具体描述
基本信息
书名：数字信号处理器：体系结构、实现与应用——国外经典教材 电子信息
定价：59.00元
作者：郭森楙,颜允圣 ,贾洪峰
出版社：清华大学出版社
出版日期：2005-06-01
ISBN：9787302109853
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：
商品重量：0.740kg
编辑推荐
本书特色：
·介绍了MATLAB和Simulink在设计中的应用——用于DSP算法的设计，分析和实现；
·Code poser studio的使用——用于实验、工程和应用中的TMS320C54x和TMS320C55x；
·强调了C语言、汇编语言混合编程；
·在实际练习中采用两步方法——首先介绍软件工程，并指导读者逐步设计，仿真和验证，然后以浮点和定点格式开发程序；
·MATLAB与DSP相关工具箱应用的快速指南。
内容提要
本书分为3个主要部分：体系结构、实现和应用，旨在帮助读者理解DSP处理器的体系结构和编程、实时DSP系统与实际应用程序的设计，如何利用定点和浮点处理器实现DSP算法等。所介绍的处于是器包括：TMS320C2000，TMS320C54x，TMS320C55x，TMS320C62x，TMS320C64x，TMS320C3x和TMS320C67x。
本书可作为高年级相关专业本科生的教材。由于本书强调DSP实现、实验和应用，所以也可以作为参考书，供那些希望学习DSP概念以及在工作中开发实时DSP应用的工程人员使用。
在开始学习本书之前，读者应基本掌握信号与系统、C语言和汇编语言等知识。
目录
章 数字信号处理系统导论
1.1 数字信号处理简介
1.2 数字信号处理系统与应用
1.2.1 数字信号处理系统
1.2.2 TMS320系列
1.2.3 数字信号处理应用
1.3 数字信号处理器体系结构
1.3.1 引言
1.3.2 中央处理单元运算
1.3.3 存储器配置
1.3.4 外围设备与输入／输出
1.4 软件开发
1.4.1 指令集
1.4.2 汇编程序
1.4.3 C程序
1.4.4 C语言与汇编语言的混合编码
1.4.5 软件开发工具
1.5 硬件问题
1.5.1 硬件选择
1.5.2 硬件配置
1.5.3 硬件工具
1.6 系统考虑事项
1.6.1 数字信号处理器的选择
1.6.2 采样与量化
1.6.3 数模转换
1.6.4 编码译码器
1.6.5 速度优化
1.7 实验
1.7.1 使用汇编器和链接器.命令文件
1.7.2 创建一个项目
1.7.3 连编项目
1.7.4 调试程序
1.7.5 查看存储器和图形
1.7.6 使用断点和配置器
习题
参考文献
第2章 数字信号处理基础
2.1 数字信号与操作
2.1.1 基本信号
2.1.2 基本运算
2.2 变换
2.2.1 定义
2.2.2 z变换的性质
2.3 数字系统
2.3.1 线性时不变系统
2.3.2 有限长单位冲激响应滤波器
2.3.3 无限长单位冲激响应滤波器
2.4 频率分析
2.4.1 离散时问傅里叶变换
2.4.2 离散傅里叶变换
2.4.3 离散傅里叶变换的性质
2.4.4 快速傅里叶变换
2.5 信号处理
2.5.1 数字信号
2.5.2 时域处理
2.6 实验
2.6.1 简单的无限长单位冲激响应滤波器
2.6.2 软件开发
2.6.3 信号处理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
测试C程序
习题
参考文献
第3章 实现的考虑因素
3.1 引言
3.2 数据表示与运算
3.2.1 定点数与运算
3.2.2 浮点运算
3.2.3 定点格式与浮点格式对比
3.3 有限字长效应
3.3.1 输入量化
3.3.2 系数量化
3.3.3 溢出与解决方法
3.3.4 舍入与舍位
3.4 编程问题
3.4.1 寻址模式
3.4.2 流水线概念
3.4.3 指令高速缓存
3.4.4 硬件与软件中断
3.5 实时实现的考虑因素
3.5.1 信号转换器
3.5.2 流处理
