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) 97 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：29421541322

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)

定价：35.00元

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

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内容提要

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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

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第1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
第10章 TMS320C28x的软件开发
第11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

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文摘

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序言

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《TMS320F281xDSP原理及应用技术》—— 开启数字信号处理的智慧之门 本书旨在为高等院校电子信息与电气工程学科的师生提供一本深入、系统且实用的TMS320F281x系列数字信号处理器（DSP）原理及应用技术教材。作为一本特色教材，它不仅涵盖了DSP的基础理论，更侧重于F281x系列芯片的特有架构、指令集、外设接口以及丰富的应用实例，力求让读者在掌握DSP核心技术的同时，能够快速上手，解决实际工程问题。 核心内容概述： 本书内容设计循序渐进，逻辑清晰，从DSP的基本概念出发，逐步深入到TMS320F281x的详细解析。 第一部分：DSP基础理论与TMS320系列概述 数字信号处理（DSP）基础： 详细阐述了数字信号处理在现代电子工程中的地位和重要性，介绍DSP的基本概念，如采样、量化、离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）、滤波器设计（FIR、IIR）等。这部分内容为读者建立坚实的理论基础，理解DSP工作的本质。 TMS320系列DSP家族概览： 简要介绍德州仪器（TI）在DSP领域的发展历程，重点梳理TMS320系列的不同架构（如C2x、C5x、C54x、C6x、C64x+、C66x等）及其特点。在此基础上，引出TMS320F281x系列，说明其在高性能嵌入式控制领域的定位和优势。 第二部分：TMS320F281x系列DSP体系结构详解 CPU核心与流水线： 深入剖析TMS320F281x的CPU核心，包括其工作原理、指令执行流水线、寄存器组（通用寄存器、地址寄存器、控制寄存器等）的功能和使用方法。重点讲解TMS320F281x特有的指令集，如何利用高效的指令优化运算速度。 存储器结构： 详细介绍F281x的片内外存储器组织，包括程序存储器（Flash）、数据存储器（SRAM）、向量表、中断向量表等。讲解其存储器映射，以及如何高效访问不同类型的存储器。 总线结构与接口： 阐述F281x的内部总线结构，理解数据和地址信号的传输方式。详细介绍其提供的各种外部接口，如GPIO（通用输入输出）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路总线）、SCI（串行通信接口）、CAN（控制器局域网）、McBSP（多通道串行音频端口）等，并分析它们的电气特性和通信协议。 中断系统： 深入讲解F281x强大的中断处理机制，包括中断源、中断向量、中断优先级、中断服务程序（ISR）的编写与管理。分析如何利用中断来响应外部事件，提高系统实时性。 片上外设： 这是F281x系列的核心优势所在。本书将逐一详细介绍其内置的丰富外设： 高性能定时器（Timers）： 讲解不同定时器的功能（如通用定时器、看门狗定时器、PWM定时器等）、工作模式（如向上计数、向下计数、向上/向下计数、周期模式等）、捕获功能、比较功能，以及如何利用定时器实现精确的时间控制和周期性信号生成。 脉冲宽度调制（PWM）模块： 详细阐述PWM模块的工作原理，包括其在电机控制、电源管理、信号生成等方面的应用。讲解如何配置PWM的周期、占空比、死区时间等参数，实现灵活的波形输出。 模数转换器（ADC）模块： 详细介绍ADC的采样原理、量化过程、分辨率、转换速率等。讲解ADC的各种工作模式（如单次转换、连续转换、触发转换等），通道选择，以及如何配置ADC的采样时间、参考电压等，实现精确的模拟信号采集。 数模转换器（DAC）模块（部分型号）： 如果F281x型号包含DAC，则会详细讲解其功能和应用。 DMA（直接内存访问）控制器： 讲解DMA的原理和作用，如何配置DMA通道，实现CPU无需参与的数据传输，从而解放CPU资源，提高系统效率。 片上通信接口： 再次深入分析SPI, I2C, SCI, CAN, McBSP等接口的详细工作方式、通信时序、配置寄存器，并提供实际应用示例。 其他专用外设： 根据F281x的具体型号，可能会包含其他专用外设，如EPWM（增强型PWM）、ECAP（增强型捕获）、EQEP（增强型正交编码器脉冲）等，并进行详细讲解。 第三部分：TMS320F281x的开发环境与编程 开发工具链介绍： 详细介绍TI官方的集成开发环境（IDE），如Code Composer Studio（CCS），包括其安装、配置、基本操作（工程创建、文件管理、代码编辑、编译链接）。 汇编语言与C语言编程： 讲解TMS320F281x的汇编语言语法和指令特性，以及如何编写高效的汇编代码。重点在于C语言在DSP开发中的应用，包括如何进行DSP优化的C语言编程，如何与汇编代码混合编程，以及使用TI提供的C库函数。 