DSP 晶片的原理与开发套用（第5版）

内容简介

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

目 录

第1章 概述 11.1 引言 11.2 DSP系统 21.2.1 DSP系统的基本构成 21.2.2 DSP系统的特点 21.2.3 DSP系统的设计与开发 31.2.4 DSP系统的开发工具 41.2.5 实时DSP系统 51.3 DSP晶片概述 61.3.1 DSP晶片的定义 61.3.2 DSP晶片的特点 61.3.3 DSP晶片的发展 71.3.4 DSP晶片的分类 81.3.5 DSP晶片的选择 91.3.6 DSP系统的运算量 121.3.7 DSP晶片的套用 131.4 常用的DSP晶片 141.4.1 TI公司DSP晶片 141.4.2 ADI公司DSP晶片 191.5 内容组织与常用术语 201.5.1 内容组织结构 201.5.2 常用术语 21本章小结 21习题与思考题 22第2章 DSP晶片的基本结构和特徵 232.1 引言 232.2 DSP晶片的基本结构 232.2.1 概述 232.2.2 汇流排结构 232.2.3 流水线 252.3 中央处理单元（CPU） 252.3.1 算术逻辑单元（ALU） 262.3.2 累加器 272.3.3 桶形移位暂存器 272.3.4 乘累加单元 282.3.5 定址单元 292.4 存储单元 302.4.1 片记忆体储器 302.4.2 存储器映射暂存器 312.4.3 Cache 312.4.4 外部扩展存储器 322.5 集成外设与接口 322.5.1 通用类外设 332.5.2 通信类外设 342.5.3 存储类接口 352.5.4 DMA控制器 352.5.5 专用外设与接口 362.6 中断 362.6.1 中断源 372.6.2 中断优先权 372.6.3 中断处理过程 392.6.4 中断矢量表 39本章小结 40习题与思考题 40第3章 DSP晶片的开发环境 413.1 引言 413.2 软体开发流程 413.3 软体开发环境 433.3.1 基本概念 443.3.2 CCS开发环境 463.3.3 软体开发功能 513.3.4 DSP/BIOS 623.4 硬体开发流程 673.5 硬体开发环境 673.5.1 DSP仿真器 683.5.2 仿真器接口 683.5.3 TI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 724.1 引言 724.2 定点的基本概念 724.2.1 数的定标 724.2.2 数的转换 734.2.3 溢出保护 754.2.4 符号扩展 764.2.5 捨入与截尾 764.3 定点运算实现的基本原理 774.3.1 加法/减法运算的C语言定点模拟 774.3.2 乘法运算的C语言定点模拟 794.3.3 除法运算的C语言定点模拟 804.3.4 程式变数的Q值确定 804.3.5 浮点至定点变换的C程式举例 814.4 DSP定点算术运算实现的基本原理 834.4.1 定点乘法 834.4.2 定点加法 844.4.3 定点除法 854.5 非线性运算定点实现方法 874.5.1 级数展开法 874.5.2 查表法 874.5.3 混合法 894.6 浮点数的表示格式 914.6.1 IEEE浮点数格式 914.6.2 TMS320C3x浮点数格式 924.7 基本的浮点运算 944.7.1 浮点乘法和加减法 944.7.2 浮点除法 944.8 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晶片的存储资源管理 985.1 引言 985.2 TMS320C54x的存储区组织 985.2.1 程式空间 985.2.2 数据空间 995.2.3 I/O空间 995.2.4 存储器映射暂存器 1005.2.5 TMS320VC5416的存储资源 1005.3 TMS320C55x的存储区组织 1015.3.1 存储空间组织 1025.3.2 TMS320VC5509A的存储资源 1025.3.3 程式空间 1035.3.4 数据空间 1045.3.5 I/O空间 1055.4 程式结构与COFF目标档案格式 1055.4.1 块（section） 106
5.4.2 彙编器对块的处理 1065.4.3 连结器对块的处理 1085.4.4 程式重定位 1085.4.5 COFF档案中的符号 1095.4.6 COFF档案格式编程示例 1095.5 存储区分配与CMD档案 1115.5.1 档案连结方法 1115.5.2 连结命令档案 1125.5.3 TMS320 VC5509A的 CMD档案 112本章小结 115习题与思考题 115第6章 基于C语言的DSP晶片开发 1166.1 引言 1166.2 TMS320C55x的C语言 1166.2.1 变数和常数 1186.2.2 函式 1216.2.3 预处理 1236.2.4 asm语句 1256.3 C语言程式代码的最佳化 1256.3.1 C语言程式代码编译分析 1256.3.2 C语言程式的最佳化方法 