DSP系统设计与实现 (2010 年度畅销榜NO.24629 )

数字化浪潮正在迅速席卷全球。数字信号处理作为数字化最重要的技术之一，无论在其应用的广度还是深度方面，都在以前所未有的速度向前发展。对于其重要意义和发展前景，无论怎样估计都不为过。 \r\n\r\n 数字信号处理器(DSP器件)是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器，其处理速度比最快的CPU还快10倍～50倍。在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。\r\n
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第1章 DSP概述 \r\n\r\n 1. 1 现代数字信号处理 \r\n\r\n 1. 1. 1 引言 \r\n\r\n 1. 1. 2 数字信号处理的发展阶段 \r\n\r\n 1. 1. 3 DSP的应用 \r\n\r\n 1. 2 DSP芯片 \r\n\r\n 1. 2. 1 DSP芯片的基本结构 \r\n\r\n 1. 2. 2 DSP芯片的发展 \r\n\r\n 1. 2. 3 DSP芯片的分类 \r\n\r\n 1. 2. 4 DSP芯片的选择 \r\n\r\n 1. 2. 5 TMS320544X系列 \r\n\r\n 1. 2. 6 TI其他典型定点DSP芯片 \r\n\r\n 1. 3 DSP系统的设计与实现 \r\n\r\n 1. 3. 1 DSP系统的构成及特点 \r\n\r\n 1. 3. 2 DSP系统的整体设计 \r\n\r\n 1. 3. 3 DSP系统的软件设计 \r\n\r\n 1. 3. 4 DSP系统的硬件设计 \r\n\r\n 1. 3. 5 系统集成 \r\n\r\n 第2章 TMS320C54X的体系结构原理 \r\n\r\n 2. 1 总线结构 \r\n\r\n 2. 2 中央处理单元 \r\n\r\n 2. 2. 1 算术逻辑运算单元 \r\n\r\n 2. 2. 2 累加器A和B \r\n\r\n 2. 2. 3 桶形移位器 \r\n\r\n 2. 2. 4 乘法器/加法器单元 \r\n\r\n 2. 5. 5 比较. 选择和存储单元 \r\n\r\n 2. 6. 6 指数编码器 \r\n\r\n 2. 2. 7 CPU状态和控制寄存器 \r\n\r\n 2. 3 存储器 \r\n\r\n 2. 3. 1 存储器空间 \r\n\r\n 2. 3. 2 程序存储器 \r\n\r\n 2. 3. 3 数据存储器 \r\n\r\n 2. 3. 4 I／O存储器 \r\n\r\n 2. 4 程序存储器地址生成方式 \r\n\r\n 2. 4. 1 程序计数器 \r\n\r\n 2. 4. 2 分支转移 \r\n\r\n 2. 4. 3 调用与返回 \r\n\r\n 2. 4. 4 条件操作 \r\n\r\n 2. 4. 5 重复操作 \r\n\r\n 2. 4. 6 复位操作 \r\n\r\n 2. 4. 7 中断 \r\n\r\n 2. 4. 8 省电方式 \r\n\r\n 2. 5 在片外围电路 \r\n\r\n 2. 5. 1 通用I／O引脚 \r\n\r\n 2. 5. 2 定时器 \r\n\r\n 2. 5. 3 时钟发生器 \r\n\r\n 2. 5. 4 主机接口 \r\n\r\n 2. 6 串行口 \r\n\r\n 2. 6. 1 串行口概述 \r\n\r\n 2. 6. 2 串行口的组成框图 \r\n\r\n 2. 6. 3 串行口控制寄存器 \r\n\r\n 2. 7 外部总线 \r\n\r\n 2. 7. 1 外部总线接口 \r\n\r\n 2. 7. 2 外部总线操作的优先级别 \r\n\r\n 2. 7. 3 等待状态发生器 \r\n\r\n 2. 7. 4 分区转换逻辑 \r\n\r\n 2. 7. 5 外部总线接口定时图 \r\n\r\n 2. 7. 6 复位和IDLE3省电工作方式 \r\n\r\n 2. 7. 7 保持方式 \r\n\r\n 第3章 TMS320C54X指令系统 \r\n\r\n 3. 1 数据寻址方式 \r\n\r\n 3. 1. 1 立即寻址 \r\n\r\n 3. 1. 2 绝对寻址 \r\n\r\n 3. 1. 3 累加器寻址 \r\n\r\n 3. 1. 4 直接寻址 \r\n\r\n 3. 1. 5 间接寻址 \r\n\r\n 3. 1. 6 存储器映像寄存器寻址 \r\n\r\n 3. 1. 7 堆栈寻址 \r\n\r\n 3. 2 流水线 \r\n\r\n 3. 2. 1 流水线操作 \r\n\r\n 3. 2. 2 延迟分支转移 \r\n\r\n 3. 2. 3 条件执行 \r\n\r\n 3. 2. 4 双寻址存储器与流水线 \r\n\r\n 3. 2. 5 单寻址存储器与流水线 \r\n\r\n 3. 3. 6 流水线的等待周期 \r\n\r\n 3. 3 指令系统 \r\n\r\n 3. 3. 1 指令的表示方法 \r\n\r\n 3. 3. 2 算术指令 \r\n\r\n 3. 3. 3 控制指令 \r\n\r\n 3. 3. 4 数据传送指令 \r\n\r\n 3. 3. 5 逻辑运算指令 \r\n\r\n 3. 3. 