DSP技术基础与实用系统设计

DSP技术基础与实用系统设计主要介绍TI公司DSP芯片硬、软件的应用与开发。对硬件不仅深入地介绍TMS320C3X和TMS320C6000两个系列的芯片，也详细地介绍了它们的各种外围芯片及其外围的扩展：存储器扩展；PCI及USB扩展、A/D与D/A扩展、数字I/O扩展及多DSP之间的通信，还给出了丰富的设计实例。在软件方面，对DSP系统的开发工具、COFF文件格式、用汇编语言和C语言进行DSP开发等做了详细介绍。最后给出了DSP的数字滤波器及FFT设计的实例。《DSP基础与实用系统设计》内容丰富、新颖，实用性强，适合从事数字信号处理（DSP）的科技人员和高校师生阅读。
DSP基础与实用系统设计 目录
第1部分 DSP技术基础
第1章 概 论
1.1 信息时代与数字信号处理2
1.1.1 引 言2
1.1.2 数字信号处理的发展历程及主要内容3
1.1.3 数字信号处理的实现4
1.1.4 DSP适合于数字信号处理的特点5
1.1.5 DSP的应用9
1.2 典型DSP系统的集成方案及开发方法10
1.2.1 典型DSP系统的构成10
1.2.2 DSP系统的特点11
1.3 DSP系统的设计及开发简介14
1.3.1 总体方案设计14
1.3.2 软件设计阶段15
1.3.3 硬件设计阶段17
1.3.4 系统集成18
1.4 本章小结18
第2章 DSP芯片
2.1 引 言19
2.2 DSP芯片概述19
2.2.1 DSP芯片的特征19
2.2.2 DSP芯片的发展历程21
2.2.3 DSP芯片的发展方向22
2.2.4 DSP芯片的分类23
2.2.5 DSP芯片的选择24
2.3 TI公司的DSP芯片24
2.3.1 TI公司的DSP芯片的发展历程24
2.3.2 TI公司定点DSP芯片26
2.3.3 TI公司浮点DSP芯片36
2.3.4 多处理器DSP芯片TMS320C8X41
2.4 其他公司的DSP产品43
2.5 本章小结44
第2部分 DSP硬件开发
第3章 DSP小系统的构成
3.1 引 言48
3.2 TMS320C3X介绍48
3.2.1 TMS320C3X的发展过程48
3.2.2 TMS320C3X的特点50
3.3 基于TMS320C31的DSP小系统的构成56
3.3.1 复位与监控56
3.3.2 时钟电路的选择与设计66
3.3.3 等 待66
3.3.4 存储器与DSP的接口72
3.3.5 DSP系统中断电路的设计84
3.3.6 总线驱动与总线锁存86
3.4 DSP基本系统的构成92
3.4.1 DSP基本系统介绍92
3.4.2 原理图92
3.4.3 地址分配表97
3.4.4 GAL1，GAL2文件清单97
3.4.5 硬件调试的主要步骤97
3.5本章小结98
第4章 DSP通信
4.1 引 言99
4.2 DSP与DSP之间的通信100
4.2.1 引 言100
4.2.2 串口通信方式102
4.2.3 DMA通信方式102
4.2.4 用双口RAM实现DSP之间的通信104
4.2.5 用FIFO实现DSP之间的通信113
4.2.6 用公共存储器实现多机并行运行117
4.2.7 适合便携仪表的通信方式125
4.3 引 言125
4.3.1 RS232系列串行通信总线技术及标准126
4.3.2 USB与IEEE1394129
4.3.3 并行接口144
4.3.4 紧凑型总线147
4.3.6 计算机总线147
4.4 引 言147
4.5 ISA总线149
4.5.1 PCI总线153
4.5.2 INTERNET,INTRANET和INFRANET172
4.6 引 言172
4.6.1 现场总线的特点173
4.6.2 几种有影响力的现场总线173
4.6.3 CAN总线介绍174
4.7 本章小结178
第5章 DSP处理器的前向通道和后向通道以及人机接口设计
5.1 引 言180
5.2 前向通道181
5.2.1 引 言181
5.2.2 DSP系统的A/D芯片的选择与使用181
5.3 后向通道217
5.3.1 引 言217
5.3.2 并行接口D/A转换芯片218
5.4 DSP系统前后向通道中的其它常用芯228
5.4.1 引 言228
5.4.2 集成有源滤波器228
5.4.3 可编程放大器237
5.5 DSP系统前后向系统设计的几个基本结论240
5.6 DSP系统的人机接口设计240
5.6.1 引 言240
5.6.2 单片机+DSP的人机接口方案241
5.6.3 8279可编程键盘/显示控制器242
5.6.4 绝对时钟MC146818/DS12887及其应用244
5.6.5 LCD接口247
