本書是面向普通高等教育應用型本科院校的教材，以TI公司的TMS320X28X芯片為主要描述對象，介紹了DSP的發(fā)展、基本結構和系統(tǒng)控制、軟件開發(fā)基礎、各種外設的結構原理和使用方法，以及DSP系統(tǒng)的硬件電路設計基礎，并給出了TMS320X28X芯片在光伏并網(wǎng)發(fā)電技術中綜合應用的實例。
本書基于卓越工程師教育培養(yǎng)計劃改革思路編寫，突出工程實踐性的特色，包含豐富的硬件和軟件設計工程應用實例，尤其適合初學者學習。本書的結構體現(xiàn)了工程教育中以目標為導向的OBE理念，明確各篇章學習目標，便于讀者檢視學習成果。本書還提供了課外學習的參考書目和項目實踐參考題目，有利于學生帶著問題去學習研究，培養(yǎng)學生主動學習的能力。
本書內(nèi)容全面，通俗易懂，適于應用型本科院校自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器以及機器人等專業(yè)的學生學習，也適合使用TMS320X28X系列器件的技術開發(fā)人員參考。
第2版前言
隨著微電子技術的發(fā)展，DSP芯片得到日益廣泛的應用，在工業(yè)控制、汽車電子、移動通信、消費類電子產(chǎn)品等諸多領域都能發(fā)現(xiàn)DSP技術的身影，且普及程度不斷擴大和深化。DSP技術也日益平民化，越來越多的工程技術人員研究和使用DSP技術。國內(nèi)高等院校大多開設有相應的課程，主要以美國德州儀器（TI）公司的產(chǎn)品為主，講授DSP原理和應用。根據(jù)專業(yè)的不同，目前常見的與DSP技術有關的教材通常介紹TMS320C5000系列和TMS320C2000系列DSP芯片。本書主要面向自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器和機器人等專業(yè)的學生以及相關領域的技術人員，以TMS320F2812為例介紹DSP芯片的特點、結構、工作原理和使用方法。
本書共分11章，第1章介紹數(shù)字信號處理技術的概況，并提供了可開展項目教學的實踐題目；第2章介紹DSP的基本結構、引腳功能、CPU和存儲器；第3章主要介紹DSP系統(tǒng)控制和中斷，包括時鐘、CPU定時器、中斷控制和低功耗模式，并提供中斷程序編寫框架和例程；第4章介紹DSP軟件開發(fā)基礎，包括DSP軟件開發(fā)流程和工具、集成開發(fā)環(huán)境CCS、在CCS中DSP工程項目開發(fā)過程、DSP項目開發(fā)中C語言基礎、鏈接命令文件CMD的編寫方法和實例，并提供具體DSP工程項目開發(fā)實例；第5~9章分別介紹DSP的片內(nèi)外設，包括輸入/輸出端口GPIO、事件管理器EV、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、串行外設接口SPI和串行通信接口SCI，從使用的角度出發(fā)，介紹外設的工作原理和結構，寄存器的結構和功能，對每一個外設都配有一個具體的應用實例，從硬件電路設計和軟件編寫兩個方面進行詳細介紹，為讀者學習提供參考；第10章介紹DSP系統(tǒng)的電路設計基礎，包括小系統(tǒng)電路設計、存儲器電路設計、輸入/輸出接口電路設計、ADC和DAC接口電路設計，并針對DSP的特點介紹電路布局的基本準則；第11章以光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置為例，詳細介紹TMS320F2812在工程中的應用，給出了系統(tǒng)多個功能模塊的原理、程序流程和源程序代碼。
本書著眼于高等工程教育中電氣與電子信息類專業(yè)的應用型人才培養(yǎng)，融合工程教育目標導向OBE理念，突出工程實踐特色。本書得到了中國計量學院和國家卓越工程師教育培養(yǎng)計劃首批試點學校浙江科技學院的大力支持，浙江科技學院的鄭玉珍負責全書的統(tǒng)稿，中國計量大學的李璟和蔡慧，浙江科技學院的陳才、于愛華和施秧參加了本書的修訂。
本書在編寫過程中參考了大量國內(nèi)外相關技術資料，以及許多技術網(wǎng)站的公開資料，在此對資料的原作者表示衷心的感謝！
由于編者水平有限，書中難免存在錯誤或不當之處，敬請讀者批評指正！
編者
目錄
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1.1數(shù)字信號處理概述1
1.2數(shù)字信號處理器1
1.2.1DSP芯片的主要結構特點1
1.2.2DSP芯片的發(fā)展4
1.2.3DSP芯片的分類及主要技術指標4
1.2.4DSP芯片的應用5
1.2.5DSP芯片的選擇5
1.3DSP系統(tǒng)6
1.3.1DSP系統(tǒng)的構成6
1.3.2DSP系統(tǒng)的設計過程7
1.4拓展閱讀及項目實踐8
本章重點小結10
習題10
第2章DSP結構與特性11
2.1DSP的基本結構和主要特性11
2.1.1DSP的基本結構11
2.1.2DSP的主要特性13
2.2引腳分布及封裝15
2.3內(nèi)部總線結構16
2.4中央處理器CPU17
2.4.1算術邏輯運算單元17
2.4.2乘法器17
2.4.3桶形移位器18
2.4.4CPU寄存器18
2.4.5狀態(tài)寄存器19
2.5存儲器及其擴展接口21
2.5.1內(nèi)部存儲空間21
2.5.2外部擴展接口23
本章重點小結25
習題25
第3章DSP系統(tǒng)控制與中斷26
3.1時鐘和系統(tǒng)控制26
3.1.1系統(tǒng)時鐘26
3.1.2時鐘單元寄存器27
3.1.3鎖相環(huán)單元29
3.1.4看門狗單元30
3.1.5看門狗單元寄存器31
3.2CPU定時器33
3.3DSP的中斷37
3.3.1DSP中斷概述37
3.3.2PIE中斷擴展38
3.3.3中斷向量表及其映射41
3.3.4中斷寄存器44
