DSP芯片的原理與開發應用(第4版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張雄偉 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 芯片
• 嵌入式係統
• 開發
• 應用
• 通信
• 控製
• 算法
• 第四版

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121073816

商品編碼：29488103433

包裝：平裝

齣版時間：2009-03-01

基本信息

書名：DSP芯片的原理與開發應用(第4版)

定價：49.80元

作者：張雄偉

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2009-03-01

ISBN：9787121073816

字數：

頁碼：

版次：4

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.640kg

編輯推薦

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內容提要

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本書由淺入深、全麵係統地介紹瞭DSP芯片的基本原理、開發和應用。首先介紹瞭DSP芯片的基本結構和特徵，以及定點和浮點DSP處理的運算基礎；其次介紹瞭DSP芯片的開發工具，重點介紹瞭目前廣泛應用的CCS集成開發環境及其使用方法：接著，介紹瞭基於C語言和匯編語言的開發方法以及DSP芯片的存儲資源管理，較為詳細地介紹瞭DSP係統的軟硬件設計方法；後，通過三個應用實例介紹瞭定點和浮點DSP芯片的係統開發過程，並介紹瞭數字濾波器和FFT等常用數字信號處理算法的DSP實現。
本書的目的是使讀者瞭解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的應用，熟悉DSP芯片開發工及使用方法，掌握DSP係統的軟硬件設計和應用係統開發方法，具備從事DSP芯片軟硬件設計和係統開發的能力。
本書的特點是：結構清晰、內容全麵、舉例豐富、實用性強，可作為電子信息類學科的研究生和相關專業高年級大學生的教材，也可作為DSP芯片應用人員的培訓教材，對於從事DSP芯片開發應用的科技人員和高校教師也具較高的參考價值。

目錄

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章 概述
1.1 引言
1.2 DSP係統
1.2.1 DSP係統的基本構成
1.2.2 DSP係統的特點
1.2.3 DSP係統的設計
1.2.4 DSP係統的開發
1.3 DSP芯片
1.3.1 DSP芯片的定義
1.3.2 DSP芯片的特點
1.3.3 DSP芯片的發展
1.3.4 T1公司的DSP芯片
1.3.5 DSP芯片的分類
1.3.6 DSP芯片的選擇
1.3.7 DSP係統的運算量
1.3.8 DSP芯片的應用
1.4 小結
1.5 習題與思考題
第2章 DSP芯片的基本結構和特徵
2.1 引言
2.2 DSP芯片的基本結構
2.3 中央處理單元（CPU）
2.3.1 算術邏輯單元（ALU）
2.3.2 纍加器
2.3.3 桶形移位寄存器
2.3.4 乘纍加單元
2.3.5 尋址單元
2.4 總綫結構和流水綫
2.5 片內存儲器
2.6 集成外設
2.6.1 通用的接口
2.6.2 定時器
2.6.3 主機接口（HPI）
2.6.4 串行口
2.6.5 軟件可編程等待狀態産生器
2.7 T1定點DSP芯片
2.7.1 早期的定點DSP芯片
2.7.2 TMS320C2000係列
2.7.3 1MS320C5000係列
2.7.4 TMS320C62x／C64x係列
2.8 T1浮點DSP芯片
2.8.1 TMS320C3x
2.8.2 TMS320C67x
2.9 其他DSP芯片簡介
2.9.1 AD公司的DSP芯片
2.9.2 AT&T;公司DSP芯片
2.9.3 Motorola公司DSP芯片
2.10 小結
2.11 習題與思考題
第3章 DSP的數值運算基礎
3.1 引言
3.2 定點的基本概念
3.2.1 數的定標
3.2.2 數的轉換
3.2.3 溢齣保護
3.2.4 符號擴展
3.2.5 捨入與截尾
3.3 定點運算實現的基本原理
3.3.1 加法，減法運算的C語言定點模擬
3.3.2 乘法運算的C語言定點模擬
3.3.3 除法運算的C語言定點模擬
3.3.4 程序變量的Q值確定
3.3.5 浮點至定點變換的C程序舉例
3.4 DSP定點算術運算實現的基本原理
3.4.1 定點乘法
3.4.2 定點加法
……
第4章 DSP芯片的開發環境
第5章 基於C語言的DSP芯片開發
第6章 DSP芯片的存儲資源管理
第7章 TMS320C5000DSP芯片的匯編語言
第8章 基於C和匯編語言混閤編程的DSP芯心開發
第9章 DSP芯片集成外設的開發
0章 DSP脫機係統設計
1章 DSP硬件係統設計
2章 DSP芯片應用係統開發實例
3章 數字濾波器算法的DSP實現
4章 FFT算法的DSP實現
附錄A TMS320C54X指令集
附錄B TI格式文件轉化為二進製文件
附錄C 8位律/16位綫性互換的C語言程序
附錄D 律到綫性變換錶
陵錄E 縮寫詞的英文對照
參考文獻μ

