DSP芯片的原理与开发应用（第5版）

第1章概述1
1.1引言1
1.2DSP系统2
1.2.1DSP系统的基本构成2
1.2.2DSP系统的特点2
1.2.3DSP系统的设计与开发3
1.2.4DSP系统的开发工具4
1.2.5实时DSP系统5
1.3DSP芯片概述6
1.3.1DSP芯片的定义6
1.3.2DSP芯片的特点6
1.3.3DSP芯片的发展7
1.3.4DSP芯片的分类8
1.3.5DSP芯片的选择9
1.3.6DSP系统的运算量12
1.3.7DSP芯片的应用13
1.4常用的DSP芯片14
1.4.1TI公司DSP芯片14
1.4.2ADI公司DSP芯片19
1.5内容组织与常用术语20
1.5.1内容组织结构20
1.5.2常用术语21
本章小结21
习题与思考题22
第2章DSP芯片的基本结构和特征23
2.1引言23
2.2DSP芯片的基本结构23
2.2.1概述23
2.2.2总线结构23
2.2.3流水线25
2.3中央处理单元（CPU）25
2.3.1算术逻辑单元（ALU）26
2.3.2累加器27
2.3.3桶形移位寄存器27
2.3.4乘累加单元28
2.3.5寻址单元29
2.4存储单元30
2.4.1片内存储器30
2.4.2存储器映射寄存器31
2.4.3Cache31
2.4.4外部扩展存储器32
2.5集成外设与接口32
2.5.1通用类外设33
2.5.2通信类外设34
2.5.3存储类接口35
2.5.4DMA控制器35
2.5.5专用外设与接口36
2.6中断36
2.6.1中断源37
2.6.2中断优先级37
2.6.3中断处理过程39
2.6.4中断矢量表39
本章小结40
习题与思考题40
第3章DSP芯片的开发环境41
3.1引言41
3.2软件开发流程41
3.3软件开发环境43
3.3.1基本概念44
3.3.2CCS开发环境46
3.3.3软件开发功能51
3.3.4DSP/BIOS62
3.4硬件开发流程67
3.5硬件开发环境67
3.5.1DSP仿真器68
3.5.2仿真器接口68
3.5.3TI公司仿真器70
本章小结70
习题与思考题71
第4章DSP的数值运算基础72
4.1引言72
4.2定点的基本概念72
4.2.1数的定标72
4.2.2数的转换73
4.2.3溢出保护75
4.2.4符号扩展76
4.2.5舍入与截尾76
4.3定点运算实现的基本原理77
4.3.1加法/减法运算的C语言定点模拟77
4.3.2乘法运算的C语言定点模拟79
4.3.3除法运算的C语言定点模拟80
4.3.4程序变量的Q值确定80
4.3.5浮点至定点变换的C程序举例81
4.4DSP定点算术运算实现的基本原理83
4.4.1定点乘法83
4.4.2定点加法84
4.4.3定点除法85
4.5非线性运算定点实现方法87
4.5.1级数展开法87
4.5.2查表法87
4.5.3混合法89
4.6浮点数的表示格式91
4.6.1IEEE浮点数格式91
4.6.2TMS320C3x浮点数格式92
4.7基本的浮点运算94
4.7.1浮点乘法和加减法94
4.7.2浮点除法94
4.8非线性浮点运算的快速实现95
本章小结97
习题与思考题97
第5章DSP芯片的存储资源管理98
5.1引言98
5.2TMS320C54x的存储区组织98
5.2.1程序空间98
5.2.2数据空间99
5.2.3I/O空间99
5.2.4存储器映射寄存器100
5.2.5TMS320VC5416的存储资源100
5.3TMS320C55x的存储区组织101
5.3.1存储空间组织102
5.3.2TMS320VC5509A的存储资源102
5.3.3程序空间103
5.3.4数据空间104
5.3.5I/O空间105
5.4程序结构与COFF目标文件格式105
5.4.1块（section）106
5.4.2汇编器对块的处理106
5.4.3链接器对块的处理108
5.4.4程序重定位108
5.4.5COFF文件中的符号109
5.4.6COFF文件格式编程示例109
5.5存储区分配与CMD文件111
5.5.1文件链接方法111
5.5.2链接命令文件112
5.5.3TMS320VC5509A的CMD文件112
本章小结115
习题与思考题115
第6章基于C语言的DSP芯片开发116
6.1引言116
6.2TMS320C55x的C语言116
6.2.1变量和常数118
6.2.2函数121
6.2.3预处理123
6.2.4asm语句125
6.3C语言程序代码的优化125
6.3.1C语言程序代码编译分析125
6.3.2C语言程序的优化方法131
本章小结141
习题与思考题141
第7章基于TMS320C55x的汇编语言开发142
7.1汇编语言源程序格式142
7.2汇编源程序中常见符号和伪指令144
7.3汇编指令系统147
7.4寻址方式150
7.4.1绝对寻址方式150
7.4.2直接寻址方式151
7.4.3间接寻址方式153
7.5汇编代码的优化162
7.6汇编语言和C的混合编程方法162
7.6.1独立的C和汇编模块接口163
7.6.2从C程序中访问汇编程序变量164
7.6.3在汇编程序中访问C程序变量165
