TMS320C54x DSP結構、原理及應用(第2版) 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
• 第二版
• 教材
• 通信
• 控製
• 應用

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齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787811242461

商品編碼：29692049333

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)

：34.00元

售價：24.8元,便宜9.2元,摺扣72

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：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.481kg

編輯推薦

內容提要

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

諸論
章 TMS320C54x的結構原理
1.1 TMS320係列DSP芯片概述
1.2 TMS320C54x DSP
1.3 總綫結構
1.4 存儲器
1.5 戶央處理單元
1.6 數據尋址方式
1.7 程序存儲器地址生成方式
1.8 流水綫
1.9 在片外圍電路
1.10 串行口
1.11 DMA控製器
1.12 外部總綫
1.13 TMS320C54x引腳信號說明
第2章 指令係統
2.1 指令的錶示方法
2.2 指令係統
第3章 匯編語言程序開發工具
3.1 TMS320C54x軟件開發過程
3.2 匯編語言程序的編寫方法
3.3 匯編語言程序的編輯、匯編和鏈接過程
3.4 COFF的一般概念
3.5 匯編
3.6 鏈接
第4章 Simulator和CCS集成開發工具的使用方法
4.1 Simulator的使用方法
4.2 什麼是CCS
4.3 如何安裝和設置CCS
4.4 CCS窗口介紹
4.5 如何建立工程文件
4.6 如何調試程序
4.7 如何與外部文件交換數據
4.8 如何仿真外部中斷和測試程序的執行時間
4.9 如何利用圖形窗口觀察和分析數據
4.10 通用擴展語言
4.11 CCS應用舉例
第5章 匯編語言程序設計
5.1 程序的控製與轉移
5.2 堆棧的使用方法
5.3 加、減法和乘法運算
5.4 重復操作
5.5 數據塊傳送
5.6 雙操作數乘法
5.7 長字運算和並行運算
5.8 小數運算
5.9 除法運算
5.10 浮點運算
第6章 TMS320C54x的軟硬件應用
6.1 TMS320C54x與存儲器及外圍設備接口
6.2 TMS320C54x與慢速器件接口
6.3 FIR濾波器的C54x實現方法
6.4 IIR濾波器的C54x實現方法
6.5 快速傅裏葉變換(FFT)的C54X實現方法
6.6 正弦和餘弦信號發生器
6.7 自舉加載器
6.8 DMA與McBSP相結閤的數據采集係統
附錄A TMS320係列芯片DSP的命名方法
附錄B TMS320C5402引腳圖和引腳分配錶
附錄C TMS320C54x DSP的中斷嚮量錶和硬件中斷優先權
附錄D 等待周期錶
附錄E TMS320C54x指令係統一覽錶(按指令功能排列)
附錄F TMS320C54x指令係統一覽錶(按指令字母順序排列)
附錄G TMS320CS4x匯編命令一覽錶
附錄H FFT正弦、餘弦係數錶
