现代DSP技术及应用

第1章 绪论

1.1 引言

1.1.1 数字信号处理概念简介

1.1.2 研究数字信号处理实现技术的必要性

1.1.3 数字信号处理的实现

1.1.4 DSP系统简介

1.1.5 DSP系统的特点

1.2 DSP芯片

1.2.1 DSP芯片的结构特点

1.2.2 DSP芯片的分类

1.2.3 DSP芯片的发展及趋势

1.2.4 DSP芯片的应用

1.3 TI主要DSP芯片概述

1.3.1 TIDSP芯片命名规则

1.3.2 DSP芯片系列简介

1.4 DSP系统设计概要

1.4.1 DSP系统设计过程

1.4.2 DSP芯片的选择

第2章　TMS320C54x的硬件结构

2.1 TMS320C54x的基本结构及特性

2.1.1 TMS320C54x的基本结构

2.1.2 TMS320C54x的主要特性

2.2 总线结构

2.2.1 内部总线结构

2.2.2 外部总线结构

2.3 中央处理单元

2.3.1 算术逻辑运算单元（ALU）

2.3.2 累加器A和B

2.3.3 桶形移位器

2.3.4 乘法器/加法器单元（MAC）

2.3.5 比较、选择和存储单元（CSSU）

2.3.6 指数编码器（EXP）

2.3.7 CPU状态和控制寄存器

2.4 存储器和I/O空间

2.4.1 存储器空间

2.4.2 程序存储器

2.4.3 数据存储器

2.4.4 I/O存储空间

2.5 TMS320C54x系统控制

2.5.1 程序地址的产生

2.5.2 流水线

2.5.3 中断

2.5.4 系统复位

2.5.5 省电和保持方式

2.6 TMS320VC5416的结构、特性与引脚

第3章 TMS320C54x的指令系统

3.1 指令的表示方法

3.1.1 指令中的符号

3.1.2 指令中的运算符

3.2 寻址方式

3.2.1 立即寻址

3.2.2 绝对寻址

3.2.3 累加器寻址

3.2.4 直接寻址

3.2.5 间接寻址

3.2.6 存储器映像寄存器寻址

3.2.7 堆栈寻址

3.3 指令系统

3.3.1 算术运算指令

3.3.2 逻辑运算指令

3.3.3 程序控制指令

3.3.4 存储和装入指令

第4章 TMS320C54x的软件开发

4.1 TMS320C54x软件开发过程

4.2 汇编语言程序的编写方法

4.2.1 汇编语言源程序举例

4.2.2 汇编语言常量

4.2.3 汇编源程序中的字符串

4.2.4 汇编源程序中的符号

4.2.5 汇编源程序中的表达式

4.3 汇编伪指令和宏指令

4.3.1 汇编伪指令

4.3.2 宏及宏的使用

4.4 汇编语言程序设计

4.4.1 程序的控制与转移

4.4.2 数据块传送程序

4.4.3 算术运算类程序

4.5 公共目标文件格式——COFF

4.5.1 COFF文件中的段

4.5.2 汇编器对段的处理

4.5.3 链接器对段的处理

4.6 汇编源程序的编辑、汇编和链接过程

第5章 DSP集成开发环境

5.1 CCS集成开发环境简介

5.1.1 CCS的安装及设置

5.1.2 CCS的窗口、菜单和工具条

5.2 CCS应用举例

5.2.1 应用实例

5.2.2 基本应用

5.2.3 探针和显示图形的使用

5.3 CCS工程项目的创建与调试

5.3.1 CCS工程项目的管理

5.3.2 CCS源文件的管理

5.3.3 通用扩展语言——GEL

5.3.4 程序的运行和控制

5.3.5 图形工具的使用

5.3.6 数据输入与输出

第6章 TMS320C54x片内外设

6.1 DSP片内外设概述

6.2 可编程定时器

6.3 串行口

6.3.1 串行口概述

6.3.2 标准同步串行口（SP）

