其頻譜信息，並利用這些信息進行信號分析。 數字濾波器（IIR與FIR）：我們將以TMS320F28x係列豐富的外設（如ADC、DAC、定時器）為基礎，實現各種數字濾波器。您將學習如何將設計好的濾波器係數導入程序，並通過ADC采集輸入信號，經過濾波器處理後，再通過DAC輸齣（如果需要），或者直接進行後續處理。我們將重點關注濾波器的實時性問題，以及如何通過代碼優化和硬件加速來保證濾波器的實時性能。 PID控製器：PID（比例-積分-微分）控製器是工業控製領域最常用的控製器之一。我們將深入講解PID控製算法的原理，並重點演示如何在TMS320F28x係列上，結閤ADC、PWM等外設，實現一個高精度的實時PID閉環控製係統，例如電機速度控製、溫度控製等。 鎖相環（PLL）：PLL在頻率閤成、信號恢復等領域發揮著關鍵作用。我們將介紹PLL的基本原理，並探索如何在TMS320F28x係列上利用其內部鎖相環模塊進行時鍾倍頻和頻率鎖定，以及在軟件層麵實現數字鎖相環。 自適應濾波：自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整濾波器係數，以達到最佳的濾波效果。我們將介紹最小均方（LMS）算法等經典的自適應濾波算法，並探討其在TMS320F28x係列上的實現方法，以及在噪聲消除、迴聲消除等方麵的應用。 其他進階算法：根據實際需求，我們還將涉及如相關、捲積、功率譜估計、QPSK調製解調等更復雜的DSP算法，並提供相應的實現思路和代碼示例，幫助您拓展DSP的應用範圍。 四、 實踐案例與項目開發 理論的學習最終是為瞭解決實際問題。本書將提供一係列完整的實踐案例，涵蓋瞭DSP在不同領域的典型應用。 電機控製係統：我們將以TMS320F28x係列為核心，設計和實現一款高性能的電機控製係統，例如無刷直流電機（BLDC）控製、永磁同步電機（PMSM）控製等。您將學習如何利用ADC采集電流、電壓等信息，通過PWM生成驅動信號，並結閤PID控製器和DSP算法實現精確的速度、位置控製。 音頻處理應用：我們將探討如何在TMS320F28x係列上實現簡單的音頻處理功能，如音頻均衡器、混響效果器、語音識彆預處理等。您將學習如何利用ADC采集音頻信號，進行FFT分析，然後應用各種濾波和變換算法，最後通過DAC輸齣處理後的音頻。 通信信號處理：我們將以TMS320F28x係列為平颱，實現一些基本的通信信號處理功能，如ASK/FSK調製解調、簡單的數字基帶信號處理等。您將學習如何利用其通信接口與其他設備交互，並運用DSP算法對通信信號進行收發和處理。 傳感器數據采集與分析：我們將演示如何利用TMS320F28x係列的高速ADC和各種通信接口，高效地采集多路傳感器數據（如加速度計、陀螺儀、溫度傳感器等），並利用DSP算法對這些數據進行濾波、特徵提取、狀態監測等。 展望 本書的編寫，旨在為您提供一個全麵、深入、實用的DSP學習路徑。我們相信，通過對本書內容的係統學習和實踐，您將不僅能夠深刻理解數字信號處理的精妙理論，更能夠熟練掌握TMS320F28x係列這一強大的硬件平颱，並將其應用於實際的工程項目開發中。無論您是初入DSP領域的學生，還是希望提升嵌入式係統開發能力的工程師，亦或是對信號處理技術充滿好奇的技術愛好者，本書都將是您寶貴的參考資料和實踐指南。 數字信號處理的世界廣闊而迷人，TMS320F28x係列則為您打開瞭通往高性能嵌入式DSP應用的大門。讓我們一起踏上這段探索之旅，解鎖DSP的無限可能，驅動創新，引領未來！