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（第四版）》深度解析 本書是一本麵嚮廣大電子信息類專業學生、工程師及科研人員的經典教材，旨在係統、全麵地闡述數字信號處理（DSP）的核心概念、基本原理、關鍵算法以及實際開發應用。全書力求以嚴謹的學術態度，結閤大量實例，深入淺齣地講解DSP技術的理論基礎與工程實踐。 第一部分：數字信號處理基礎理論 本部分是全書的基石，將從最基礎的信號和係統概念講起，逐步引導讀者進入數字信號處理的廣闊領域。 緒論： 開篇將簡要介紹信號的分類（模擬信號與數字信號）、係統的基本概念（綫性、時不變、因果等），以及數字信號處理在現代科技中的重要地位和應用前景，如通信、音頻、圖像、雷達、生物醫學工程等。通過一些直觀的例子，激發讀者對DSP的興趣，並為後續內容的學習打下鋪墊。 離散時間信號與係統： 詳細討論離散時間信號的定義、錶示方法（如單位脈衝序列、單位階躍序列、指數序列等）及其基本運算。深入講解離散時間係統的基本性質，包括綫性、時不變性、因果性、穩定性等。重點介紹如何通過差分方程來描述LTI（綫性時不變）係統，並引入捲積的概念，它是LTI係統分析的核心工具。讀者將學習如何計算係統的零輸入響應和零狀態響應，從而全麵理解係統的行為。 離散傅裏葉變換（DFT）： 這是DSP理論中最具革命性的部分之一。本書將詳細闡述DFT的定義、性質（如周期性、對稱性、綫性性質、時移性質、頻率移性質、捲積性質、相關性質等）以及其在信號頻譜分析中的重要作用。在此基礎上，將重點講解快速傅裏葉變換（FFT）算法，包括蝶形運算、按位反序等關鍵技術，並分析其在計算效率上的巨大優勢。通過FFT，可以高效地獲得信號的頻率成分，為後續的濾波、分析等奠定基礎。 Z變換： Z變換是處理離散時間係統和信號的重要數學工具，它將時域的運算轉化為復域的運算，極大地簡化瞭係統分析。本書將係統地介紹Z變換的定義、收斂域的概念，以及其基本性質，如綫性性、時移性、乘法性質、捲積性質等。重點講解如何利用Z變換來分析離散時間係統的頻率響應、穩定性以及階躍響應和脈衝響應。讀者將學會如何通過Z變換求解綫性常係數差分方程。 濾波器理論： 濾波器是DSP中最基本也是最重要的處理模塊之一。本部分將分為兩大類進行講解： 無限衝激響應（IIR）濾波器： 詳細介紹IIR濾波器的設計原理，包括如何利用模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）通過脈衝響應不變法、雙綫性變換法等模擬-數字轉換技術設計數字濾波器。分析IIR濾波器在設計復雜度和計算量方麵的優勢與劣勢。 有限衝激響應（FIR）濾波器： 重點講解FIR濾波器的設計方法，如窗函數法（包括矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）、頻率采樣法、最優（Parks-McClellan）算法等。深入分析FIR濾波器具有綫性相位特性、易於實現穩定等優點，並探討其在音頻處理、譜分析等領域的廣泛應用。 第二部分：數字信號處理的高級理論與算法 在掌握瞭DSP的基礎理論後，本部分將進一步深入探討更高級的算法和技術，以應對更復雜的信號處理需求。 采樣定理與重構： 詳細闡述奈奎斯特-香農采樣定理，解釋瞭如何根據信號的最高頻率來確定采樣率，以避免混疊現象。深入討論采樣過程中的實際問題，如欠采樣、過采樣及其應用。同時，還將介紹采樣信號的重構方法，即如何從離散信號中恢復原始連續信號，這對於模擬信號的數字化與再現至關重要。 隨機信號處理： 現實世界中的許多信號都帶有隨機性，因此隨機信號處理是DSP中不可或缺的一部分。本部分將介紹隨機信號的基本概念，如概率密度函數、均值、方差、自相關函數、互相關函數等。重點講解平穩隨機過程的統計特性，以及如何利用這些特性來分析和預測信號的行為。此外，還將涉及譜估計方法，如周期圖法、改進的周期圖法、Welch法等，用於估計隨機信號的功率譜密度。 自適應信號處理： 自適應信號處理是DSP領域的一個重要分支，其核心思想是能夠根據信號的統計特性變化自動調整濾波器參數。本部分將詳細介紹自適應濾波器的基本原理，包括最小均方（LMS）算法及其各種改進算法（如歸一化LMS、NLMS）。深入探討自適應濾波器的應用，例如噪聲消除、迴聲消除、均衡器設計等，展示其在動態環境下的強大適應能力。 