3.5.3 块处理
3.5.4 矢量处理
3.5.5 基准测试
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存储器接口
3.6.2 计时器和主时钟
3.6.3 串行端口连接
3.6.4 直接存储器存取控制器
3.6.5 并行端口连接
3.6.6 主机端口连接
3.6.7 多处理技术
3.6.8 电源调节器
3.6.9 仿真器互连标准
3.7 实验
3.7.1 利用MATLAB的实验
3.7.2 采用定点C的实验
3.7.3 采用C5000 CCS的实验
习题
参考文献
第4章 定点数字信号处理器
4.1 引言
4.1.1 源语句格式
4.1.2 汇编命令
4.1.3 软件开发过程
4.2 TMS320C2000
4.2.1 体系结构概述
4.2.2 中央处理器
4.2.3 程序控制
4.2.4 编程问题
4.2.5 系统问题
4.2.6 一个应用：锁相环
4.3 TMS320C54x
4.3.1 体系结构概述
4.3.2 寻址模式
4.3.3 指令集
4.3.4 编程考虑因素
4.3.5 系统问题
4.4 TMS320C55x
4.4.1 体系结构概述
4.4.2 中央处理器
4.4.3 寻址模式
4.4.4 指令集
4.4.5 编程考虑因素
4.4.6 C程序的优化
4.4.7 系统问题
4.5 TMS320C62x与TMS32064x
4.5.1 体系结构概述
4.5.2 存储器系统
4.5.3 外部存储器寻址
4.5.4 指令集
4.5.5 编程考虑因素
4.5.6 系统问题
4.6 实验
4.6.1 表示不同的Q格式
4.6.2 系数量化
4.6.3 溢出处理
4.6.4 缩放和饱和模式
4.6.5 舍入
4.6.6 提取保护位
4.6.7 一个乘法特例
习题
参考文献
第5章 浮点数字信号处理器
……
第6章 有限长单位冲激响应滤波
第7章无限长单位冲激响应滤波
第8章 快速傅里叶变换
第9章 自适应滤波
部分习题答案
附录A MATLAB与Simul ink简介
附录B 附加实验与应用
附录C 数字信号处理器的外围设备编程
附录D 有用的站点
作者介绍
郭森楙(Sen M. Kuo)，1976年于国立台湾师范大学获得学士学位，分别于1983年、1985年在新墨西哥大学获得硕士学位与博士学位。现为美国北伊利诺斯大学电气工程系教授。1993年曾在德州仪器公司工作。作为作者出版了4本专著他已经申请了7项美国，并发表了150多篇技术
文摘
序言
用户评价
我对于这本书的评价，更多地体现在其对DSP体系结构的深度解析上。很多教材在讲解DSP时，往往会停留在算法层面，而忽略了硬件的实际实现，这导致我们虽然理解了算法，但却难以将其高效地应用到实际硬件上。这本书在这方面做得非常出色，它系统地介绍了不同类型DSP芯片的微架构，包括其特有的指令集、流水线技术、内存访问机制以及中断处理方式等等。我曾经花了好几天时间，深入研究书中关于Harvard架构和Von Neumann架构在DSP上的具体实现差异，以及它们各自的优缺点。书中对于MAC（Multiply-Accumulate）单元的详细讲解，让我明白了为何DSP在乘法和累加操作上如此高效，这对于理解信号处理中的核心计算至关重要。同时，书中也花了大量的篇幅介绍DSP的并行处理能力，例如SIMD（Single Instruction Multiple Data）指令集如何加速数据处理，以及多核DSP的设计理念。这些内容对于我理解高性能DSP的应用场景，以及如何优化算法以充分利用硬件资源，提供了极大的帮助。我甚至尝试着阅读了书中附带的一些汇编代码示例，虽然当时觉得有些晦涩，但在结合前面关于指令集和流水线技术的讲解后，我逐渐领悟到了代码的精妙之处，以及它如何巧妙地映射到硬件指令上，实现高效的计算。对于书中关于DMA（Direct Memory Access）控制器的介绍，也让我对数据传输的效率有了更深刻的认识，明白了它如何绕过CPU直接进行数据传输，从而释放CPU资源，提高系统整体性能。总而言之，这本书为我构建了一个完整的DSP体系结构知识框架，让我不再是零散地学习各个模块，而是能够从整体上理解DSP的工作原理和优势。
