电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨家强 著

图书标签:

• DSP
• TMS320F2833x
• 嵌入式系统
• 电机控制
• 电力电子
• C语言
• 数字信号处理
• 控制系统
• 微控制器
• 应用教程

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302370703

版次：1

商品编码：11566380

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 电子信息与电气工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2014-10-01

用纸：胶版纸

页数：265

字数：422000

正文语种：中文

内容简介

　　《电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程》介绍了TI公司最新推出的TMS320F2833x系列DSP的开发和应用，以TMS320F28335为代表详细介绍其基本结构、工作原理、应用配置以及实例程序等。
　　《电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程》全书共12章，首先简要介绍 F28335 DSP+FPU的架构特点，然后基于CCS软件阐述了软件基本使用方法和F28335软硬件开发环境。《电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程》在详细介绍了F28335存储器以及外部接口之后，针对F28335具有众多功能强大的外设的特点，重点分析了时钟和中断控制的流程，并详细描述了电机控制中常用的外设和接口，包括通用输入/输出端口GPIO、模数转换器ADC、增强型脉宽调制器ePWM、增强型正交编码脉冲单元eQEP、增强型捕捉模块eCAP、异步串行通信接口SCI、同步串行外围接口SPI等的使用方法。最后还给出了以F28335为处理器的电机控制工业应用实例，提供了最直观的技术参考。
　　《电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程》可供从事DSP开发及应用的初、中级读者学习使用TMS320F2833x系列DSP的教材，也可为其他层次的DSP开发人员提供参考。

作者简介

　　杨家强，博士，在浙江大学从事“DSP原理与应用”和“现代测试技术”课程教学多年，具有丰富的教学经验。近年来一直从事变频调速节能、飞轮储能、多相交流电机及其传动系统的建模与分析、电能质量检测管理等电气传动和电力电子领域的研究和教学工作，在这个领域完成了众多的科研项目，取得大量成果。已有50余篇论文在国内外重要刊物上发表，其中30多篇被SCI、El检索。主持了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、浙江省科技计划项目、浙江省教育厅项目以及企业重大横向工业项目等多项科研项目，在变频调速和新能源综合利用方面具有较高的专业技术水平。

内页插图

目录

第1章 DSP概述
1.1 DSP名称解释
1.2 DSP的功能特点
1.3 TI-DSP系列概述
习题与思考

第2章 TMS320F2833x的特点、结构及其性能
2.1 TMS320F2833x的特点
2.2 TMS320F2833x的引脚功能说明
2.3 TMS320F2833x的功能
2.3.1 CPU
2.3.2 总线
2.3.3 存储器
2.3.4 外设
2.4 TMS320F2833x与TMS320F2812的对比
习题与思考

第3章 TMS320F2833x软硬件开发环境及调试
3.1 TMS320F2833x软硬件开发环境及调试
3.1.1 电源电路
3.1.2 复位电路
3.1.3 时钟电路
3.1.4 调试接口／JTAG
3.1.5 模数转换电路设计
3.1.6 串行通信端口电路设计
3.1.7 PCB布局布线及硬件调试
3.2 TMS320F2833x软件平台和编程介绍
3.2.1 CCS3.3 简介
3.2.2 TICOFF详解
3.2.3 CCS编程环境
3.2.4 CCS3.3 的配置
3.2.5 平台搭建测试
3.2.6 构建一个完整的系统
3.2.7 CCS常用操作
3.2.8 CCS调试的一些相关操作
3.2.9 CCS的编译选项
3.2.1 0CMD文件详解
3.2.1 1定点和浮点运算
3.2.1 2TI浮点库
习题与思考

第4章 存储器及外部接口
4.1 CPU内部总线
4.2 存储器结构
4.2.1 存储器映射
4.2.2 代码安全模块
4.3 外部扩展接口
4.3.1 外部接口功能描述
4.3.2 XINTF功能配置简介
4.3.3 XBANK区域切换
4.3.4 XINTF的DMA读／写访问
4.3.5 XINTF的读／写时序图
习题与思考

第5章 TMS320F2833x的时钟与系统控制
5.1 振荡器OSC和锁相环PLL模块
5.2 外设时钟信号
5.3 低功耗模式
5.4 看门狗模块
5.5 时钟和系统控制模块寄存器
5.6 时钟系统基本设置的编程例程
习题与思考