DSP的优化技术： 介绍多种DSP算法优化技术，如循环展开、函数内联、查找表、数据类型选择、编译器优化选项等，帮助读者编写出高性能、低功耗的代码。 硬件调试技术： 讲解使用仿真器（如XDS系列）进行硬件调试的方法，包括断点设置、单步执行、变量监视、内存查看、寄存器查看等，帮助读者快速定位和解决程序中的bug。 第四部分：TMS320F281x典型应用技术 这一部分是本书的亮点，通过大量的实际应用案例，展示F281x在各个领域的强大能力。每个案例都将从系统需求分析、硬件设计思路、软件算法实现、代码编写与调试等环节进行详细介绍。 电机控制应用： 无刷直流（BLDC）电机控制： 讲解如何利用F281x的PWM和ADC模块实现BLDC电机的驱动和速度控制，包括换相策略、PID调速算法等。 永磁同步电机（PMSM）控制： 介绍PMSM的矢量控制（FOC）原理，以及如何利用F281x的PWM、ADC、定时器等资源实现高精度、高效率的PMSM控制。 步进电机控制： 讲解如何利用F281x的定时器和GPIO实现步进电机的精确步进和微步进控制。 电源控制应用： 开关电源（SMPS）控制： 讲解如何利用F281x的PWM和ADC实现各种开关电源拓扑（如Buck, Boost, Buck-Boost）的电压、电流模式控制，实现高效率、低纹波的电源输出。 功率因数校正（PFC）控制： 介绍PFC的基本原理，以及如何利用F281x实现单级或多级PFC电路的控制。 通信与数据采集应用： 串行通信接口应用： 讲解F281x的SPI、I2C、SCI接口在与传感器、外部存储器、其他微控制器通信中的实际应用。 CAN总线通信： 详细介绍CAN总线的协议和F281x的CAN模块使用，以及在汽车电子、工业自动化等领域的应用。 多通道数据采集： 讲解如何利用F281x的ADC和DMA实现多通道、高采样率的数据采集系统。 信号处理应用： 简单的数字滤波器实现： 演示如何在F281x上实现FIR和IIR滤波器，并分析其性能。 FFT算法的应用： 介绍FFT算法的基本原理，以及如何在F281x上实现FFT，用于频谱分析等场合。 其他工业控制应用： 工业自动化中的传感器接口与控制： 整合多种传感器（如编码器、温度传感器、压力传感器等）的数据采集与处理，并结合执行器（如伺服电机、电磁阀等）的控制。 嵌入式系统设计： 结合F281x的各项功能，讲解如何设计一个完整的嵌入式控制系统。 学习本书的收获： 通过深入学习本书，读者将能够： 1. 深刻理解数字信号处理的核心原理及其在现代工程中的关键作用。 2. 全面掌握TMS320F281x系列DSP的内部架构、指令系统、存储器管理及丰富的外设功能。 3. 熟练运用TI官方的开发工具链（如CCS），进行高效的代码编写、编译、调试和优化。 4. 独立完成基于TMS320F281x的嵌入式系统设计，尤其是在电机控制、电源管理、数据采集、通信等领域。 5. 具备解决实际工程问题的能力，能够将理论知识转化为实践成果。 本书力求通俗易懂，配以大量的图示、表格和实例代码，方便读者自学和课堂教学。每一章节的结尾都配有习题，以巩固学习效果。本书的出版，将为电子信息与电气工程领域的教学和科研提供有力的支持，帮助学生和工程师们在蓬勃发展的数字信号处理领域大展身手。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像是在攀登一座知识的高峰，前期的攀爬过程确实需要付出巨大的努力，但一旦登顶，俯瞰整个DSP世界的壮丽景象，那种成就感是无与伦比的。我尤其欣赏作者在梳理F281x系列DSP体系结构时展现出的逻辑清晰和条理分明。从CPU核心到内存管理，再到各种中断和定时器，每一个模块的介绍都像是在为DSP这台复杂的机器绘制一张详尽的蓝图。我花了很多时间去研究那些关于指令流水线和周期时序的章节，虽然一开始觉得有点枯燥，但深入下去才发现，正是这些底层细节，决定了DSP在高性能计算中的优势所在。它并没有回避技术难点，而是选择将其一一剖析，这对于想要深入掌握DSP精髓的读者来说，无疑是巨大的财富。我常常会一边阅读，一边在脑海中勾勒出芯片内部的工作流程，这种“可视化”的学习过程让我对DSP有了更深刻的理解。不过，也正是因为这种深度，对于那些只想快速上手应用，而不太关心底层原理的读者，这本书可能就显得有些“门槛”了。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让人又爱又恨！ 当初被它的书名吸引，抱着学习TMS320 F281x系列DSP的决心买下的，毕竟是“高等院校电子信息与电气学科特色教材”，听起来就很有分量。 刚翻开的时候，感觉内容很是扎实，理论讲解非常细致，从DSP的基本架构、指令集，到各种外设接口的原理，都梳理得头头是道。 那些图示和表格也设计得很精巧，能够清晰地展示复杂的电路和数据流。 我特别喜欢它在讲解每个外设时，都详细阐述了其工作原理和寄存器配置，这对于我这种喜欢刨根问底的读者来说，简直是福音。 通过阅读，我仿佛能够亲手操作这些复杂的硬件，去理解数据是如何在DSP内部流转的。 但是，也正是因为这份“扎实”，有时候会感觉内容过于“硬核”，特别是对一些初学者来说，理解起来可能需要花费更多的时间和精力。 有时候，当我在某个理论点上卡住的时候，就特别希望能有一些更直观的例子或者更易懂的比喻来辅助理解。 不过，总体来说，对于想深入理解TMS320 F281x系列DSP底层原理的读者，这本书绝对是值得细细品读的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的风格比较独特，它更像是一位循循善诱的老师，一点一点地将你带入TMS320 F281x系列DSP的奇妙世界。我印象最深的是它在讲解DSP的异常处理和低功耗模式时，那种细致入微的分析。我之前对这些“幕后”的知识点了解不多，但通过这本书，我才真正认识到，一个高效的DSP系统，不仅在于其强大的计算能力，还在于其对资源和功耗的精细管理。作者用大量的篇幅去解释各种中断向量的含义，以及如何通过配置寄存器来响应不同的事件，这对我理解实时操作系统和嵌入式系统的设计有着重要的启发。同时，它在讲解低功耗模式时，也让我意识到，在不同的工作场景下，如何合理地利用DSP的休眠和唤醒机制，对于延长电池寿命和降低能耗至关重要。这本书的内容确实需要花时间去理解和消化，但它带来的知识深度和广度，绝对是值得的。

