內容簡介
全書共分9章,內容包括三大部分。以TI公司的TMS320C54X系列數位訊號處理器為例,系統地介紹了DSP的結構和原理,
CCS軟體開發工具的使用方法,彙編語言和C語言進行TMS320C54X軟體開發的基礎知識和方法,硬體接口電路設計和常用數據/信號處理算法的實現方法,並給出了套用實例。書中給出了大量的例子,使讀者儘快掌握DSP入門知識並擁有開發實際系統的能力。
本書的特點是由淺入深,易讀易懂,能夠使讀者循序漸進地掌握
DSP的原理、使用和開發。本書既是從事DSP開發和科研人員及硬體工程師不可多得的參考書,也可作為高等院校電子信息與通信類專業高年級本科生和研究生的教材或教學參考書。
圖書前言
隨著電子信息技術的飛速發展,數位訊號處理技術已經逐漸發展成為一門關鍵的學科。而DSP晶片的出現則為數位訊號處理算法的實現提供了可能。這一方面極大地促進了數位訊號處理技術的進一步發展; 另一方面,也使數位訊號處理的套用領域得到了極大的拓展。 ,在微電子技術發展帶動下,DSP晶片的發展日新月異。DSP的功能日益強大,性能價格比不斷上升,開發手段不斷改進。DSP晶片已經完全走下了“貴族”的聖壇,在通信與電子系統、信號處理系統、自動控制、雷達、軍事、航空航天、醫療、家用電器、電力系統等許多領域中得到了廣泛的套用,新的套用領域也在不斷地擴展。本教材就是為適應這種形勢而編寫的。
本書共分9章,內容包括三大部分。
(1) C54X的結構和原理: 包括第1、2、3章。第1章介紹DSP晶片的發展、特點、分類及套用,DSP系統的構成、設計過程以及TI公司的各種DSP晶片的主要特點。第2章介紹C54X晶片的硬體結構,重點對晶片的引腳功能、CPU結構、內部存儲器、系統控制以及內外部匯流排進行了討論。第3章對C54X中主機接口HPI、DMA控制器、外部引腳、定時器、串列接口和中斷系統進行了介紹。
(2) DSP軟體系統: 包括第4、5、6章。第4章介紹彙編語言指令、COFF格式、彙編源程式的彙編和連結過程。第5章介紹CCS軟體的使用,包括CCS的視窗基本操作,工程項目的建立和調試,程式的運行控制,斷點和探測點的設定等。第6章介紹DSP中C程式設計原則,C語言的數據結構,C語言函式,C語言開發C5000套用系統的編程方法、實例及程式框架。
(3) DSP硬體系統設計及套用實例: 包括第7、8、9章。第7章對C54X的最小系統設計進行了詳細討論,包括時鐘及復位電路、供電電路、外部存儲器和I/O擴展、A/D和D/A接口以及JTAG線上仿真接口電路設計。第8章介紹幾個DSP的套用實例,包括FIR濾波器、IIR濾波器、快速傅立葉變換和信號發生器等,給出了詳細的原理說明,而且均提供了較完整的實現代碼。第9章介紹一個指紋識別系統的設計方法,包括系統基本原理、硬體系統組成、軟體系統組成及系統調試方法、獨立系統實現方法,為讀者提供一個開發工程的完整範例。
本書的特點可以概括為:
? 系統: 本書結構清晰,按照C54X晶片的基本理論、軟體設計(主要是C程式設計)、硬體設計及實例的順序進行安排,給出豐富、新穎的DSP系統設計實例和翔實的註解。
? C語言編程: 書中使用C和彙編語言編程,側重點是C語言,已出版的其他教材見之不多。
? 實用: 本書側重點是套用,為讓讀者儘快地了解和掌握C54X晶片DSP的設計、仿真與開發過程,介紹了幾個DSP的套用實例、最小系統及完整系統,給出了系統的部分軟體程式和完整的硬體電路原理圖。
本書由黑龍江科技學院陳純鍇策劃並編寫了第1、2、9章及附錄,第3章由成都理工大學工程技術學院的閆占偉完成,第4、5、6章由齊齊哈爾大學的李靜輝完成,第7、8章由黑龍江科技學院的陳義平完成,全書最後由陳純鍇統稿。
由於作者的水平有限,書中難免會有錯誤和不妥之處,懇請廣大讀者批評指正!