第6章 TMS320F2833x的CPU定时器
6.1 CPU定时器的结构
6.2 CPU定时器的工作原理
6.3 定时器定时时间定量计算
6.4 计数／定时功能寄存器
……
第7章 TMS320F2833x的中断系统
第8章 TMS320F2833x的通用GPIO
第9章 TMS320F2833x的模数转换(A／D)
第10章 TMS320F2833x的ePWM模块
第11章 同步串口SPI模块和异步串口SCI模块
第12章 工程应用实例

前言/序言

DSP微控制器技术前沿：嵌入式系统设计与实时控制实践 本书深入剖析了数字信号处理（DSP）微控制器在现代嵌入式系统设计中的核心作用，聚焦于高性能、实时性要求极高的应用领域。我们旨在为工程师、研究人员和高级学生提供一套全面、系统且极具实践指导意义的技术指南，帮助他们掌握DSP技术精髓，并能将其高效应用于实际产品开发中。 第一部分：DSP微控制器基础理论与架构解析 本部分将奠定读者坚实的DSP理论基础，从最基本的数字信号处理原理出发，逐步深入到DSP微控制器的核心架构和工作机制。 1. 数字信号处理基础回顾与DSP应用场景引申： 信号的离散化与量化： 详细讲解连续信号如何转化为数字信号，包括采样定理（Nyquist-Shannon）、量化误差的产生与控制。 傅里叶变换系列： 深入理解离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）在信号频谱分析中的重要性，以及傅里叶变换在滤波、调制解调等DSP任务中的关键作用。 数字滤波器设计： 介绍FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）滤波器的基本原理、设计方法（如窗函数法、频率采样法、脉冲不变法、双线性变换法）及其在噪声抑制、信号重构中的应用。 统计信号处理基础： 简要介绍功率谱密度估计、自相关函数、互相关函数等概念，为理解信号检测、估计等高级应用打下基础。 DSP的应用领域概览： 结合实际案例，详细阐述DSP在通信系统（如调制解调、信道编码）、音频/视频处理（如压缩、增强）、控制系统（如电机控制、伺服系统）、医疗设备（如心电图分析、成像）、雷达与声纳、工业自动化等领域的广泛应用，突显DSP微控制器的不可或缺性。 2. 高性能DSP微控制器核心架构详解： 冯·诺依曼与哈佛架构的对比及DSP的优势： 分析两种经典计算机体系结构，重点讲解哈佛架构（或改进型哈佛架构）如何通过独立的指令和数据总线，显著提升DSP指令的吞吐量和执行效率，尤其是在处理大量数据时。 中央处理单元（CPU）的特化设计： MAC（Multiply-Accumulate）单元： 详细解析MAC单元的结构和工作流程，这是DSP处理核心的“心脏”，能够在一个时钟周期内完成乘法和累加操作，极大地加速了卷积、滤波器等DSP算法的执行。 流水线技术（Pipelining）： 深入讲解指令流水线的概念，如何通过将指令执行分解为多个阶段，实现指令的并行处理，提高CPU的整体效率。 多功能ALU（Arithmetic Logic Unit）： 介绍DSP中ALU的增强特性，如支持饱和运算、逻辑操作等，以满足信号处理的特殊需求。 特殊指令集： 探讨DSP微控制器特有的指令，如向量指令、位操作指令、循环指令等，这些指令能够高效地执行常见的DSP任务。 高速存储器子系统： 片上SRAM/DRAM： 讲解DSP内部高速存储器的容量、组织方式、读写时序，以及如何通过增加缓存（Cache）来缩短访存延迟。 外部存储器接口： 介绍DSP如何通过外部存储器接口连接大容量SDRAM、Flash等，以支持复杂的应用需求。 DMA（Direct Memory Access）控制器： 详细阐述DMA的工作原理，如何允许外设直接与存储器进行数据传输，而无需CPU干预，从而释放CPU资源，提高系统整体吞吐量。 丰富的片上外设与通信接口： 定时器/计数器（Timers/Counters）： 介绍多种定时器模式（如PWM生成、脉冲捕获、事件计数），以及它们在精确时间控制、波形生成中的应用。 模数转换器（ADC）与数模转换器（DAC）： 深入分析ADC的采样率、分辨率、量化位数、输入范围、转换模式（如单次转换、连续转换、触发转换）以及其在模拟信号数字化中的作用；讲解DAC的输出精度、刷新率等关键参数。 通信接口： 详细介绍常见的同步/异步串行通信接口（如UART、SPI、I2C）、并行接口，以及专为DSP设计的专用通信接口，如CAN（Controller Area Network）总线、Ethernet MAC等，并分析它们在构建分布式系统和网络通信中的作用。 中断控制器（Interrupt Controller）： 讲解中断的产生、优先级、响应机制，以及如何利用中断实现高效的事件驱动式处理。 第二部分：DSP嵌入式系统设计与开发实战 本部分将从理论走向实践，详细介绍DSP嵌入式系统的设计流程、开发工具链以及关键的软件开发技术。 1. DSP嵌入式系统设计流程： 需求分析与技术选型： 如何根据应用场景对处理能力、实时性、功耗、成本等需求，选择合适的DSP微控制器系列和型号。 硬件平台搭建： 介绍DSP核心板、最小系统设计、外围电路接口设计（包括电源、复位、晶振、调试接口等），以及PCB布局布线中的关键考虑因素。 软件架构设计： 讨论在DSP系统中采用的软件架构，如裸机编程、RTOS（实时操作系统）应用、以及面向对象的设计原则。 