131本章小结 141习题与思考题 141第7章 基于TMS320C55x的彙编语言开发 1427.1 彙编语言源程式格式 1427.2 彙编源程式中常见符号和伪指令 1447.3 彙编指令系统 1477.4 定址方式 1507.4.1 绝对定址方式 1507.4.2 直接定址方式 1517.4.3 间接定址方式 1537.5 彙编代码的最佳化 1627.6 彙编语言和C的混合编程方法 1627.6.1 独立的C和彙编模组接口 1637.6.2 从C程式中访问彙编程式变数 1647.6.3 在彙编程式中访问C程式变数 1657.6.4 在C程式中直接嵌入彙编语句 1667.6.5 TMS320C55x混合编程举例 166本章小结 167习题与思考题 167第8章 DSP算法软体开发实例 1688.1 引言 1688.2 基于FFT的单音检测算法原理 1688.2.1 单音检测算法概述 1688.2.2 DFT的基本原理 1698.2.3 FFT算法的导出 1698.3 基于MATLAB的DSP算法仿真 1748.3.1 MATLAB简介 1748.3.2 单音检测算法的MATLAB仿真 1758.4 单音检测算法的浮点C语言实现 1778.5 单音检测算法的定点C语言实现 1818.5.1 FFT运算溢出及避免方法 1828.5.2 单音检测算法的定点C语言实现 1838.6 单音检测算法的定点DSP晶片实现 188本章小结 190
习题与思考题 190第9章 DSP系统的硬体设计 1919.1 引言 1919.2 DSP系统硬体设计的基本步骤 1919.3 最小DSP系统的硬体设计 1929.3.1 电源电路 1929.3.2 复位电路 1959.3.3 时钟电路 1969.3.4 JTAG电路 1979.3.5 引脚的电平转换与处理 1989.3.6 硬体系统的可靠性设计 2009.4 外部存储器接口设计 2039.4.1 TMS320C54x存储器接口设计 2049.4.2 TMS320C55x存储器接口设计 2089.5 模数接口电路的设计 2099.5.1 TLV320AIC23B接口的设计 2099.5.2 MC145483接口的设计 2129.6 通信接口的设计 2139.6.1 通信接口 2139.6.2 同步通信接口电路设计 2149.6.3 异步通信接口电路设计 2159.7 主从式系统的设计 2159.7.1 共享存储器实现双机通信 2169.7.2 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晶片外设驱动程式的开发 21910.1 引言 21910.2 基于CSL的外设程式设计 22010.2.1 CSL简介 22010.2.2 CSL的特点 22210.2.3 CSL程式开发基本步骤 22410.3 中断控制程式的开发 23310.3.1 中断初始化 23410.3.2 中断服务程式的开发 23710.3.3 中断控制程式实例 23810.4 典型接口功能的控制程式开发 24110.4.1 外部存储的控制程式 24110.4.2 串列A/D和D/A功能的控制程式 24410.4.3 外部主机通信功能的控制程式 24910.5 DMA的控制程式开发 25010.5.1 DSP晶片的DMA数据传输模式 25110.5.2 DSP晶片的DMA传输地址 25210.5.3 DSP晶片的DMA事件和中断 25210.5.4 DMA控制程式举例 254本章小结 257习题与思考题 257第11章 DSP脱机系统的开发 25811.1 在线上系统和脱机系统 25811.2 DSP晶片的BOOT 26011.2.1 BOOT简介 26011.2.2 BOOT过程 261
11.2.3 BOOT表 26611.3 DSP脱机系统实现 26711.3.1 硬体设计 26711.3.2 软体代码準备与烧录 26811.4 DSP脱机系统软体开发实例 27111.4.1 并口FLASH脱机系统的软体开发 27111.4.2 串口FLASH脱机系统的软体开发 273本章小结 276习题与思考题 277第12章 DSP系统的开发实例 27812.1 引言 27812.2 基于TMS320VC5509A的DSP套用系统实例 27812.2.1 系统简介 27812.2.2 系统架构 27912.3 系统的硬体开发 28012.3.1 器件选型 28012.3.2 接口设计 28212.3.3 电路设计 28312.3.4 电路调试 28612.4 系统的软体开发 28712.4.1 算法仿真程式编写和测试 28712.4.2 接口控制程式编写和调试 28912.5 系统的软硬体集成 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B TMS320VC5509A PGE LQFP引脚图及定义 313附录C TMS320C55x 指令集 315附录D CSL库函式 332附录E 代码实例 346附录F CCS V5.5的安装 365附录G 8位?律PCM/16位线性转换的C语言程式 369附录H ?律PCM到线性变换表 371参考文献 372