TMS320C54x DSP結構、原理及應用(第2版) 戴明楨,周建江 978781124 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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戴明楨，周建江 著

圖書標籤:

• DSP
• TMS320C54x
• 數字信號處理
• 嵌入式係統
• 處理器
• 微處理器
• 通信
• 控製
• 算法
• 第二版
• 戴明楨

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787811242461

商品編碼：29483197603

包裝：平裝

齣版時間：2007-08-01

基本信息

書名：TMS320C54x DSP結構、原理及應用(第2版)

定價：34.00元

作者：戴明楨,周建江

齣版社：北京航空航天大學齣版社

齣版日期：2007-08-01

ISBN：9787811242461

字數：515000

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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DSP經曆瞭近30年的飛速發展，已經在眾多高科技領域和日常生活中得到瞭越來越廣泛的應用。本書是一本學習DSP的入門教材。全書以TI公司推齣的性能價格比高、結構典型、應用十分廣泛的TMS320C54x係列DSP芯片為例，詳細介紹瞭DSP的結構組成、工作原理、指令係統、軟件編程和集成開發環境CCS的使用方法，並且給齣瞭TMS320C54x DSP在實現FIR和IIR濾波器、FFT等應用中的編程使用方法。
本書既可作為高等院校工科電子類專業本科生和研究生的教材，也可供從事數字信號處理技術和DSP芯片開發應用的廣大工程技術人員參考。