多速率信號處理： 當需要以不同速率處理信號時，多速率信號處理技術就顯得尤為重要。本部分將介紹信號的升采樣（插值）和降采樣（抽取）操作，以及它們對信號頻譜的影響。詳細講解多速率濾波器的結構和設計，並介紹多相濾波器組、去相關器等常用多速率處理模塊。多速率信號處理在通信係統、數據壓縮、多媒體處理等領域有著廣泛的應用。 數字濾波器實現： 在理論設計完成後，如何高效地將數字濾波器實現在硬件或軟件平颱上是工程實踐的關鍵。本部分將討論數字濾波器的直接實現結構、移位纍加器結構（CAS）、格子結構等。重點介紹固定點和浮點運算對濾波器性能的影響，以及量化誤差、溢齣等問題。此外，還將簡要介紹DSP處理器上實現濾波器算法的優化技巧。 第三部分：DSP芯片的開發應用 在係統學習瞭DSP的理論基礎和算法後，本部分將聚焦於DSP芯片的開發和實際應用，幫助讀者將理論知識轉化為工程實踐。 DSP處理器架構與指令集： 詳細介紹主流DSP處理器的基本架構，包括Harvard架構、哈佛結構、程序控製單元、數據處理單元、存儲器接口、輸入/輸齣接口等。深入講解DSP處理器特有的指令集，如MAC（乘纍加）指令、飽和運算指令、位反序指令等，以及這些指令如何高效地執行DSP算法。 DSP開發環境與工具鏈： 介紹DSP芯片的開發流程，包括嵌入式C語言編程、匯編語言編程、匯編與C混閤編程。詳細講解常用的DSP集成開發環境（IDE），如Code Composer Studio (CCS)、Keil MDK等。介紹交叉編譯、鏈接、調試等關鍵環節，以及如何利用仿真器、邏輯分析儀等工具進行軟硬件聯閤調試。 DSP典型應用案例分析： 本部分將通過一係列具體的工程應用案例，展示DSP芯片的強大能力和實際價值。 通信係統： 例如，講解在基帶信號處理中如何應用DSP進行調製解調、信道編碼與解碼、均衡等。 音頻信號處理： 介紹DSP在數字音頻編碼（如MP3、AAC）、降噪、混響、均衡器、語音識彆等方麵的應用。 圖像和視頻處理： 講解DSP在圖像濾波、邊緣檢測、特徵提取、視頻壓縮（如H.264、HEVC）、運動估計等方麵的應用。 控製係統： 介紹DSP在電機控製、伺服係統、電力電子等領域中的應用，以及如何通過DSP實現高精度的實時控製。 生物醫學信號處理： 講解DSP在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的采集、濾波、分析以及醫學影像重建等方麵的應用。 DSP開發實例與實踐： 結閤一些具體的DSP開發實例，指導讀者從零開始構建一個DSP應用。例如，可能會通過一個簡單的音頻濾波器設計，或者一個基礎的信號采集與處理流程，帶領讀者完成從需求分析、算法選擇、軟件實現到最終驗證的全過程。這些實例將幫助讀者鞏固所學理論，並獲得寶貴的實踐經驗。 DSP前沿技術與發展趨勢： 簡要介紹DSP領域的新技術和發展方嚮，如高性能DSP架構、低功耗DSP設計、FPGA與DSP的結閤、人工智能在DSP中的應用等，幫助讀者瞭解行業動態，保持技術的前瞻性。 本書通過上述各部分的係統講解，力求讓讀者不僅能夠深入理解數字信號處理的理論精髓，還能掌握將這些理論應用於實際工程開發的技能，為在各個相關領域的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對技術迭代保持高度關注的研究者，我始終在尋找能夠反映行業最新動態的資料。《DSP芯片的原理與開發應用（第4版）》在這方麵做得相當齣色。書中不僅迴顧瞭DSP發展的經典曆程，更重點突齣瞭近年來在算法和硬件上的突破性進展。例如，對於人工智能和機器學習在邊緣計算中的應用，DSP所扮演的關鍵角色，以及相關的硬件加速技術，都有非常詳盡的闡述。作者還探討瞭FPGA與DSP的融閤設計，以及在物聯網設備中，DSP的功耗優化和實時性保障等前沿課題。這些內容對於我正在進行的研究項目，提供瞭非常及時和有價值的參考。書中對新一代DSP指令集、流水綫技術、緩存機製的深入解析，也讓我對高性能計算的實現有瞭更深層次的理解。這本書並非僅僅是一本技術手冊，它更像是對DSP領域未來發展趨勢的一次深刻洞察，能夠幫助讀者把握住技術發展的脈搏，為未來的研發方嚮提供指引。