5.7 本章小结248
第6章 可编程专用集成电路在DSP系统中的应用
6.1 概 述249
6.1.1 ASIC与通用集成电路249
6.1.2 半定制ASIC249
6.2 可编程ASIC的基本结构250
6.2.1 简单可编程逻辑器件（EPLD）251
6.2.2 复杂可编程逻辑器件252
6.3 现场可编程逻辑门阵列（FPGA）252
6.3.1 FPGA的基本结构253
6.3.2 FPGA的设计流程254
6.3.3 FPGA的开发系统257
6.4 VHDL语言概述259
6.5 MAX7000系列及其使用260
6.5.1 简 介260
6.5.2 EPM7192E功能261
6.6 FLEX 10K系列及其配置267
6.6.1 FLEX 10K系列简介267
6.6.2 FLEX 10K器件的配置273
6.7 本章小结288
第7章 TMS320C6000系列DSP
7.1 TMS320C6000数字信号处理平台289
7.1.1 简 介289
7.1.2 TMS320C62X/C67X的主要特征290
7.2 CPU数据通道及其控制292
7.2.1 简 介292
7.2.2 通用寄存器文件292
7.2.3 功能单元295
7.2.4 寄存器文件交叉通道296
7.2.5 存储器存取通道296
7.2.6 数据地址通道296
7.2.7 TMS320C62X/C67X控制寄存器文件296
7.2.8 TMS320C67X对控制寄存器文件的扩展299
7.3 TMS320C6000指令303
7.3.1 TMS320C62X/C67X定点指令集303
7.3.2 TMS320C67X浮点指令集317
7.4 TMS320C67X流水线325
7.4.1 简 介325
7.4.2 流水线操作概述326
7.4.3 各类指令的流水线执行333
7.4.4 功能单元竞争冒险336
7.4.5 性能考虑343
7.5 中 断348
7.5.1 中断概述348
7.5.2 全局使能或屏蔽中断（控制状态寄存器--CSR）353
7.5.3 单个中断控制354
7.5.4 中断检测和处理357
7.5.5 性能考虑360
7.5.6 编程考虑361
7.6 存储器362
7.6.1 存储器空间363
7.6.2 内部存储器364
 7.6.3 数据存储器访问366
7.6.4 片内外围总线367
7.6.5 扩展总线367
7.6.6 外部存储器接口（EMIF）368
7.7 外围器件368
7.7.1 直接存储器访问（DMA）控制器368
7.7.2 增强直接存储器访问（EDMA）369
7.7.3 主机端口接口（HPI）370
7.7.4 扩展总线（XB）371
7.7.5 外部存储器接口（EMIF）372
7.7.6 引导配置逻辑373
7.7.7 多通道缓冲串口（MCBSP）374
7.7.8 定时器375
7.7.9 中断选择器376
7.7.10 节能逻辑376
7.8 本章小结377
第8章 TMS320C6000与外部存储器及PCI总线的接口
8.1 TMS320C6000的FIFO外部存储器接口378
8.1.1 概 述378
8.1.2 FIFO接口378
8.1.3 TI FIFO选用指南390
8.1.4 EMIF概述391
8.1.5 读数据接口举例393
8.2 TMS320C6000 EMIF与闪存接口397
8.2.1 'C6201/'C6202/'C6701 EMIF的ROM模式397
8.2.2 'C6211/'C6711 EMIF ×8/×16异步模式397
8.2.3 闪存接口398
8.3 TMS320C6000 EMIF与外部SDRAM/SGRAM接口402
8.3.1 SDRAM器件介绍402
8.3.2 'C6000 EMIF与SDRAM/SGRAM的接口403
8.3.3 'C6000 EMIF接口对SDRAM/SGRAM的支持407
8.3.4 SDRAM命令412
8.4 TMS320C6000 EMIF与外部SBSRAM的接口413
8.4.1 4MB(256KB×18，128KB×32/36)SBSRAMMT58L256L18P介绍413
8.4.2 EMIF与SBSRAM的接口420
8.4.3 SBSRAM的操作428
8.5 TMS320C6000的PCI总线扩展432
8.5.1 概 述432
8.5.2 C6202扩展总线432
8.5.3 异步模式下的'C6202436
8.6 本章小结453
第9章 DSP应用系统的开发
9.1 引 言454
9.2 TMS320C32的32路同步采集系统的开发454
9.2.1 简 介454