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《TMS320C54x DSP 體係架構、工作原理及實用技巧解析》 概述 本書全麵深入地剖析瞭德州儀器（TI）公司經典的 TMS320C54x 係列數字信號處理器（DSP）的內部結構、核心運行機製以及在實際工程應用中的開發實踐。它旨在為讀者提供一個堅實的基礎，幫助其理解和掌握這一在嵌入式係統設計領域曾經占據重要地位的 DSP 平颱。本書不僅涵蓋瞭 TMS320C54x 的基本指令集、存儲器組織、外設接口等技術細節，更側重於從係統設計的角度齣發，闡述如何有效地利用其強大的信號處理能力來解決實際問題。無論您是初次接觸 DSP 的學生，還是尋求深化對 C54x 平颱理解的工程師，本書都將是您寶貴的參考資料。 第一部分：TMS320C54x DSP 核心架構解析 本部分將從最基礎的層麵，係統地介紹 TMS320C54x DSP 的核心架構。 第一章：TMS320C54x DSP 概述與發展背景 DSP 技術的重要性與應用領域： 探討數字信號處理（DSP）技術在現代科技中的關鍵作用，從通信、音頻、視頻處理到工業控製、醫療設備等廣泛的應用場景。 TI DSP 傢族概覽： 簡要迴顧德州儀器在 DSP 領域的發展曆程，以及 TMS320 係列 DSP 的演變，為 C54x 的齣現奠定曆史背景。 TMS320C54x 係列的定位與特點： 詳細介紹 C54x 係列作為一款高性能、低功耗的 16 位定點 DSP 的核心優勢，如其優秀的運算能力、豐富的片上資源、靈活的指令集以及廣泛的市場接受度。 C54x 的主要型號與差異： 區分 C54x 係列中的不同型號（如 C5410, C5420, C5430 等），並闡述它們在時鍾頻率、內存大小、外設配置等方麵的關鍵區彆，幫助讀者選擇最適閤其應用需求的型號。 為何深入學習 C54x： 強調即使在新的 DSP 技術不斷湧現的今天，理解 C54x 的架構和工作原理對於掌握 DSP 基礎概念、理解更復雜 DSP 架構以及應對遺留項目仍然具有重要意義。 第二章：C54x DSP 的指令集與運算核心 C54x 的指令集架構 (ISA)： 深入剖析 C54x 的指令集特點，包括其定點運算能力、哈佛結構帶來的並行處理優勢，以及用於高效執行信號處理算法的專用指令。 數據類型與運算格式： 詳細介紹 C54x 支持的 16 位定點數據格式，包括整數、小數錶示法，以及對這些數據類型進行運算的精度和範圍。 算術邏輯單元 (ALU) 與乘法器 (Multiplier)： 詳細解析 C54x 的核心運算部件，包括其 ALU 的功能、位寬，以及高性能的乘法器（如 MAC - Multiply-Accumulate 單元）在加速濾波、捲積等運算中的作用。 專用信號處理指令： 重點介紹 C54x 中用於優化信號處理任務的特有指令，如飽和運算指令、條件執行指令、位操作指令等，以及它們如何提高算法執行效率。 指令流水綫與並行性： 解釋 C54x 的指令流水綫機製，以及它如何通過指令重疊和並行執行來提升整體處理速度。 指令執行的效率分析： 提供分析和評估 C54x 指令執行效率的方法，幫助讀者寫齣更優化的匯編代碼。 第三章：C54x DSP 的存儲器組織與尋址模式 C54x 的存儲器映射： 詳細闡述 C54x 的存儲器組織結構，包括程序存儲器、數據存儲器、I/O 存儲器之間的劃分。 內部 RAM 與 ROM： 介紹 C54x 片內 RAM 和 ROM 的容量、特點及其在程序存儲和數據暫存中的應用。 外部存儲器接口： 詳細講解 C54x 如何通過其外部存儲器接口（如 CE, WE, OE 等信號）連接外部 RAM、ROM、Flash 等，以及內存擴展的策略。 DMA（直接內存訪問）控製器： 深入分析 C54x 內置的 DMA 控製器，解釋其工作原理，如何實現 CPU 與外設之間的數據高效傳輸，以及 DMA 在提升係統吞吐量中的作用。 尋址模式詳解： 詳細介紹 C54x 支持的各種尋址模式，包括立即尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址、變址尋址、循環緩衝尋址等，並結閤實際應用場景解釋其優劣。 循環緩衝 (Circular Buffering) 技術： 重點介紹 C54x 在實現循環緩衝方麵的強大支持，解釋其工作機製，以及在濾波、FFT 等算法中如何利用該技術實現高效的數據處理。 第四章：C54x DSP 的片上外設與接口 中斷係統： 詳細講解 C54x 的中斷控製器，包括中斷嚮量錶、中斷優先級、中斷服務程序（ISR）的編寫與管理，以及中斷在事件驅動型應用中的重要性。 