4.3.7堆疊定址
4.4指令系統
4.4.1算術運算指令
4.4.2邏輯指令
4.4.3程式控制指令
4.4.4存儲和裝入指令
4.5軟體開發過程
4.5.1軟體開發過程概述
4.5.2彙編語言程式的編寫方法
4.5.3公共目標檔案格式(COFF)
4.5.4彙編源程式的編輯、彙編和連結過程
4.6習題與思考題
第5章DSP集成開發環境CCS及其使用
5.1CCS 3.3簡介
5.2CCS 3.3安裝及設定
5.2.1系統配置要求
5.2.2安裝CCS
5.2.3CCS setup配置程式
5.2.4啟動CCS IDE
5.3CCS 3.3集成開發環境套用
5.3.1概述
5.3.2CCS的視窗、選單和工具條
5.3.3建立工程檔案
5.3.4編輯源檔案
5.3.5構建工程
5.3.6調試
5.3.7斷點設定
5.3.8探針斷點
5.3.9分析/調整
5.3.10通用擴展語言GEL
5.4仿真中斷與I/O連線埠
5.4.1用Simulator仿真中斷
5.4.2用Simulator仿真I/O連線埠
5.5仿真實例
5.5.1DSP程式開發過程
5.5.2探點的設定和圖形的顯示
5.6習題與思考題
第6章DSP中C程式設計
6.1簡介
6.2C/C++程式設計
6.2.1面向DSP的C/C++程式設計原則
6.2.2C/C++程式設計流程
6.2.3C/C++程式設計框架
6.3C/C++語言數據結構及語法
6.3.1C/C++數據結構
6.3.2C/C++控制語句
6.4C/C++語言函式
6.4.1C/C++自定義函式
6.4.2中斷函式
6.5C/C++庫函式
6.5.1常用庫函式
6.5.2CCStudio庫函式
6.5.3DSPLIB庫
6.5.4IMGLIB庫
6.6C++類與檔案操作
6.6.1C++類
6.6.2C/C++檔案操作
6.7TMS320C54X C語言編程
6.7.1存儲器模式
6.7.2暫存器規則
6.7.3函式調用規則
6.7.4中斷處理
6.7.5表達式分析
6.8用C語言和彙編語言混合編程
6.8.1獨立的C模組和彙編模組接口
6.8.2從C程式中訪問彙編程式變數
6.8.3在C程式中直接嵌入彙編語句
6.9習題與思考題
第三篇TMS320C54XDSP硬體設計及套用實例
第7章DSP最小系統設計
7.1TMS320C54X硬體組成及最小系統設計
7.1.1TMS320C54X硬體組成
7.1.2TMS320C54X最小系統設計
7.2TMS320C54X的時鐘及復位電路設計
7.2.1時鐘電路設計
7.2.2復位電路設計
7.3供電系統設計
7.3.1DSP供電方案
7.3.2DSP電源電路
7.4外部存儲器和I/O擴展設計
7.4.1外擴數據、程式存儲器電路設計
7.4.2I/O(輸入輸出接口)擴展電路設計
7.4.3串口通信電路
7.4.4外部中斷控制電路
7.5A/D和D/A接口設計
7.5.1DSP與A/D轉換器的接口
7.5.2DSP與D/A轉換器的接口
7.5.33V和5V混合邏輯設計
7.6JTAG線上仿真調試接口電路
7.7習題與思考題
第8章套用實例分析
8.1FIR濾波器的C54X實現方法
8.1.1FIR濾波器基本原理
8.1.2FIR濾波器程式設計
8.2IIR濾波器的C54X實現方法
8.2.1IIR濾波器基本原理
8.2.2IIR濾波器實現舉例
8.3快速傅立葉變換(FFT)的C54X實現方法
8.3.1FFT基本原理
8.3.2FFT的C語言實現
8.4正弦和餘弦信號發生器C54X實現方法
8.4.1信號產生基本原理
8.4.2信號產生程式設計
8.5習題與思考題
第9章基於TMS320C54XDSP軟硬體完整系統的開發
9.1系統簡介
9.2系統硬體設計
9.2.1整體設計
9.2.2時鐘電路
9.2.3電源模組
9.2.4DSP的存儲器擴展
9.2.5DSP的BootLoader
9.2.6指紋感測器FPS200
9.2.7邏輯控制單元CPLD
9.2.8數據通信單元USB
9.3系統軟體設計
9.3.1概述
9.3.2指紋識別的預處理
9.3.3系統初始化
9.4印刷電路板設計及系統調試
9.4.1印刷電路板的設計
9.4.2系統的調試
9.5獨立系統實現
9.6習題與思考題
附錄A常用C5000系列DSP晶片的引腳圖
附錄B縮寫詞的英文對照
參考文獻