评分我购买这本书的初衷，是想系统地学习数字信号处理在电子信息领域的应用。这本书的“应用”部分，确实给了我极大的惊喜。它并没有局限于罗列一些简单的应用，而是深入探讨了DSP在各种复杂系统中的核心作用。我尤其对书中关于通信系统中的DSP应用非常感兴趣。书中详细介绍了DSP在数字通信中的调制解调、信道编码、均衡等关键环节的应用，以及如何在高速数据传输中实现低延迟和高可靠性。我曾经尝试着将书中的一些通信算法原理，例如QPSK调制解调，在仿真软件中进行模拟，并使用DSP的思路来优化其计算过程。此外，书中关于DSP在医疗电子领域的应用也让我印象深刻，例如在生物信号采集与处理、医学成像等方面的应用。书中对这些应用的讲解，不仅仅是技术性的描述，更是从实际需求出发，阐述了DSP如何解决实际问题，提升设备性能。我甚至尝试着阅读了一些书中引用的相关研究论文，通过这些论文，我进一步了解了DSP技术在这些领域的最新发展动态。这本书让我看到了DSP技术的广阔前景，也激发了我进一步探索特定应用领域的兴趣。
评分作为一个在电子信息领域摸索多年的学习者，我深知理论与实践结合的重要性，而这本书在这方面做得堪称典范。它不仅深入讲解了数字信号处理的理论基础，更着重于如何将这些理论转化为实际可行的硬件实现和软件应用。我特别欣赏书中对于DSP处理器内部结构的详细描述，例如其特有的寄存器、地址生成单元、以及指令流水线等。这些细节的呈现，让我能够更深刻地理解DSP的计算效率是如何实现的。书中还花了大量的篇幅介绍DSP的开发流程，包括如何使用交叉编译器、调试器，以及如何进行硬件调试。我曾经尝试着按照书中提供的步骤，在仿真平台上搭建一个简单的DSP开发环境，并编译、运行了一个基础的信号处理程序。虽然过程中遇到了一些挑战，但通过反复查阅书中的相关章节，并结合网上的资料，最终都得到了解决。这种亲身实践的经历，让我对DSP的开发过程有了更直观的认识，也为我日后独立进行DSP项目开发积累了宝贵的经验。书中还讨论了DSP在功耗优化和性能提升方面的技术，例如如何通过动态电压频率调整（DVFS）技术来降低功耗，或者如何通过硬件加速器来提升特定任务的性能。这些内容对于我在设计低功耗、高性能嵌入式系统时提供了重要的参考。总的来说，这本书让我看到了理论的落地，也让我对DSP技术的实际应用充满了信心。
评分在我看来，这本书最难得之处，在于它能够将复杂的DSP理论，以一种系统化、结构化的方式呈现给读者，并且与实际的硬件实现和应用紧密结合。它不仅仅是一本教科书，更像是一本“工具箱”，为读者提供了理解和掌握DSP技术的全套方法论。我特别欣赏书中对于DSP算法的分析，它不仅给出了算法的公式和步骤，更重要的是解释了算法背后的数学原理和计算复杂度，以及如何在DSP硬件上进行高效的实现。例如，在介绍FFT算法时，书中不仅讲解了其基本原理，还分析了不同FFT实现方式的优缺点，以及如何利用DSP的硬件特性来加速FFT的计算。我还对书中关于DSP软件开发的讨论非常感兴趣，包括如何进行代码优化、如何使用RTOS来管理多任务、以及如何进行性能调试。这些内容对于我来说，是至关重要的实操技能。书中还涉及了DSP在传感器网络、嵌入式系统设计等领域的应用，这些内容为我提供了更广阔的视野，让我看到了DSP技术在未来物联网和智能硬件领域的巨大潜力。总而言之，这本书为我提供了一个坚实的DSP知识基础，让我能够自信地应对未来在电子信息领域遇到的各种挑战。