定時器/計數器： 介紹 C54x 內置的定時器/計數器的工作模式，如何用於産生周期性中斷、測量時間間隔、實現定時任務等。 串行端口 (McBSP - Multi-channel Buffered Serial Port)： 深入剖析 McBSP 的結構和工作原理，重點介紹其在數字音頻、通信接口（如 I2S、PCM）等領域的應用，以及如何配置 McBSP 實現同步和異步通信。 通用輸入/輸齣 (GPIO) 接口： 講解 C54x 的 GPIO 引腳功能，如何配置為輸入或輸齣，以及如何用於控製外部設備或讀取狀態信息。 看門狗定時器 (Watchdog Timer)： 介紹看門狗定時器的作用，如何防止程序死鎖，以及其在提高係統可靠性中的應用。 時鍾與電源管理： 討論 C54x 的時鍾生成與控製機製，以及其低功耗模式和電源管理策略。 第二部分：C54x DSP 的軟件開發與算法實現 本部分將聚焦於 C54x 的軟件開發流程、編程工具以及核心信號處理算法的實現。 第五章：C54x DSP 的開發工具鏈與環境 CCS (Code Composer Studio) 集成開發環境 (IDE)： 詳細介紹 TI 提供的 Code Composer Studio（CCS）IDE，包括其安裝、配置、項目管理、代碼編輯、編譯、鏈接等功能。 匯編語言編程： 講解 C54x 的匯編語言語法、匯編器的工作流程，以及如何編寫高效的匯編代碼以充分發揮 DSP 性能。 C 語言編程與嵌入式 C： 介紹如何在 C54x 上使用 C 語言進行開發，包括嵌入式 C 的特性、數據類型、指針操作、函數調用等，以及如何結閤匯編實現性能優化。 編譯器優化選項： 探討 CCS 編譯器提供的各種優化選項，如函數內聯、循環展開、死代碼消除等，以及如何選擇閤適的優化級彆以平衡代碼大小和執行速度。 鏈接器腳本與內存模型： 詳解鏈接器腳本的作用，如何定義程序的內存布局，以及不同內存模型（如 FAR, NEAR）對代碼生成和執行的影響。 調試技術： 詳細介紹在 CCS 中進行硬件仿真和目標闆調試的各種技術，包括斷點設置、單步執行、變量監視、寄存器查看、性能分析等。 第六章：DSP 基礎算法的 C54x 實現 濾波器設計與實現： FIR 濾波器： 講解 FIR 濾波器的基本原理，以及如何在 C54x 上高效實現 FIR 濾波器，重點關注 MAC 指令的應用和循環緩衝的使用。 IIR 濾波器： 介紹 IIR 濾波器的基本原理，以及在 C54x 上實現 IIR 濾波器時需要注意的精度問題和係數錶示。 FFT（快速傅裏葉變換）算法： FFT 的基本原理： 簡要迴顧 FFT 的數學基礎。 C54x 上的 FFT 實現： 探討在 C54x 上實現 FFT 的優化策略，包括蝶形運算的實現、輸入數據重排、以及如何利用 C54x 的專用指令和架構特性加速 FFT 計算。 捲積 (Convolution) 與相關 (Correlation) 運算： 捲積與相關在信號處理中的應用： 介紹捲積和相關在係統辨識、模式匹配等領域的應用。 C54x 上的高效實現： 分析如何在 C54x 上利用滑動窗口、MAC 操作等技術高效地實現捲積和相關運算。 數學函數庫： 介紹 C54x 提供的標準數學函數庫，如三角函數、對數函數等，以及如何優化對這些函數的調用。 第七章：C54x DSP 的係統集成與嵌入式應用 DSP 與微控製器的協同工作： 探討 DSP 與傳統微控製器（MCU）在嵌入式係統中的分工與集成，以及如何通過片上通信接口實現數據交互。 嵌入式操作係統 (RTOS) 的應用： 簡要介紹在 C54x 上運行 RTOS 的概念和優勢，以及如何進行任務調度、資源管理等。 通信接口應用實例： 音頻接口設計： 以 I2S/PCM 音頻為例，講解如何配置 McBSP 實現音頻數據的采集和播放。 通信協議棧實現： 探討在 C54x 上實現常見通信協議（如 SPI, UART）的接口驅動開發。 傳感器數據采集與處理： 介紹如何利用 C54x 的 ADC 接口（如果支持）或外部 ADC 模塊，實現傳感器數據的采樣、濾波和分析。 功耗優化與實時性保證： 討論在實際應用中如何通過代碼優化、電源管理、中斷策略等手段，在保證實時性的同時實現功耗的最小化。 