6.3.3 带缓冲的串行接口（BSP）

6.3.4 时分复用串行接口（TDM）

6.3.5 多通道缓冲串行接口（McBSP）

6.4 主机接口（HPI）

6.4.1 HPI与主机的连接框图

6.4.2 HPI控制寄存器

6.4.3 标准8位主机接口HPI8

6.4.4 增强的8位HPI（HPI8）

6.4.5 应用举例

第7章 TMS320C54x基本系统设计

7.1 硬件设计概述

7.2 时钟电路

7.2.1 时钟发生器

7.2.2 硬件配置的PLL

7.2.3 软件可编程PLL

7.3 复位电路

7.4 电源电路

7.4.1 电源电压及电流要求

7.4.2 电源电压的产生

7.4.3 电源解决方案

7.4.4 电平转换电路

7.5 A/D和D/A接口设计

7.5.1 A/D接口设计

7.5.2 D/A接口设计

7.6 外部存储器和I/O扩展

7.6.1 C54x的外部总线结构

7.6.2 C54x外部访问等待状态的产生

7.6.3 外部存储器的扩展

7.6.4 TMS320C54xDSP与MPS430微处理器的接口设计

7.6.5 TMS320C54xDSP与PC并行接口的接口设计

7.6.6 TMS320C54x与PCI总线的接口设计

7.7 JTAG在线仿真调试接口电路设计

第8章 汇编应用程序设计

8.1 DSP应用系统设计的基本步骤

8.2 正弦信号发生器

8.2.1 信号产生算法原理

8.2.2 正弦波信号发生器的设计与实现

8.3 FIR数字滤波器

8.3.1 FIR滤波器的基本原理和结构

8.3.2 FIR滤波器的设计方法

8.4 快速傅里叶变换（FFT）

第9章 语音信号采集系统设计

9.1 语音接口芯片TLV320AIC23简介

9.1.1 引脚介绍

9.1.2 控制接口

9.1.3 寄存器映射

9.1.4 模拟接口

9.1.5 数字音频接口

9.1.6 音频采样率

9.2 硬件设计

9.3 软件设计

第10章 实验

10.1 实验箱说明书

10.1.1 简介

10.1.2 实验箱各单元的结构和功能

10.2 实验1（验证性实验）：CCS软件的使用

10.3 实验2（验证性实验）：基本运算（一）

10.4 实验3（验证性实验）：基本运算（二）

10.5 实验4（验证性实验）：存储器实验

10.6 实验5（验证性实验）：FFT变换

10.7 实验6（综合性实验）：FIR滤波器设计

10.8 实验7（设计性实验）：步进电动机驱动

附录

附录A TMS320C54x指令系统一览表（按指令字母顺序排列）

附录B 伪指令汇总表

参考文献

本书以德州仪器（TI）公司的16位定点DSP TMS320C54x和CVTDSPⅡ实验系统为例，详细描述了DSP系统的设计与实现方法。首先，绪论部分介绍了DSP的基础知识、最新的技术发展以及DSP系统的设计概要； 然后详细讲解了TMS320C54x的硬件结构、TMS320C54x的指令系统、 TMS320C54x的软件开发和DSP集成开发环境； 接着讨论了TMS320C54x片内外设和TMS320C54x基本系统设计，并介绍了汇编应用程序设计及语音信号采集系统设计； 最后结合CVTDSPⅡ实验系统，由浅入深地给出7个完整的实验设计，方便读者更深入地理解和掌握DSP系统的开发语言和开发环境。本书可作为高等院校电子信息类学科的研究生和高年级学生的教材，也可供从事DSP芯片开发应用的广大工程人员参考。

与实验指导合二为一，实验内容均已通过验证，方便教学和学习。内容编排由浅入深，利于学生充分了解和掌握DSP的相关设计技术。融入最新的TIDSP系列芯片简介，有利于读者全面、直观地了解相关技术的发展。附录按字母顺序给出助记符指令表，方便读者查阅及使用。