评分☆☆☆☆☆

老实说，拿到这本书的时候，我就被它的厚度和内容所震撼。作为一本“特色教材”，它在内容的深度和广度上确实下了不少功夫。我最看重的是它对于TMS320 F281x系列DSP的各个外设模块的详细阐述，特别是ADC、PWM、SPI、SCI等核心模块，不仅讲解了原理，还提供了大量的寄存器操作示例，这对于实际项目开发至关重要。我常常在遇到具体的硬件接口问题时，翻到这本书的相应章节，通常都能找到清晰的解释和解决方案。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量篇幅去讲解这些外设的实际应用场景，并且通过一些实际代码片段来展示如何去配置和使用它们，这极大地提升了这本书的实用价值。我尤其喜欢它在讲解PWM模块时，详细分析了不同模式下的输出波形以及如何进行精确控制，这对于伺服控制、电机驱动等领域非常有帮助。当然，这本书的篇幅较长，内容也比较密集，需要有耐心和毅力去慢慢消化，但总的来说，它为我打开了通往DSP应用世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受就是“扎实”和“全面”。在学习TMS320 F281x系列DSP的过程中，它扮演了我一本“百科全书”的角色。从最基础的DSP概念，到复杂的片上外设，再到应用层面的编程技巧，几乎涵盖了所有我可能遇到的知识点。我尤其喜欢它在讲解DSP的开发环境和调试工具时，给出的具体操作步骤和注意事项，这对于刚接触DSP开发的新手来说，简直是雪中送炭。我曾多次在遇到编译错误或者运行时问题时，参考书中关于调试技巧的章节，并且都得到了有效的指导。而且，书中还穿插了一些相关的理论知识，比如数字信号处理的基本概念，这使得我在理解DSP的运算能力时，能够有一个更宏观的视角。我并不认为这本书是那种“一蹴而就”的学习资料，而是需要通过反复阅读和实践来逐步吸收，但它的确为我打下了坚实的基础。