DSP 應用的性能評估與調優： 提供評估 C54x 應用性能的常用方法，如周期計數、功耗測量，以及針對性能瓶頸的調優技巧。 第三部分：C54x DSP 的高級主題與實戰技巧 本部分將進一步深入探討 C54x 的一些高級特性和實用的開發技巧。 第八章：C54x DSP 的指令級優化技巧 利用 MAC 單元最大化吞吐量： 深入分析如何將算法中的乘纍加操作映射到 MAC 指令，以及多條 MAC 指令的並行執行。 指令調度與流水綫衝突避免： 講解如何通過仔細安排指令順序，避免流水綫衝突，最大化指令吞吐量。 寄存器分配與管理： 探討如何高效地分配和使用 C54x 的通用寄存器，減少對數據存儲器的訪問。 位操作與條件執行的應用： 演示如何利用 C54x 強大的位操作指令和條件執行指令，簡化代碼邏輯並提高效率。 循環優化技術： 介紹循環展開、循環剝離、流水綫化循環等技術，用於加速循環密集型算法。 匯編與 C 語言混閤編程策略： 詳細講解何時以及如何通過匯編語言對 C 語言中的關鍵函數進行優化，以達到最佳性能。 第九章：C54x DSP 的中斷與實時操作係統應用 高級中斷處理： 探討嵌套中斷、中斷嚮量錶的動態管理、以及如何設計高效的中斷服務程序。 實時信號處理中的中斷同步： 分析如何在采樣、傳輸過程中利用中斷實現與外部設備的精確同步。 RTOS 在 C54x 上的適配與開發： RTOS 的基本概念： 介紹任務、信號量、消息隊列、互斥量等 RTOS 核心概念。 RTOS 在 C54x 上的移植： 簡要探討 RTOS 在 C54x 平颱上的移植要點。 多任務協同設計： 演示如何在 C54x 上使用 RTOS 實現復雜的多任務實時信號處理係統。 第十章：C54x DSP 的調試、測試與故障排除 高級調試技巧： 邏輯分析儀與示波器的結閤使用： 講解如何利用外部邏輯分析儀和示波器輔助調試，觀察信號時序和接口行為。 性能分析工具的應用： 介紹 CCS 中提供的性能分析工具，用於定位代碼中的性能瓶頸。 內存與數據流的追蹤： 演示如何追蹤程序運行過程中數據在存儲器中的變化，發現潛在的邏輯錯誤。 單元測試與集成測試： DSP 算法的單元測試方法： 介紹如何獨立測試獨立的 DSP 算法模塊。 集成測試與係統級驗證： 講解如何進行整個嵌入式係統的集成測試，驗證軟硬件協同工作。 常見的 C54x 開發故障與排查： 時鍾與復位問題： 分析時鍾配置錯誤、復位不當可能導緻的現象及排查方法。 存儲器訪問錯誤： 講解段錯誤、總綫錯誤等常見存儲器訪問問題的成因及定位。 接口通信異常： 討論 McBSP、UART 等接口通信失敗的常見原因及調試策略。 性能瓶頸分析與優化： 係統性地指導讀者如何識彆並解決性能問題。 附錄 TMS320C54x 係列主要型號規格匯總 常用匯編指令速查錶 C 語言與匯編代碼互調示例 典型應用案例分析（簡要介紹） 本書內容詳實，結構清晰，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者全麵掌握 TMS320C54x DSP 的開發技能，為理解更先進的 DSP 技術打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格真是獨樹一幟，讀起來讓人感覺像是在聽一位經驗豐富的老教授娓娓道來，那種深入淺齣的講解方式，把復雜的數字信號處理（DSP）概念講得清晰明瞭。特彆是對C54x係列處理器的底層架構剖析，簡直是教科書級彆的。我記得有一章專門講中斷處理和流水綫結構，作者沒有采用那種乾巴巴的理論堆砌，而是結閤瞭大量的實際應用場景和代碼示例，讓原本抽象的硬件邏輯變得觸手可及。對於初學者來說，這種循序漸進的引導至關重要，它不僅僅是告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼會這樣設計”，以及“在實際項目中如何利用這個特性”。翻開書頁，那種沉甸甸的知識感撲麵而來，但閱讀體驗卻齣奇地流暢，絕無晦澀難懂之感。每次遇到技術瓶頸時，翻閱其中某一部分，總能找到新的啓發點，它不是那種讀完就束之高閣的參考書，而是真正能夠陪伴工程師成長的工具書。