评分坦白说，当初选择这本书，很大程度上是源于其“体系结构”这一标题所带来的吸引力。我一直认为，要真正掌握一个领域，就必须深入理解其底层构架，而DSP的体系结构，正是其核心所在。这本书在这方面的内容，可谓是鞭辟入里。它系统地介绍了各种DSP处理器家族的典型体系结构，包括其指令集架构（ISA）、流水线设计、内存管理单元（MMU）、以及并行处理单元（如MAC单元）的特点。我曾花费大量时间，仔细研究书中关于TMS320系列DSP和ARM Cortex-M系列DSP在体系结构上的异同。书中通过详细的图示和文字描述，解释了Harvard架构和Modified Harvard架构在指令和数据访问上的差异，以及它们如何影响DSP的整体性能。我还深入学习了书中关于DSP的流水线技术，包括指令译码、执行、写回等阶段，以及如何通过流水线并行来提高指令吞吐量。此外，书中还讲解了DSP的特殊指令，如向量指令、饱和运算指令等，以及这些指令是如何加速信号处理任务的。我甚至尝试着将一些算法用DSP的汇编语言来实现，并对比其与C语言实现之间的性能差异，从而更深刻地理解指令集设计的精妙之处。这本书为我提供了一个宏观的视角，让我能够从更高的层面去理解DSP芯片的设计理念和工作原理，也为我日后选择和评估DSP硬件提供了重要的参考依据。
评分从“应用”的角度来看，这本书的价值是毋庸置疑的。它并没有局限于理论的阐述，而是将DSP技术与实际生活中的方方面面紧密联系起来。书中涵盖了音频处理、图像和视频处理、通信系统、控制系统等多个领域的应用案例。我特别喜欢其中关于数字音频处理的部分，书中详细介绍了如何使用DSP来实现噪声消除、回声抑制、音频编码和解码等功能。我甚至尝试着将书中的一些算法原理应用到实际的音频处理项目中，例如使用FIR滤波器来去除音频中的高频噪声，或者使用FFT来分析音频信号的频谱特性。这些实践让我深刻体会到DSP在提升音质、实现智能化音频设备方面的巨大潜力。此外，书中关于图像和视频处理的应用也让我大开眼界。它介绍了DSP在图像压缩、边缘检测、特征提取等方面的应用，以及如何在实时视频流中实现这些功能。我甚至尝试着使用DSP来加速一些基本的图像处理算法，例如高斯模糊和 Sobel 算子，并对比了使用DSP和通用CPU的性能差异。这种对比让我更加直观地认识到DSP在特定计算任务上的优势。书中还提及了DSP在通信系统中的应用，例如在基带信号处理、调制解调等环节，以及在无线通信、软件定义无线电等前沿技术中的应用。这些内容为我打开了新的视野，让我看到了DSP在现代通信网络中的关键作用。总的来说，这本书通过大量的实际应用案例，让我看到了DSP技术广阔的应用前景，也激发了我进一步深入研究特定应用领域的兴趣。
评分这本书给我最深刻的印象是它在“实现”这个环节所付出的努力。很多理论书籍往往止步于概念和算法，而这本书则将理论如何转化为实际可运行的代码和系统，这一点做得非常详尽。书中不仅讲解了DSP的编程模型，还详细介绍了如何使用特定的编译器、调试器以及硬件仿真工具。我印象最深的是关于DSP的汇编语言编程章节，虽然对于大多数工程师来说，高级语言编程已经足够，但理解汇编语言能够帮助我们更深入地理解DSP的工作原理，以及如何进行底层的优化。书中提供了一些经典的汇编指令示例，并配以详细的解释，说明了这些指令是如何直接映射到DSP硬件的操作，例如如何高效地执行乘累加操作、如何利用特殊的寻址模式来访问数据等。这些示例让我对DSP的底层执行机制有了更直观的理解。此外，书中还重点介绍了DSP的实时操作系统（RTOS）的应用。它阐述了RTOS如何管理DSP的资源，如何处理多任务调度，以及如何在实时系统中实现低延迟和高可靠性。我特别研究了书中关于中断服务程序（ISR）的设计和优化，以及如何通过RTOS来管理任务间的同步和通信。通过阅读这部分内容，我开始理解为什么在许多嵌入式系统中，DSP需要配合RTOS才能发挥最佳性能。书中还提及了一些常用的DSP开发库和框架，并对其优缺点进行了比较分析，为我选择合适的开发工具提供了参考。我甚至尝试着使用书中推荐的开发工具链，在仿真平台上运行了一些简单的DSP程序，虽然起初遇到了一些困难，但在查阅了书中的相关章节后，问题都得到了解决，这让我对DSP的实际开发流程有了初步的体验。