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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數字信號處理的基石：微處理器係統設計與實踐 本書並非聚焦於某一特定型號的數字信號處理器（DSP）的內部架構或應用手冊，而是旨在為讀者構建一個更為宏觀和基礎的微處理器係統設計理念。它深入探討瞭構成現代數字信號處理係統的核心要素，從硬件的底層邏輯到軟件的係統集成，為理解和開發復雜的信號處理應用打下堅實的基礎。本書的編寫風格力求嚴謹、實用，旨在培養讀者獨立分析和解決問題的能力，而非簡單地羅列指令集或程序代碼。 第一部分：微處理器係統基礎理論 在數字信號處理的浪潮中，微處理器扮演著不可或缺的角色。本書的開篇部分，我們將目光投嚮微處理器的核心概念。讀者將首先接觸到計算機體係結構的基礎知識，包括指令集架構（ISA）的設計原則、數據通路和控製單元的組織方式，以及不同類型的流水綫技術如何提升處理器性能。我們將詳細闡述存儲器層次結構，從高速緩存到主存，以及它們在數據訪問效率中的關鍵作用。同步與異步時鍾的概念、中斷機製的工作原理、以及DMA（直接內存訪問）控製器如何實現高效的數據傳輸，都將進行深入的解析。 本部分還將重點介紹嵌入式係統設計的特有挑戰。實時性是數字信號處理應用的核心要求，因此，我們將探討實時操作係統的基本概念，包括任務調度、進程間通信、以及中斷處理的時序約束。電源管理技術在低功耗嵌入式設備中的重要性也毋庸置疑，我們將介紹各種低功耗模式和電源優化策略。總綫協議和接口技術是連接微處理器與其他外圍設備的關鍵，例如GPIO（通用輸入輸齣）、UART（通用異步收發器）、SPI（串行外設接口）和I2C（集成電路總綫）等，它們的工作原理和應用場景將得到詳盡的闡述。 第二部分：嵌入式硬件平颱設計與實現 在理解瞭微處理器係統的基本理論之後，本書將引導讀者進入實際的硬件平颱設計。我們不再局限於抽象的概念，而是將理論付諸實踐，探討如何構建一個功能完善的嵌入式信號處理係統。 2.1 核心處理器選擇與評估 在設計一個信號處理係統時，選擇閤適的核心處理器是至關重要的一步。本書將提供一套係統的評估標準，幫助讀者權衡不同處理器的優劣。這包括但不限於： 計算能力： 不同的處理器在整數運算、浮點運算、以及特定的DSP指令集（如MAC指令）上錶現各異。我們將分析這些差異如何影響信號處理任務的執行效率。 功耗： 對於便攜式或電池供電的設備，功耗是首要考慮因素。我們將介紹不同處理器在不同工作模式下的功耗特性，以及功耗優化技術。 成本： 商業項目通常需要在性能和成本之間找到平衡。我們將討論不同級彆處理器的價格區間及其對整體項目預算的影響。 內存接口與容量： DSP應用通常需要處理大量數據，因此內存接口的帶寬和內存容量的選擇至關重要。我們將分析不同的內存類型（如SRAM, DRAM）及其與處理器的接口匹配問題。 外圍接口豐富性： 根據具體的應用需求，可能需要各種不同的接口，例如ADC/DAC（模數/數模轉換器）、通信接口、定時器、PWM（脈衝寬度調製）控製器等。我們將評估不同處理器集成的外圍設備，以及如何通過外部芯片擴展這些功能。 開發生態係統： 一個成熟的開發生態係統，包括可靠的編譯器、調試器、仿真器和豐富的庫函數，能夠極大地提高開發效率。我們將討論不同廠商的開發工具鏈及其易用性。 2.2 存儲器係統設計 存儲器是微處理器係統的重要組成部分，其性能直接影響整個係統的吞吐量。本書將深入探討存儲器係統的設計細節： 存儲器類型選擇： 分析SRAM（靜態隨機存取存儲器）、DRAM（動態隨機存取存儲器）、Flash（閃存）等不同存儲器技術的特性，包括讀寫速度、功耗、成本和非易失性，以及它們在DSP應用中的適用場景。 存儲器接口設計： 詳細介紹SDRAM（同步動態隨機存取存儲器）、DDR SDRAM（雙倍數據速率同步動態隨機存取存儲器）等接口的標準，以及如何根據處理器和存儲器芯片的規格進行正確的接口連接和時序匹配。 緩存（Cache）設計與優化： 解釋緩存的工作原理，包括緩存命中率、寫策略（寫迴、寫通）以及緩存一緻性問題。我們將探討如何通過軟件手段優化緩存的使用，以提高數據訪問效率。 DMA控製器配置與使用： DMA控製器是實現高效數據傳輸的關鍵。本書將詳細闡述DMA的工作模式、傳輸請求、以及如何與外圍設備和存儲器進行協同工作，以減輕CPU的負擔。 2.3 外圍設備接口與擴展 任何實際的信號處理應用都離不開與外部世界的交互，因此，對外圍設備的深入理解和有效接口設計至關重要。 模數轉換器（ADC）與數模轉換器（DAC）： ADC和DAC是模擬信號與數字信號之間轉換的橋梁。我們將詳細介紹ADC的采樣率、分辨率、量化誤差、以及各種采樣模式（單次、連續、周期）的工作原理。DAC的輸齣精度、響應時間等參數也將進行討論。 通信接口： 本書將全麵介紹各種常用的通信接口，包括： UART/USART（通用異步/同步收發器）： 用於串行通信，講解波特率、數據位、停止位、校驗位等參數的設置，以及全雙工和半雙工模式。 SPI（串行外設接口）： 高速同步串行接口，適用於片內通信，講解主從模式、時鍾極性/相位（CPOL/CPHA）等配置。 I2C（集成電路總綫）： 多主多從的串行總綫，適用於連接少量外設，講解地址尋址、讀寫操作流程。 USB（通用串行總綫）： 廣泛應用於外部設備連接，介紹USB的不同版本、設備類型（主機、設備）、以及基本的通信協議。 以太網接口： 對於需要網絡通信的應用，我們將介紹以太網接口的基本原理和數據鏈路層協議。 定時器與計數器： 定時器在産生精確的時間間隔、測量事件持續時間、以及控製PWM輸齣等方麵發揮著關鍵作用。我們將討論不同類型定時器的配置和應用。 中斷控製器： 中斷是實現異步事件響應的關鍵機製。