評分☆☆☆☆☆

裝幀和印刷質量也值得一提，作為一本技術手冊類的書籍，清晰的圖錶和準確的代碼格式至關重要。這本書在這方麵做得非常齣色，即便是那些復雜的時序圖和寄存器布局圖，也印製得銳利清晰，長時間翻閱眼睛也不會感到疲勞。而且，書中引用的所有示例代碼都經過瞭詳盡的注釋和驗證，這極大地節省瞭讀者自行搭建和調試環境的時間。這種對細節的極緻追求，恰恰反映瞭作者對所教授對象——DSP——那種精益求精的精神。閱讀體驗上，它給我帶來的感覺是專業、可靠，並且充滿瞭可信度。它不是一本快速消費品，更像是一件值得收藏和反復研讀的工程典籍。每次翻開它，都能感受到作者傾注的巨大心血。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調這本書的深度和廣度，它成功地在學術嚴謹性和工程可操作性之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。對於那些有誌於深入理解DSP內核的讀者而言，這本書提供瞭足夠的“骨架”支撐起對更復雜技術的理解。例如，對特定尋址模式的深入分析，直接關係到那些對時序要求極高的循環操作的效率優化。作者用非常精確的術語和圖示，描繪瞭多周期指令的執行流程，這種對微觀層麵的精確把握，是很多泛泛而談的入門書籍所不具備的。但同時，它又避免瞭陷入純粹的硬件描述語言（HDL）的細節泥潭，而是始終緊扣“應用”這個核心。所以，無論你是剛剛接觸DSP的本科生，還是尋求技術突破的資深工程師，都能從中找到能讓自己“眼前一亮”的知識點。

評分☆☆☆☆☆

從實用性的角度來看，這本書的價值簡直無法估量。它並沒有僅僅停留在理論的介紹層麵，而是花瞭大量篇幅去探討“應用”。比如在音頻處理和通信係統中的具體實現，書裏給齣的那些設計思路和優化技巧，都是經過多年工程實踐檢驗的“乾貨”。我特彆欣賞作者在討論算法移植時所展現齣的那種務實態度，他不會迴避在有限資源下如何權衡性能與功耗的難題。書中對定點運算的精度控製和溢齣處理的講解，簡直是救瞭我好幾次急。很多其他資料可能會一筆帶過，但這本書卻把它當作一個核心難點來深度剖析，提供瞭多種解決方案的優缺點對比，這對於我們這些常年在嵌入式係統邊緣摸爬滾打的人來說，簡直是雪中送炭。讀完後，我感覺自己對底層硬件的掌控力提升瞭一個檔次，不再是簡單地調用庫函數，而是真正理解瞭代碼在芯片內部是如何被執行的，這是一種質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排結構非常巧妙，體現瞭作者對知識體係構建的深刻理解。它並非簡單地按照數據手冊的順序羅列功能模塊，而是構建瞭一個邏輯嚴密的技術演進路徑。開篇奠定理論基礎，然後逐步深入到指令集、內存映射、以及最重要的——中斷與I/O管理。這種遞進式的組織結構，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。讀者可以清晰地看到，從一個基礎的加法指令，如何匯聚成一個復雜的實時控製係統。更值得稱道的是，書中穿插的那些“設計陷阱”警示，像是經驗老到的導師在前方探路，提前指明瞭新手容易失足的地方。這種“防坑指南”式的寫作風格，使得學習過程中的挫敗感大大降低，真正做到瞭“授人以漁”。我甚至覺得，這本書本身就是一本關於如何係統學習DSP的“元教材”。