开发环境配置与工具链使用： 集成开发环境（IDE）： 详细介绍常用的DSP开发IDE，如CCS（Code Composer Studio）、Keil MDK、IAR Embedded Workbench等，包括工程创建、代码编辑、编译链接、调试配置。 编译器与链接器： 讲解C/C++编译器如何将源代码生成机器码，以及链接器如何将目标文件和库文件链接成最终的可执行程序，特别关注DSP特有的优化选项（如代码大小优化、速度优化、DSP指令生成）。 调试器与仿真器： 深入讲解JTAG/SWD调试接口的工作原理，以及调试器（如XDS系列）在设置断点、单步执行、观察变量、内存查看、寄存器分析等方面的功能。 代码分析工具： 介绍性能分析工具（如代码剖析器、指令周期计数器）如何帮助识别代码中的性能瓶颈，进行优化。 固件下载与在线调试： 详细讲解将编译好的固件下载到DSP片上Flash或SRAM的方法，以及如何在目标板上进行实时在线调试。 2. DSP软件开发关键技术： C/C++语言在DSP中的应用： 强调使用C/C++进行DSP开发，包括数据类型的选择（如定点数、浮点数）、指针的使用、位操作、以及如何编写高效的DSP算法。 汇编语言的辅助应用： 讲解在对性能要求极致的场景下，如何结合汇编语言对关键的DSP算法进行手工优化，以达到最佳的执行效率。 DSP算法实现： 滤波器算法实现： 从基础的FIR/IIR滤波器，到自适应滤波器（如LMS、RLS）的原理与实现。 FFT算法实现： 详细介绍FFT算法的蝶形运算、数据重排等核心步骤，以及在DSP上的高效实现策略。 其他常用DSP算法： 如傅里叶级数、Z变换、拉普拉斯变换在数字系统分析中的应用，以及在DSP上的实现。 中断服务程序（ISR）设计与优化： 讲解如何编写高效、响应快速的中断服务程序，以及如何处理中断嵌套和共享资源。 实时操作系统（RTOS）的应用： RTOS核心概念： 任务管理、调度策略（如优先级调度、时间片轮转）、信号量、互斥锁、消息队列、事件标志组等。 DSP上的RTOS选择与移植： 介绍常见的RTOS（如FreeRTOS, RT-Thread）在DSP上的应用，以及如何进行RTOS的移植与配置。 RTOS在DSP项目中的优势： 如何利用RTOS简化多任务并发管理，提高系统的模块化和可维护性。 驱动程序开发： 介绍如何为DSP片上外设（如ADC、定时器、UART、SPI）编写底层驱动程序，以及如何与上层应用进行接口。 DSP与ARM/MCU的协同工作： 在混合架构系统中，如何高效地实现DSP与通用微处理器（如ARM Cortex-M系列）之间的数据交换和任务协调。 第三部分：DSP高级应用与前沿技术展望 本部分将进一步拓展读者的视野，介绍DSP在复杂系统中的高级应用，并展望DSP技术未来的发展趋势。 1. DSP在复杂系统中的应用案例深入剖析： 高性能电机控制： 详细阐述DSP在无刷直流电机（BLDC）、永磁同步电机（PMSM）等先进电机控制算法（如FOC-Field Oriented Control）中的核心作用，包括电流环、速度环、位置环的实现，PWM信号生成，编码器/霍尔传感器接口处理。 数字电源与功率因数校正（PFC）： 讲解DSP如何用于实现高效率、高功率密度、低谐波的数字电源控制，包括电压模式控制、电流模式控制、PFC控制策略。 通信信号处理： 数字调制解调技术： 如ASK, FSK, PSK, QAM等调制方式的DSP实现，以及相应的解调过程。 软件定义无线电（SDR）中的DSP角色： 阐述SDR架构中DSP如何灵活实现信号的生成、处理和解调，以适应不同的通信标准。 音频与语音处理： 数字音频效果器： 如混响、均衡器、压缩器、降噪算法的DSP实现。 语音识别与合成： 简要介绍语音信号的特征提取（如MFCC）、声学模型、语言模型等在DSP上的处理流程。 图像与视频处理基础： 介绍DSP在基础图像处理算法（如边缘检测、滤波、形态学操作、色彩空间转换）中的应用，为更复杂的机器视觉和图像识别打下基础。 传感器信号处理与融合： 讲解如何利用DSP处理多传感器数据，进行滤波、校准、融合，以提高系统的感知能力。 2. DSP技术前沿与发展趋势： 多核DSP架构： 探讨多核DSP的优势，如何通过并行处理能力进一步提升计算性能，以及多核编程模型的挑战与机遇。 AI与DSP的结合： 介绍如何将深度学习模型（如卷积神经网络CNN）部署到DSP上，实现边缘AI的推理能力，例如在嵌入式设备上进行目标检测、异常检测等。 异构计算与DSP： 探讨DSP与其他处理器（如CPU、GPU、FPGA）的协同工作模式，以及异构计算在解决复杂计算难题中的作用。 功耗优化与低功耗DSP设计： 介绍DSP在追求更高性能的同时，如何通过各种技术手段（如动态电压频率调整DVFS、低功耗模式）实现功耗的最小化，以满足便携式设备和物联网应用的需求。 DSP的实时性与确定性保障： 强调DSP在严苛实时应用中的重要性，以及如何通过软硬件结合确保任务的及时响应和执行。 新的DSP指令集与架构演进： 关注DSP处理器在指令集扩展、架构优化方面的新动态，以及这些进步如何推动应用的发展。 本书力求通过理论与实践的有机结合，理论讲解深入浅出，代码示例丰富翔实，帮助读者建立起对DSP微控制器全面而深刻的认知，掌握其在嵌入式系统设计与实时控制中的应用技能，为应对未来复杂多变的工程挑战提供坚实的知识与技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