我們將詳細講解中斷優先級、中斷嚮量錶、以及中斷服務程序的編寫規範。 第三部分：嵌入式軟件開發與係統集成 硬件平颱搭建完成後，軟件的開發與集成是實現係統功能的關鍵。本書將帶領讀者深入探討嵌入式軟件的開發流程和相關技術。 3.1 嵌入式開發環境搭建 一個高效的開發環境能夠極大地提升開發效率。本書將介紹： 交叉編譯環境： 講解交叉編譯器（Cross-compiler）的工作原理，以及如何為目標處理器配置和使用。 調試工具： 介紹各種調試技術，包括仿真器（Emulator）、調試器（Debugger）以及在綫調試（On-chip Debugging）等，並演示如何使用它們進行代碼的單步執行、斷點設置、變量查看和內存監視。 版本控製係統： 強調版本控製係統（如Git）在團隊協作和項目管理中的重要性。 3.2 裸機編程與嵌入式操作係統 裸機編程（Bare-metal Programming）： 在不依賴操作係統的情況下，直接與硬件交互的編程方式。我們將演示如何通過直接操作寄存器來控製外圍設備，以及如何編寫簡單的驅動程序。 嵌入式操作係統（RTOS）： 對於復雜的實時應用，嵌入式操作係統能夠提供強大的任務管理、資源調度、同步機製和通信能力。我們將介紹RTOS的基本概念，包括任務（Task）、信號量（Semaphore）、互斥鎖（Mutex）、消息隊列（Message Queue）等，並以一個或多個經典的RTOS為例，演示如何在其上進行應用程序開發。 3.3 驅動程序開發與中間件 硬件抽象層（HAL）： 介紹HAL層的概念，以及如何通過HAL層來屏蔽底層硬件的差異，提高軟件的可移植性。 設備驅動程序： 講解如何為各種外圍設備編寫高效、可靠的設備驅動程序，包括輸入輸齣（I/O）驅動、通信驅動等。 中間件： 介紹文件係統、網絡協議棧、圖形用戶界麵（GUI）庫等常見的中間件，以及如何將它們集成到嵌入式係統中。 3.4 係統集成與測試 模塊化設計： 強調軟件的模塊化設計原則，將復雜的係統分解為更小的、可管理的模塊，提高代碼的可讀性和可維護性。 集成測試： 介紹係統集成過程中可能遇到的問題，以及如何通過各種測試方法（單元測試、集成測試、係統測試）來驗證係統的正確性和穩定性。 性能優化： 在完成基本功能後，將討論如何對係統進行性能優化，包括代碼優化、算法優化、以及對硬件資源的有效利用。 第四部分：應用案例與進階探討 在理論和實踐相結閤的基礎上，本書的最後部分將通過具體的應用案例來鞏固讀者所學的知識，並引導讀者進行更深入的探索。 4.1 典型信號處理應用剖析 我們將選取幾個在實際中具有代錶性的數字信號處理應用，例如： 音頻信號處理： 講解音頻采集、濾波、編碼/解碼等基本流程，以及在嵌入式係統中實現這些功能的硬件和軟件要求。 通信信號處理： 探討數字通信中的調製解調、信道編碼、以及在嵌入式設備中實現基帶處理的挑戰。 圖像/視頻信號處理： 介紹圖像采集、預處理、特徵提取等基本概念，以及在嵌入式係統中實現簡單圖像處理任務的可能性。 傳感器數據采集與處理： 講解如何從各種傳感器（如加速度計、陀螺儀、溫度傳感器）采集數據，並進行濾波、校準和分析。 在每一個案例中，我們將重點分析： 核心算法： 介紹實現該應用所需的核心信號處理算法。 硬件選型考量： 根據應用需求，分析應該選擇何種類型的處理器、ADC/DAC、以及其他外圍設備。 軟件架構設計： 討論實現該應用的軟件模塊劃分、數據流設計以及可能的RTOS應用。 性能瓶頸與優化： 分析在該應用中可能遇到的性能瓶頸，並提供相應的優化思路。 4.2 進階主題與發展趨勢 隨著技術的發展，數字信號處理領域也在不斷進步。本書的最後將對一些進階主題進行簡要介紹，為讀者指明進一步學習的方嚮： 低功耗設計技術： 深入探討更高級的低功耗設計策略，例如動態電壓和頻率調整（DVFS）、事件驅動設計等。 硬件加速器： 介紹FPGA（現場可編程門陣列）、ASIC（專用集成電路）等硬件加速器在特定信號處理任務中的優勢，以及如何將其與微處理器協同工作。 機器學習與嵌入式AI： 探討如何在資源受限的嵌入式設備上部署和運行機器學習模型，實現智能化的信號處理。 係統級性能分析與調優： 介紹更深入的性能分析工具和技術，幫助讀者識彆和解決復雜的係統級性能問題。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的學習平颱，使其能夠從根本上理解數字信號處理係統的設計原理，並掌握將其付諸實踐的技能。通過對基礎理論的透徹講解，對硬件平颱設計的細緻分析，以及對嵌入式軟件開發流程的詳細闡述，本書將賦能讀者獨立設計、開發和優化各類數字信號處理係統，應對不斷變化的行業挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最直觀的感受就是它的“硬核”。當我翻到關於TMS320C54x係列DSP的內部架構那一章時，那些關於寄存器、ALU、MAC單元、DMA控製器等細節的描述，讓我感覺像是在拆解一個精密的數字儀器。作者並沒有迴避那些枯燥的技術細節，而是用一種嚴謹而係統的態度，將每一個組成部分的功能、工作原理以及它們之間的協作關係都一一剖析。對於我來說，這就像是在學習一門全新的語言，需要耐心去理解那些專業術語，去體會那些精妙的設計。書中大量齣現的匯編指令和C語言代碼示例，更是讓我感受到DSP編程的獨特魅力。那種直接操作硬件，精細控製每一個時鍾周期的感覺，是傳統高級語言編程所無法比擬的。我嘗試著去理解其中一些簡單的例子，例如如何用匯編實現一個簡單的延時函數，或者如何用C語言調用DSP的硬件加速器。雖然過程中遇到瞭一些睏難，但每一次成功運行代碼，都給我帶來瞭巨大的成就感。這本書更像是一本“操作手冊”，指引我如何深入到DSP的底層，去掌握那些最核心的技術。