3.3.5中斷程序編寫47
3.4低功耗模式48
3.4.1低功耗模式概述48
3.4.2低功耗模式寄存器49
本章重點小結51
習題51
第4章DSP軟件開發(fā)基礎52
4.1軟件開發(fā)流程和工具52
4.2DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS54
4.2.1CCS概述54
4.2.2CCS的安裝及配置56
4.2.3CCS應用界面57
4.3DSP工程項目開發(fā)61
4.3.1工程項目創(chuàng)建61
4.3.2工程項目編譯和構建64
4.3.3工程項目調(diào)試65
4.4C語言編程基礎69
4.4.1數(shù)據(jù)類型69
4.4.2頭文件70
4.4.3編譯預處理73
4.4.4C語言與匯編語言的混合
編程74
4.4.5關鍵字77
4.4.6C語言程序框架78
4.5鏈接命令文件CMD80
4.6DSP軟件開發(fā)實例84
本章重點小結88
習題88
第5章通用輸入/輸出端口GPIO89
5.1輸入/輸出端口概述89
5.2GPIO寄存器92
5.3GPIO應用實例流水燈控制97
本章重點小結100
習題100
第6章事件管理器EV101
6.1事件管理器概述101
6.1.1事件管理器模塊和信號101
6.1.2事件管理器結構103
6.1.3事件管理器寄存器地址105
6.2通用定時器107
6.2.1通用定時器結構107
6.2.2通用定時器的計數(shù)模式109
6.2.3通用定時器的復位111
6.3脈寬調(diào)制單元PWM111
6.3.1PWM信號112
6.3.2PWM比較單元112
6.3.3PWM電路113
6.4PWM波形的產(chǎn)生116
6.4.1通用定時器產(chǎn)生PWM波形116
6.4.2PWM單元產(chǎn)生PWM波形120
6.5脈沖捕獲單元CAP122
6.5.1CAP結構和特點122
6.5.2CAP操作123
6.6正交編碼脈沖單元QEP124
6.6.1QEP電路結構和時鐘125
6.6.2QEP解碼和計數(shù)125
6.7事件管理器中斷126
6.8事件管理器的寄存器127
6.9事件管理器應用實例SPWM
設計137
6.9.1SPWM硬件電路設計137
6.9.2SPWM軟件設計138
本章重點小結141
習題141
第7章模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC142
7.1ADC模塊概述142
7.2ADC模塊的工作原理144
7.2.1自動排序器144
7.2.2順序采樣方式和并行采樣方式146
7.2.3ADC工作模式151
7.2.4輸入觸發(fā)源153
7.2.5序列轉(zhuǎn)換的中斷操作154
7.3ADC時鐘預定標器156
7.4ADC電源操作157
7.5ADC寄存器158
7.6ADC應用舉例166
本章重點小結168
習題168
第8章串行外設接口SPI169
8.1串行外設接口概述169
8.228x系列DSP的SPI模塊170
8.3SPI的操作173
8.3.1SPI的主機模式174
8.3.2SPI的從機模式174
8.3.3SPI中斷175
8.3.4SPI數(shù)據(jù)格式175
8.3.5波特率和時鐘模式176
8.3.6SPI復位初始化178
8.3.7SPI的FIFO操作模式179
8.4SPI寄存器180
8.5SPI接口應用實例186
8.5.1硬件電路設計186
8.5.2軟件設計187
本章重點小結189
習題189
第9章串行通信接口SCI190
9.1串行通信接口概述190
9.228x系列DSP的SCI模塊結構191
9.328x系列DSP的SCI工作原理192
9.3.128x系列DSP的SCI
數(shù)據(jù)格式192
9.3.228x系列DSP的SCI
通信格式192
9.3.328x系列DSP的SCI中斷196
9.3.4SCI波特率計算197
9.3.5SCI多處理器通信198
9.3.628x系列DSP的SCI增強功能201
9.4SCI的寄存器201
9.5SCI應用舉例209
9.5.1硬件電路設計209
9.5.2軟件設計例程210
本章重點小結214
習題214
第10章DSP系統(tǒng)電路設計基礎215
10.1DSP小系統(tǒng)電路設計216
10.1.1時鐘電路設計218
10.1.2復位電路設計219
10.1.3電源管理電路設計219
10.1.4調(diào)試和仿真接口電路設計221
10.2外部存儲器擴展電路設計222
10.3通用輸入/輸出電路設計223
10.3.1DSP系統(tǒng)中的鍵盤電路設計224
10.3.2DSP系統(tǒng)的顯示電路設計226
10.3.3DSP系統(tǒng)中緩沖、隔離與驅(qū)動
電路設計228
10.4AD與DA接口電路設計230
10.4.1片內(nèi)ADC信號接口電路230
10.4.2DSP與ADC的接口電路230
10.4.3DSP與DAC接口電路設計231
10.5DSP電路布局基本準則232
本章重點小結233
習題233
第11章工程應用實例基于
TMS320F2812的光伏并網(wǎng)發(fā)
電模擬裝置234
11.1光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置電路結構234
11.1.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)結構234
11.1.2光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置235
11.1.3DCAC電路結構235
11.1.4信號檢測電路236
11.1.5電源管理電
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