评分这本《数字信号处理器：体系结构、实现与应用——国外经典教材 电子信息》真的给我带来了前所未有的启发。当初选择它，纯粹是因为“经典教材”这四个字，以及电子信息领域的指向性，我当时的想法是，作为一本被誉为经典的著作，它必然在基础理论的构建上有着扎实的功底，能够为我梳理清晰DSP领域的核心脉络。事实也确实如此，书中对于DSP基本概念的阐述，那种循序渐进、层层递进的逻辑，让人感觉仿佛走进了知识的殿堂，每一个概念的引入都恰到好处，并且都有详实的理论依据作为支撑。作者在讲解过程中，并没有急于抛出复杂的公式和模型，而是先从概念的本质出发，用清晰易懂的语言进行描述，然后再逐步引入数学工具进行严谨的推导。这种处理方式对于我这种初学者来说，简直是福音。我特别欣赏它对信号采样、量化、编码等基本过程的细致讲解，这些看似基础的概念，却对理解整个DSP系统至关重要。书中对傅里叶变换、Z变换等数学工具的应用，也并非简单罗列，而是深入剖析了它们在信号处理中的物理意义和实际作用，让我对这些数学工具的理解上升到了一个新的高度。我还记得在学习离散傅里叶变换（DFT）时，书中通过一系列图示和实例，生动地展示了信号在频域的表示，以及DFT如何捕捉信号中的频率成分。这种直观的讲解方式，让我能够深刻理解DFT的原理，并且能够举一反三，将其应用到其他信号处理问题中。此外，书中对于各种滤波器（如FIR、IIR）的介绍，也让我印象深刻。它不仅详细讲解了滤波器的设计原理和算法，还通过实际的工程案例，展示了滤波器在音频处理、图像处理等领域的广泛应用。我甚至尝试着根据书中的指导，在仿真软件中设计并实现了几种不同类型的滤波器，并验证了它们在去除噪声、增强信号等方面的效果。这本书给我最直观的感受就是，它不仅仅是理论的堆砌，更是理论与实践的完美结合，为我打开了通往DSP世界的大门。
评分这本书的“国外经典教材”定位，赋予了它一种独特的严谨性和深度。我个人一直认为，优秀的教材往往是经过时间沉淀和广泛认可的，而这本书恰恰符合这一标准。它的结构设计非常合理，从基础概念的引入，到体系结构的剖析，再到具体的实现方法和实际应用，层层递进，逻辑清晰。我曾多次翻阅此书，每一次都能从中发现新的理解和体会。例如，在学习DSP的并行处理能力时，书中通过详细的图示和文字说明，解释了指令流水线、超标量执行等概念，让我对CPU的工作方式有了更深入的理解。它并没有简单地告诉我们DSP很快，而是通过揭示其内部工作原理，让我们明白“快”的原因。我还记得书中对于DSP指令集的设计理念的讨论，它解释了为何DSP的指令集会与通用CPU有所不同，以及这些设计是如何为了优化信号处理任务而服务的。这种对细节的关注，是很多教材所不具备的。书中对于各种算法的介绍，也并非停留在表面，而是深入到算法的数学原理和计算复杂度分析。例如，在介绍FFT算法时，书中不仅给出了蝶形运算的原理，还详细分析了FFT相对于DFT在计算量上的巨大优势，以及如何通过递归或迭代的方式来实现FFT。这种对算法深度的挖掘，让我能够真正理解算法的精髓，并为日后的算法改进和创新打下坚实的基础。这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位循循善诱的老师，带领我一步步探索DSP的奥秘。
评分这本书最大的价值在于，它不仅仅是理论的陈述，更是将抽象的信号处理概念，通过详实的体系结构和实现细节，赋予了生命力。我特别欣赏书中对于DSP处理器特有的一些功能单元的详细介绍，比如循环缓冲区、位反转指令、以及常用的DSP指令集。这些指令并非仅仅是枯燥的代码，而是背后蕴含着精巧的算法优化思想。我曾经尝试着去理解书中关于CORDIC算法在DSP上的实现，以及如何利用DSP的硬件特性来加速三角函数的计算。书中通过一步步的推导和代码示例，让我明白了CORDIC算法的迭代过程，以及它如何通过移位和加法来实现高效的计算。我还对书中关于DMA控制器的工作原理进行了深入研究，理解了它如何实现CPU与外设之间的数据高效传输，从而减轻CPU的负担，提高系统整体吞吐量。书中还探讨了DSP在功耗管理方面的策略，比如如何通过降低时钟频率、关闭不使用的功能单元等方式来降低功耗。这些内容对于我进行嵌入式系统的功耗优化非常有启发。总而言之，这本书让我深刻理解了“体系结构、实现与应用”这几个关键词的内在联系，让我从理论到实践，再到实际的工程应用，都有了质的飞跃。
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