我一直对高性能嵌入式系统充满了兴趣，尤其是在电子信息和电气工程领域，DSP的应用可以说是无处不在，而TMS320F2833x系列更是其中的佼佼者。在寻找相关的学习资料时，我偶然发现了这本《TMS320F2833x DSP原理与应用教程》。这本书最吸引我的地方在于，它能够将看似晦涩的DSP理论与实际的硬件操作完美地结合起来，形成一种“知行合一”的学习路径。例如，书中在介绍中断系统时，不仅仅讲解了中断的原理，还详细展示了如何在F2833x上进行中断向量表的配置、中断服务函数的编写以及中断优先级的设计。这种从理论到实践的无缝衔接，极大地提升了我的学习效率。而且，书中提供的许多实验项目都非常有启发性，比如基于F2833x的数字电源设计、伺服电机的位置控制等，这些都是我在实际工作中可能会遇到的挑战，而这本书恰好为我提供了解决这些问题的思路和方法。读完这本书，我感觉我对F2833x的理解不再局限于零散的知识点，而是形成了一个完整而系统的认知体系，这对我今后的项目开发将有巨大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在校学生，我最大的苦恼就是理论知识与实际操作之间的巨大鸿沟。当我在学习数字信号处理相关课程时，常常会发现课本上的公式和算法在实际应用中如何落地，却感到一头雾水。《TMS320F2833x DSP原理与应用教程》这本书的出现，恰好弥补了这一遗憾。它以TMS320F2833x这个经典的DSP芯片为载体，将抽象的DSP理论具象化。我尤其喜欢书中关于DSP的数学基础和算法实现的讲解，作者并非简单地罗列公式，而是深入浅出地解释了每一种算法背后的数学原理，并通过直观的图示和清晰的代码示例，展示了如何在DSP平台上高效地实现这些算法。书中关于FFT（快速傅里叶变换）和滤波器的章节，是我最先深入阅读的部分，因为这是DSP应用中最常见也最核心的技术。作者通过一步步的引导，让我理解了FFT的原理，并学会了如何在F2833x上进行频谱分析，这对于我理解音频处理、通信系统等领域具有至关重要的意义。这本书的语言风格非常平实易懂，完全没有学术论文那种高高在上的感觉，更像是经验丰富的工程师在分享自己的实践心得，让我感觉学习过程十分轻松和愉快。