6 并行操作指令 \r\n\r\n 第4章 公共目标文件格式简介 \r\n\r\n 4. 1 COFF文件的基本单元--段 \r\n\r\n 4. 2 汇编器对段的处理 \r\n\r\n 4. 3 链接器对段的处理 \r\n\r\n 4. 4 重新定位 \r\n\r\n 4. 5 COFF文件中的符号 \r\n\r\n 第5章 汇编语言开发工具 \r\n\r\n 5. 1 汇编器 \r\n\r\n 5. 1. 1 汇编器简介及其调用 \r\n\r\n 5. 1. 2 汇编器的内部函数 \r\n\r\n 5. 1. 3 汇编器伪指令 \r\n\r\n 5. 2 链接器 \r\n\r\n 5. 2. 1 运行连接程序 \r\n\r\n 5. 2. 2 链接器的选项 \r\n\r\n 5. 2. 3 链接器命令文件 \r\n\r\n 5. 3 C编译器 \r\n\r\n 5. 3. 1 TMS320C54XC编译器综述 \r\n\r\n 5. 3. 2 TMS320C54XC编译器的使用 \r\n\r\n 第6章 TMS320C54X汇编语言程序设计 \r\n\r\n 6. 1 汇编语言源程序格式 \r\n\r\n 6. 2 汇编语言中的常数与字符串 \r\n\r\n 6. 3 汇编源程序中的符号 \r\n\r\n 6. 4 汇编源程序中的表达式 \r\n\r\n 6. 5 源清单文件 \r\n\r\n 6. 6 交叉引用清单文件 \r\n\r\n 第7章 TMS320C54XC语言程序设计 \r\n\r\n 7. 1 TMS320C54XC语言 \r\n\r\n 7. 1. 1 TMS320C54XC语言的特征 \r\n\r\n 7. 1. 2 TMS320C54XC语言的数据类型 \r\n\r\n 7. 1. 3 关键字 \r\n\r\n 7. 1. 4 寄存器变量与全局寄存器变量 \r\n\r\n 7. 1. 5 Pragma伪指令 \r\n\r\n 7. 1. 6 产生链接名 \r\n\r\n 7. 1. 7 初始化静态和全局变量 \r\n\r\n 7. 2 C代码优化 \r\n\r\n 7. 2. 1 使用优化器 \r\n\r\n 7. 2. 2 执行文件级优化(- 3选项) \r\n\r\n 7. 2. 3 执行程序级优化(-pm和-03选项) \r\n\r\n 7. 2. 4 控制程序级优化(-op选项) \r\n\r\n 7. 2. 5 在优化代码中访问别名变量 \r\n\r\n 7. 2. 6 自动直接插入展开(-01选项) \r\n\r\n 7. 2. 7 运行优化器时交织工具的使用 \r\n\r\n 7. 2. 8 优化代码的调试 \r\n\r\n 7. 2. 9 执行优化的类型 \r\n\r\n 7. 3 链接C代码 \r\n\r\n 7. 3. 1 调用链接器 \r\n\r\n 7. 3. 2 控制链接过程 \r\n\r\n 7. 4 运行时间环境 \r\n\r\n 7. 4. 1 存储器模式 \r\n\r\n 7. 4. 2 字符串常数 \r\n\r\n 7. 4. 3 函数结构和调用约定 \r\n\r\n 7. 5 汇编语言与C混合编程 \r\n\r\n 7, 5. 1 用C代码调用汇编语言模块 \r\n\r\n 7. 5. 2 在C程序中访问汇编语言变量 \r\n\r\n 7. 5. 3 使用直接插入的汇编语言 \r\n\r\n 7. 5. 4 使用内部函数访问汇编语言语句 \r\n\r\n 7. 5. 5 C和汇编混合代码的优化 \r\n\r\n 7. 5. 6 在优化后的C代码中使用删语句 \r\n\r\n 7. 5. 7 中断处理 \r\n\r\n 第8章 TMS320CC54X的硬件设计 \r\n\r\n 8. 1 TMS320C54X芯片的电源设计 \r\n\r\n 8. 2 3. 3V和5V混合逻辑系统设计 \r\n\r\n 8. 3 外部存储器接口 \r\n\r\n 8. 4 TMS320C54X硬件平台设计 \r\n\r\n 8. 4. 1 TMS320C54X EVM硬件平台结构 \r\n\r\n 8. 4. 2 TMS320C54X EVM对主机的要求 \r\n\r\n 8. 4. 3 TMS320C54X EVM操作 \r\n\r\n 第9章 DSP的应用实例 \r\n\r\n 9. 1 PC机与EVM平台通信的实现 \r\n\r\n 9. 2 一个基于TMS320LC549 DSP应用系统的开发 \r\n\r\n 9. 2. 1 G. 729A及系统简介 \r\n\r\n 9. 2. 2 系统构成 \r\n\r\n 9. 2. 3 系统软. 硬件设计 \r\n\r\n 9. 2. 4 系统调试 \r\n\r\n 9. 2. 5 独立系统形成 \r\n\r\n 9. 3 DSP实现分组纠错编码 \r\n\r\n 9. 3. 1 分组编码基础 \r\n\r\n 9. 3. 2 循环码 \r\n\r\n 9. 3. 3 循环冗余检验(CRC)码 \r\n\r\n 9. 3. 4 CRC码算法在TMS320C54X DSP上的实现 \r\n
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数字化浪潮正在迅速席卷全球. 数字信号处理作为数字化最重要的技术之一, 无论在其应用的广度还是深度方面, 都在以前所未有的速度向前发展. 对于其重要意义和发展前景, 无论怎样估计都不为过.