7.6.4在C程序中直接嵌入汇编语句166
7.6.5TMS320C55x混合编程举例166
本章小结167
习题与思考题167
第8章DSP算法软件开发实例168
8.1引言168
8.2基于FFT的单音检测算法原理168
8.2.1单音检测算法概述168
8.2.2DFT的基本原理169
8.2.3FFT算法的导出169
8.3基于MATLAB的DSP算法仿真174
8.3.1MATLAB简介174
8.3.2单音检测算法的MATLAB仿真175
8.4单音检测算法的浮点C语言实现177
8.5单音检测算法的定点C语言实现181
8.5.1FFT运算溢出及避免方法182
8.5.2单音检测算法的定点C语言实现183
8.6单音检测算法的定点DSP芯片实现188
本章小结190
习题与思考题190
第9章DSP系统的硬件设计191
9.1引言191
9.2DSP系统硬件设计的基本步骤191
9.3最小DSP系统的硬件设计192
9.3.1电源电路192
9.3.2复位电路195
9.3.3时钟电路196
9.3.4JTAG电路197
9.3.5引脚的电平转换与处理198
9.3.6硬件系统的可靠性设计200
9.4外部存储器接口设计203
9.4.1TMS320C54x存储器接口设计204
9.4.2TMS320C55x存储器接口设计208
9.5模数接口电路的设计209
9.5.1TLV320AIC23B接口的设计209
9.5.2MC145483接口的设计212
9.6通信接口的设计213
9.6.1通信接口213
9.6.2同步通信接口电路设计214
9.6.3异步通信接口电路设计215
9.7主从式系统的设计215
9.7.1共享存储器实现双机通信216
9.7.2利用HPI实现双机通信217
本章小结218
习题与思考题218
第10章DSP芯片外设驱动程序的开发219
10.1引言219
10.2基于CSL的外设程序设计220
10.2.1CSL简介220
10.2.2CSL的特点222
10.2.3CSL程序开发基本步骤224
10.3中断控制程序的开发233
10.3.1中断初始化234
10.3.2中断服务程序的开发237
10.3.3中断控制程序实例238
10.4典型接口功能的控制程序开发241
10.4.1外部存储的控制程序241
10.4.2串行A/D和D/A功能的控制程序244
10.4.3外部主机通信功能的控制程序249
10.5DMA的控制程序开发250
10.5.1DSP芯片的DMA数据传输模式251
10.5.2DSP芯片的DMA传输地址252
10.5.3DSP芯片的DMA事件和中断252
10.5.4DMA控制程序举例254
本章小结257
习题与思考题257
第11章DSP脱机系统的开发258
11.1联机系统和脱机系统258
11.2DSP芯片的BOOT260
11.2.1BOOT简介260
11.2.2BOOT过程261
11.2.3BOOT表266
11.3DSP脱机系统实现267
11.3.1硬件设计267
11.3.2软件代码准备与烧录268
11.4DSP脱机系统软件开发实例271
11.4.1并口FLASH脱机系统的软件开发271
11.4.2串口FLASH脱机系统的软件开发273
本章小结276
习题与思考题277
第12章DSP系统的开发实例278
12.1引言278
12.2基于TMS320VC5509A的DSP应用系统实例278
12.2.1系统简介278
12.2.2系统架构279
12.3系统的硬件开发280
12.3.1器件选型280
12.3.2接口设计282
12.3.3电路设计283
12.3.4电路调试286
12.4系统的软件开发287
12.4.1算法仿真程序编写和测试287
12.4.2接口控制程序编写和调试289
12.5系统的软硬件集成297
本章小结307
习题与思考题308
附录A缩略词的中英文对照309
附录BTMS320VC5509APGELQFP引脚图及定义313
附录CTMS320C55x指令集315
附录DCSL库函数332
附录E代码实例346
附录FCCSV5.5的安装365
附录G8位律PCM/16位线性转换的C语言程序369
附录H律PCM到线性变换表371
参考文献372

张雄伟，1992年起，历任南京通信工程学院讲师、副教授、教授；1999年起，任解放军理工大学教授至今。主要从事数字语音信号处理、DSP原理及应用等方面科研任务。获国家教学成果二等奖1项；国家科技进步二等奖1项；省部级教学成果一等奖2项；省部级科技进步一等奖2项；出版教材多部，其中1部为普通高等教育重量规划教材。

本书由浅入深、全面系统地介绍了DSP芯片的基本原理、开发和应用。首先介绍了DSP芯片的基本结构和特征，以及定点和浮点DSP处理的运算基础；其次介绍了DSP芯片的开发工具，重点介绍了目前广泛应用的CCS集成开发环境及其使用方法；接着，介绍了基于C语言和汇编语言的开发方法以及DSP芯片的存储资源管理，较为详细地介绍了DSP系统的软硬件设计方法；很后，通过应用实例介绍了DSP系统开发过程和DSP系统实现方法。

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