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對嵌入式係統和信號處理都有濃厚興趣的學生，在選擇DSP相關書籍時，我尤其看重內容的係統性和前瞻性。《DSP芯片的原理與開發應用（第4版）》正是滿足瞭我對這兩點的期望。這本書的結構安排非常閤理，從DSP的基本原理齣發，逐步深入到具體的芯片架構、指令集，再到高級應用，形成瞭一個完整的知識體係。作者在講解過程中，不僅僅局限於某一個特定的DSP係列，而是選擇瞭具有代錶性的架構進行深入剖析，同時也會提及不同廠商的特點和發展趨勢，這讓我能夠建立起對整個DSP領域的宏觀認識，而不至於被局限於某個單一的技術棧。而且，這本書在“開發應用”方麵的內容，給我的學習提供瞭極大的實踐指導。它會教你如何進行硬件選型、軟件開發環境的搭建、調試技巧，以及如何進行性能優化。這對於我們這些還在學習階段的學生來說，能夠提前接觸到工業界的開發流程和方法，是非常寶貴的。書中提供的各種練習題和思考題，也能夠很好地鞏固我們的學習成果，讓我對DSP的學習更加紮實和自信。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是DSP初學者的一場及時雨！我一直對數字信號處理很感興趣，但總覺得它像一門神秘的學科，各種算法、硬件細節讓人望而卻步。直到我翻開《DSP芯片的原理與開發應用（第4版）》，纔發現原來DSP並沒有那麼高不可攀。作者用一種非常直觀易懂的方式，從最基礎的概念講起，比如采樣定理、量化誤差，這些我之前覺得枯燥乏味的理論，在這本書裏變得生動有趣。他會結閤實際的信號流圖，一步步解析DSP芯片內部的架構，比如MAC單元、DMA控製器，這些核心部件的功能和協同工作原理，讓我對“硬件”有瞭更清晰的認識。而且，書中還穿插瞭很多實際的例子，比如音頻濾波、FFT變換，這些應用場景的講解，讓我能夠將理論知識與實際應用聯係起來，更能體會到DSP的強大之處。即使是對DSP完全陌生的讀者，也能通過這本書找到入門的鑰匙，打開通往DSP世界的大門。我特彆喜歡的是，作者並沒有一味地堆砌公式，而是通過大量的圖示和流程圖，幫助讀者理解復雜的概念，這一點對於我這樣更偏嚮視覺化學習的人來說，簡直是福音。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我之前對DSP的理解僅僅停留在“數字處理”的模糊概念上，各種術語和概念像一團亂麻。閱讀《DSP芯片的原理與開發應用（第4版）》的過程，就像是被一位經驗豐富的嚮導，一步步地將我從迷霧中帶齣來。作者非常注重基礎概念的普及，他用非常生動形象的比喻來解釋像傅裏葉變換、濾波器設計這樣抽象的數學原理，讓我能很快抓住核心思想。書中對DSP芯片硬件架構的講解，更是讓我茅塞頓開。我一直覺得芯片內部是一個黑箱，但這本書詳細拆解瞭其中的各個模塊，比如ALU、乘纍加器（MAC）、存儲器接口等，並解釋瞭它們是如何協同工作的，這讓我對DSP的“高效”有瞭切身的體會。更重要的是，書中提供瞭大量的實際開發案例，從音頻信號處理的入門級應用，到一些更復雜的通信信號解調，這些案例的源碼分析都非常到位，讓我能看到理論是如何轉化為實際功能的。這本書記載瞭作者多年的實踐經驗，對於想要快速上手DSP開發的讀者來說，這本書的價值簡直無法估量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有幾年DSP開發經驗的工程師，我一直緻力於尋找能夠深化理解和拓展視野的書籍，而《DSP芯片的原理與開發應用（第4版）》絕對沒有讓我失望。這一版的更新，讓我看到瞭作者在緊跟技術發展步伐上的努力。書中對新一代DSP架構的介紹，尤其是對一些高端處理器的特性挖掘，比我之前接觸的資料要深入得多。比如，關於多核DSP的並行處理機製、異構計算的融閤應用，還有在人工智能領域，DSP如何扮演更重要的角色，這些內容都讓我眼前一亮。書中不僅講解瞭原理，更側重於“開發應用”，提供瞭很多實用的代碼示例和調試技巧，這些都是在實際工作中能直接用到的寶貴經驗。我特彆欣賞的是，書中並沒有停留在理論層麵，而是通過大量的實戰項目案例，展示瞭如何在各種應用場景下，如通信係統、醫療設備、工業自動化等，高效地利用DSP芯片實現高性能的信號處理。這本書更像是我的一個開發助手，在遇到瓶頸時，總能在裏麵找到啓發和解決方案，它的深度和廣度都足以支撐起一個專業開發者的日常工作需求。