数字信号处理器(DSP器件)是在模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用处理器, 其处理速度比最快的CPU还快10倍～50倍. 在当今的数字化时代背景下, DSP已成为通信. 计算机. 消费类电子产品等领域的基础器件, 被誉为信息社会革命的旗手.

自从德州仪器(TI)在1982年推出第一个通用可编程DSP芯片以来, DSP技术带来了决定数字技术未来的突破性应用. 最初, DSP只是一种专门为实时处理大量数据而设计的微处理器, 但目前它已经在许多领域取得了新的进展, 应用于网络和互联网. 高速调制解调器. 无线通信. 语音识别. 音频. 视频和影像产品. 机顶盒. 汽车. 硬盘驱动器. 工业控制及制造. 导航等广阔领域. 全世界3万多名用户把目光转向DSP方案. TIDSP技术已

遍布全球, 其普及程度达到每10分钟就有1个高科技用户使用DSPl次, 每2个数字蜂窝电话中有1个. 每10个高性能硬盘驱动器中有9个. 每3个高速调制解调器中有1个采用TIDSP技术.

TI公司的DSP产品全部以TMS320系列命名, 分为浮点和定点两大类. 从理论上讲, 虽然浮点DSP的动态范围比定点DSP大, 且更适合于DSP的应用场合, 但定点运算的DSP器件的成本较低, 对存储器的要求也较低, 而且耗电较省. 因此, 定点运算的可编程DSP器件仍是市场上的主流产品. 据统计, 目前销售的DSP器件中的80％以上属于16位定点可编程DSP器件, 预计今后的比重将逐渐增大.

本书以TI公司16位定点处理器TMS320C54为例介绍了DSP系统的Rtl-与实现方法. 本书共9章.

第1章概述了关于DSP的基础知识与系统设计的方法. 内容主要包括3部分. 第一部分介绍了现代数字信号处理的相关知识与DSP的应用, 第二部分首先介绍了DSP的特征. 发展. 分类以及选择方法, 然后重点介绍TMS320C54X系列DSP与TI其他典型DSP, 第三部分介绍DSP系统的开发方法, 包括系统整体设计. 硬件设计. 软件设计以及系统集成方法.

第2章详细介绍了TMS320C54X的体系结构与原理, 内容包括总线结构. 中央处理单元. 存储器. 程序地址生成方式. 在片外围电路. 串行口和外部总线.

第3章详细介绍了TMS320C54X的指令系统. 内容包括3部分. 第一部分介绍了数据寻址方式, 包括立即寻址. 绝对寻址. 累加器寻址. 直接寻址. 间接寻址. 存储器映像寄存器寻址和堆栈寻址, 第二部分介绍了TMS32C54X的流水线, 第三部分首先介绍了指令的表示方法, 然后详细介绍了各条DSP指令的用法.

第4章介绍了公共目标文件格式.

第5章介绍了程序语言开发工具的使用方法, 包括汇编器. 链接器与C编译器.

第6章介绍了汇编语言程序的设计方法与技巧, 以及设计汇编程序应注意的问题.

第7章介绍了用C语言开发DSP程序的方法, 内容包括TMS320C54XC语言的特

点, 代码的优化. 链接. 运行环境以及如何与汇编语言进行混合编程.

第8章介绍了DSP的硬件设计方法, 内容包括EVM硬件平台设计. 电源设计. 3. 3V和5V混合逻辑设计以及片外存储器接口设计.

第9章介绍了DSP的几种应用实例, 包括PC机与EVM平台通信的实现. 语音压缩算法的实现以及CRC码算法在DSP上的实现.

由于作者水平有限, 编写时间仓促, 书中错误在所难免, 恳请读者批评.

编 者

2003. 9

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