9.2.2 系统介绍454
9.2.3 部分硬件设计原理455
9.3 TMS320C3116路的D/A板456
9.3.1 性能指标及系统构成456
9.3.2 系统介绍456
9.3.3 典型电路原理457
9.4 TMS320C32的双DSP开发系统的开发458
9.4.1 系统性能458
9.4.2 系统框图458
9.4.3 系统介绍459
9.5 四片TMS320C6000构成的四机系统459
9.5.1 系统硬件功能459
9.5.2 存储空间分配459
9.5.3 系统初始化462
9.5.4 外部存储器463
9.5.5 FIFO端口输入/输出扩展463
9.5.6 传输和接收FIFO端口数据464
9.5.7 监视FIFO状态465
9.5.8 FIFO端口复位465
9.5.9 控制FIFO端口可编程接近满标志466
9.5.10 定时器输入/输出和FIFO端口466
9.5.11 设计与FIFO端口一起使用的外部硬件466
9.5.12 FIFO链路处理器间通信网络467
9.5.13 发送和传输FIFO链路数据468
9.5.14 监视FIFO状态468
9.5.15 FIFO端口复位469
9.5.16 处理器间中断469
9.5.17 处理器识别470
9.5.18 串 口471
9.5.19 定时器471
9.5.20 中 断471
9.5.21 JTAG测试总线475
9.5.22 系统的PCI总线接口476
9.5.23 PCI总线输入/输出和存储变换476
9.5.24 系统的引导477
9.6 本章小结478
第3部分 DSP软件开发
第10章 DSP编程基础
10.1 引 言481
10.2 COFF--公共目标文件格式481
10.2.1 段的概念481
10.2.2 汇编器对段的处理482
10.2.3 链接器对段的处理484
10.2.4 程序重定位486
10.2.5 COFF文件的符号488
10.3 DSP芯片的开发工具489
10.3.1 引 言489
10.3.2 代码生成工具489
10.4 代码调试器493
10.4.1 概 述493
10.4.2 初学者工具DSK494
10.4.3 软件模拟器494
10.4.4 评价模块EVM495
10.4.5 软件开发系统495
10.5 调试器（调试C3X程序）495
10.5.1 第一步：准备用于调试的程序495
10.5.2 第二步：定义存储器空间分配497
10.5.3 第三步：装载目标代码503
10.5.4 第四步：运行程序503
10.5.5 第五步：检查管理数据504
10.5.6 第六步：修改程序代码512
10.6 本章小结513
第11章 DSP汇编语言编程基础
11.1 引 言514
11.2 TMS320C3X的指令系统514
11.2.1 TMS320C3X的寻址514
11.2.2 TMS320C3X的指令系统515
11.3 TMS320C3X DSP基本编程技巧517
11.3.1 定时器编程517
11.3.2 串行口521
11.3.3 DMA535
11.3.4 中断的编程541
11.3.5 程序引导装载功能545
11.4 汇编语言编程流程560
11.5 本章小结562
第12章 用高级语言开发DSP程序
12.1 引 言563
12.2 TMS320 ANSI C编译器563
12.2.1 优化ANSI C编译器563
12.2.2 优化编译器565
12.3 TMS320C3X/C4X C语言开发的运行环境576
12.3.1 存储器模式577
12.3.2 目标表征579
12.3.3 寄存器规约582
12.3.4 函数结构与调用规约584
12.3.5 中断处理588
12.3.6 运行支持算术程序589
12.3.7 系统初始化591
12.4 DSP芯片的汇编语言与C语言的混合编程594
12.4.1 用C语言和汇编语言进行混合编程的方法594
12.4.2 汇编语言模块595
12.4.3 预定义标识符596
12.4.4 C调用汇编函数的例子596
12.4.5 从C中访问汇编语言变量597
12.4.6 在C程序中嵌入汇编语句599
12.4.7 DSP的其它高级语言编程600
12.5 本章小结600
第13章 FFT及数字滤波器
13.1 引 言601
13.2 FFT的基本原理602
13.2.1 DFT602
13.2.2 常用FFT算法603
13.3 滤波器的基本原理607
13.3.1 经典滤波器607
13.3.2 现代滤波器608
13.4 FFT及滤波器的实现617
13.4.1 FFT算法实现617
13.4.2 滤波器的实现627