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常抓人眼球，色彩搭配大膽又不失專業感，光是拿到手裏就能感受到它沉甸甸的分量，光從外在來看，就透著一股“硬貨”的氣質。我特彆喜歡封麵上那種電路闆的紋理和抽象的信號波形交織在一起的視覺效果，一下子就把我帶入瞭數字信號處理的那個充滿挑戰又迷人的世界。裝幀質量也相當不錯，紙張的質感摸起來很舒服，印刷清晰度極高，即便是復雜的公式和圖錶，看起來也毫不費力，這對於長時間閱讀和查閱資料的工程師或者學生來說，簡直是福音。我翻閱瞭目錄，感覺內容覆蓋麵非常廣，從基礎的理論概念到具體硬件平颱的應用，似乎都有深入的探討。這本書的排版布局也很有章法，每一章的邏輯銜接都非常順暢，看得齣來作者在結構組織上是下足瞭功夫的。這本書如果放在桌麵上，絕對是一道亮麗的風景綫，那種專業書籍獨有的沉穩和厚重感，讓人忍不住想要立刻翻開，去探索其中蘊含的知識寶藏。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞作者在理論與實踐結閤方麵的獨到見解。很多書籍要麼是純理論的“空中樓閣”，要麼是堆砌代碼的“工具手冊”，而這本書似乎找到瞭一個完美的平衡點。書中對每一個核心算法的講解，都會緊密地跟進到實際工程中的應用考量，比如在什麼場景下應該選擇哪種量化策略，不同硬件資源限製下如何進行代碼優化等等。這種前瞻性的指導，對於我們這些希望將知識快速轉化為生産力的技術人員來說，價值不可估量。我甚至能想象到，拿著這本書，對照著實際的開發闆，一步步敲代碼、調試驗證的過程，那將是多麼充實和有成就感的體驗。它不僅僅是知識的傳遞，更像是一位經驗豐富的老工程師在旁邊手把手地指導，這種實戰導嚮的敘事方式，是我在其他資料中很少見到的深度。

評分☆☆☆☆☆

這本書在圖示和案例的選取上，可以說是做到瞭極緻的精妙。我通常認為，一本好的技術書，圖比字更重要，而這本書完全符閤我的期待。無論是時域和頻域的對比圖，還是算法流程的方框圖，都繪製得極其規範、標注清晰無歧義。而且，這些圖示並非隻是對文字的簡單重復，它們往往是獨立的信息載體，很多時候，我隻需看圖就能把握住算法的核心思想。更值得稱贊的是，它提供的那些案例，不僅僅是教科書式的“Hello World”級彆，而是真正觸及到瞭工業控製、實時處理等復雜場景的需求。這些案例的復雜度適中，既能展示原理的威力，又不會因為過於龐大而讓人望而卻步。這種精心打磨的視覺輔助，極大地提高瞭我的學習效率和知識留存率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格簡直是一股清流，完全沒有傳統教科書那種枯燥乏味的腔調。作者似乎很懂得如何與讀者“對話”，他不會生硬地拋齣定義，而是總能找到一個非常貼切的生活化或者工程實踐中的例子來引齣理論，讓那些原本抽象的傅裏葉變換、Z變換之類的概念，瞬間變得可以觸摸、可以理解。我印象最深的是對濾波器設計那部分的闡述，本來我對IIR和FIR的區彆總是有些模糊，但作者通過一個生動的模擬場景對比，讓我茅塞頓開。這種把深奧知識“翻譯”成易於理解的語言的能力，真的非常瞭不起。閱讀過程中，我常常會産生一種“原來如此”的豁然開朗的感覺，而不是那種硬著頭皮去記憶的痛苦。這種行文的親切感，極大地降低瞭學習的門檻，即便是初學者，也能從中獲得極大的信心。

評分☆☆☆☆☆

從整體的學術嚴謹性來看，這本書無疑達到瞭一個非常高的標準。盡管它的語言風格很友好，但在涉及關鍵公式和數學推導時，作者沒有絲毫馬虎，每一步的邏輯推演都經過瞭嚴格的檢驗。我特地去核對瞭一些關鍵定理的證明過程，發現引用和推導都非常規範和準確，這錶明作者在基礎理論功底上有著深厚的積纍。這種紮實的基礎，保證瞭讀者在後續深入研究或應對前沿技術時，能夠有一個堅不可摧的知識基石。對於希望進入這個領域進行深入研究的學者或者研究生來說，這本書的理論深度絕對是可靠的支撐，它不像某些“速成”書籍那樣浮於錶麵，而是真正緻力於為讀者構建一個完整、無懈可擊的知識體係框架，非常值得收藏和反復研讀。