评分☆☆☆☆☆

电子信息与电气工程技术丛书：TMS320F2833x DSP原理与应用教程，这本书的质量真的超乎我的预期。我是一名在电力电子领域工作的技术人员，日常工作中经常需要用到高速的数据采集和精确的控制。TMS320F2833x系列DSP凭借其强大的性能，在这一领域有着广泛的应用。然而，要真正掌握它，并将其应用于实际项目，需要一本既有深度又有广度的参考书。《TMS320F2833x DSP原理与应用教程》恰恰做到了这一点。书中对F2833x的各个硬件模块，如定时器、ePWM、SCI、SPI等，都进行了非常详尽的介绍，并且将这些模块的功能与实际应用场景紧密结合。例如，在讲解ePWM模块时，作者不仅详细介绍了其工作原理，还结合了逆变器控制、DC-DC变换器等电力电子领域常见的应用案例，并提供了相应的配置代码和原理分析。这对我来说是极大的帮助，因为我可以直接借鉴书中的经验来解决实际问题。此外，书中还涉及到了一些高级的主题，比如实时操作系统RTOS的应用，这对于构建更复杂的控制系统非常有益。这本书就像一本“百科全书”，既能作为入门教程，又能作为深入研究的参考，对于我这样的工程师来说，绝对是不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本《TMS320F2833x DSP原理与应用教程》简直是为我量身定做的！我是一名刚刚接触DSP领域的研究生，之前对数字信号处理的概念总是隔靴搔痒，对复杂的数学模型更是望而却步。市面上不少教材要么过于理论化，要么代码示例晦涩难懂，让我一度陷入迷茫。然而，翻开这本书，我立刻被它清晰的逻辑和循序渐进的讲解所吸引。作者在开篇就用非常形象的比喻解释了DSP的核心思想，让我这个门外汉瞬间茅塞顿开。书中对TMS320F2833x芯片的架构介绍更是细致入微，从CPU核心到各种外设模块，都配有精美的图示，让我能够直观地理解每一部分的功能。最让我惊喜的是，书中提供的所有代码示例都经过精心设计，不仅贴合实际应用场景，而且注释详尽，几乎每一步操作都有详细的解释，这极大地降低了我的学习门槛，让我能够快速上手，并在实践中巩固理论知识。我特别喜欢其中关于ADC和PWM章节的讲解，作者巧妙地将复杂的控制理论与具体的硬件操作结合起来，让我对如何利用DSP实现高精度的数据采集和控制有了更深刻的认识。这本书让我感觉不再是孤军奋战，而是有了一位经验丰富的导师在我身边耐心指导，这种学习体验是前所未有的。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我手里已经有一些关于DSP的书籍，但《TMS320F2833x DSP原理与应用教程》这本书却以其独特的视角和深入的实践性脱颖而出。我是一名有着多年嵌入式开发经验的工程师，之前虽然接触过一些DSP的项目，但总感觉对F2833x这类高性能DSP的掌握不够系统和深入。这本书的亮点在于它不仅仅停留在理论层面，而是将大量的篇幅投入到实际应用和案例分析中。例如，在讲解滤波器设计时，作者并没有直接给出复杂的公式，而是从实际信号处理的需求出发，引导读者逐步理解不同滤波器的原理和适用场景，并通过具体的代码示例展示如何在F2833x平台上实现这些滤波器。我尤其欣赏书中关于实时控制应用的章节，作者通过分析电机控制、电源管理等典型案例，详细阐述了F2833x在这些领域中的关键作用以及如何利用其强大的硬件能力来实现高效的控制算法。书中提供的代码片段虽然简洁，但往往蕴含着作者丰富的工程经验，能够帮助我迅速理解复杂的概念并将其转化为可行的解决方案。这本书让我觉得，学习DSP不再是枯燥的理论推导，而是能够直接应用于解决实际工程问题的利器。

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