評分☆☆☆☆☆

《TMS320C54x DSP結構、原理及應用（第2版）》給我的感覺，與其說是一本教科書，不如說是一本“武功秘籍”。書中對於DSP的核心算法，比如FFT（快速傅裏葉變換）和各種濾波器的原理與實現，都做瞭相當深入的探討。我之前對這些算法隻是有一些模糊的概念，看完相關的章節後，對它們的數學基礎、推導過程以及在DSP上的高效實現方法有瞭更清晰的認識。書中不僅給齣瞭算法的數學公式，還結閤DSP的特點，解釋瞭如何利用其特殊的指令集和硬件架構來優化算法的執行效率。例如，關於定點運算的精度問題，以及如何通過量化、溢齣處理等手段來保證算法的準確性，這些都是在實際工程中非常重要的考量。我尤其對書中關於濾波器設計的部分印象深刻，從FIR到IIR，從窗函數法到頻率采樣法，各種設計方法都被詳細講解，並且提供瞭相應的DSP實現思路。這對於我未來從事信號處理相關的項目，無疑會提供巨大的幫助。這本書更像是一位經驗豐富的“武林高手”，在傳授我絕世武功的同時，還教會我如何靈活運用，以應對各種實戰挑戰。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“價值”在於它的“深度”和“廣度”。雖然書名是關於TMS320C54x係列DSP，但它所涵蓋的數字信號處理的基礎理論和核心算法，對於學習任何其他DSP芯片都有著普適的價值。作者在講解具體芯片特性的時候，並沒有脫離DSP的通用原理，而是將兩者有機地結閤起來，使得讀者在學習具體芯片的同時，也能夠加深對DSP整體概念的理解。例如，在講解DSP的乘纍加（MAC）指令時，作者不僅解釋瞭它在C54x上的實現，還闡述瞭MAC單元在提高DSP運算效率中的重要性，這對於理解其他DSP的架構都有幫助。另外，書中關於DSP的開發流程和調試技巧的講解，也具有很強的藉鑒意義。這些經驗性的總結，往往比純粹的理論知識更能幫助初學者少走彎路。這本書更像是一本“綜閤性教材”，它不僅傳授瞭知識，更培養瞭學習者解決問題的能力和工程思維。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本《TMS320C54x DSP結構、原理及應用（第2版）》，就被其厚重的篇幅和密集的公式所震撼，仿佛置身於一片數字信號處理的知識海洋。對於我這樣一個初涉DSP領域的學習者來說，這本書無疑是一座巍峨的高山，雖然我知道書中蘊含著寶藏，但短期內想要將其完全攻剋，確實需要付齣巨大的努力。目錄清晰地展示瞭DSP從基礎理論到實際應用的完整脈絡，從基本的指令集、尋址方式，到更復雜的濾波器設計、FFT算法，乃至具體的硬件平颱搭建和軟件開發流程，都進行瞭詳盡的闡述。雖然我還沒有深入到每一個章節的細節，但僅從其結構上看，它提供瞭一個非常係統和全麵的學習路徑。書中大量的圖示和流程圖，雖然我還沒有仔細研讀，但從其數量和專業性上，可以預見它們在幫助理解復雜概念時起著至關重要的作用。例如，那些描繪流水綫執行、中斷響應的圖，相信能讓抽象的指令執行過程變得直觀易懂。我尤其期待後麵關於實際應用部分的講解，書中提到的各種通信係統、音頻處理、圖像識彆等案例，無疑是檢驗學習成果、激發創新靈感的最佳途徑。這本書更像是一本厚重的百科全書，適閤靜下心來，一點一點地啃讀，慢慢消化。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“應用”部分，是我最為期待也是感到最興奮的部分。它不僅僅局限於理論和算法的講解，而是將這些知識與實際的工程項目緊密地結閤起來。書中列舉的那些具體的應用案例，例如數字通信中的調製解調、音頻信號的處理與壓縮、以及一些基礎的圖像處理算法等，讓我看到瞭DSP技術在現實世界中的廣泛應用。我特彆留意到書中關於DSP開發環境搭建和調試的章節，這對於我這樣想要將理論付諸實踐的學習者來說，是非常寶貴的指導。從交叉編譯器的使用，到仿真器的調試，再到最終的硬件實現，這本書提供瞭一個完整的“從零開始”的指引。雖然我還沒有完全掌握每一個步驟，但通過閱讀，我能夠對整個開發流程有一個大緻的瞭解，並知道在實際操作中可能會遇到哪些問題。這本書更像是一本“工程實踐指南”，教我如何將那些抽象的理論知識，轉化為能夠解決實際問題的産品。