TMS320C55x DSP原理及應(yīng)用
定 價(jià):46 元
叢書名: 高等院校電子信息應(yīng)用型規(guī)
- 作者:藺鵬,胡玫主編
- 出版時(shí)間:2015/6/1
- ISBN:9787302386889
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TN911.72
- 頁(yè)碼:352
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書以TMS320C55x系列DSP為核心,詳細(xì)介紹了數(shù)字信號(hào)處理器的背景知識(shí),以及該系列芯片的CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器空間結(jié)構(gòu)、匯編指令系統(tǒng)和片內(nèi)外設(shè),并且對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)流程、C語言編程方法和集成開發(fā)環(huán)境CCS進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。本書以TMS320C55x系列DSP為核心,詳細(xì)介紹了數(shù)字信號(hào)處理器的背景知識(shí),以及該系列芯片的CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器空間結(jié)構(gòu)、匯編指令系統(tǒng)和片內(nèi)外設(shè),并且對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)流程、C語言編程方法和集成開發(fā)環(huán)境CCS進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。
本書在語言描述上保證嚴(yán)謹(jǐn)性,同時(shí)盡量做到通俗易懂;內(nèi)容組織上注意由淺入深、循序漸進(jìn),結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行輔助說明,讓讀者對(duì)所講內(nèi)容理解得更透徹。本書既可作為本?圃盒k娮有畔㈩悓I(yè)學(xué)生的教材,也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)DSP應(yīng)用技術(shù)的入門參考資料。
信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)數(shù)字信息處理能力的要求越來越高。DSP芯片以其強(qiáng)大的數(shù)字運(yùn)算能力、超低功耗、體積小等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、醫(yī)學(xué)成像和交通監(jiān)控等領(lǐng)域。
從美國(guó)德州儀器公司(TI公司)1982年研制出第一代DSP處理芯片開始,數(shù)字處理器的發(fā)展十分迅猛。目前市場(chǎng)上的DSP產(chǎn)品主要有TI公司的TMS320系列、AD公司的ADSP系列、Motorola公司的DSP56xx系列和DSP96xx系列等器件。其中,美國(guó)TI公司的產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)份額的60%左右。TI公司從第一代TMS320C1x DSP發(fā)展到目前的TMS320C6x DSP,其性能得到了極大提升。其中,TMS320C55x DSP是5000系列DSP中具備16位定點(diǎn)數(shù)據(jù)處理的高性價(jià)比DSP芯片。55x DSP在擁有自己的指令系統(tǒng)的同時(shí),兼容54x DSP指令,具有低功耗、速度快、運(yùn)算能力強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中。
目前為初學(xué)者介紹55x系列DSP的相關(guān)書籍和教材較少。為了使學(xué)習(xí)者較容易地學(xué)習(xí)DSP的入門知識(shí),編者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)編寫了這本書。本書具有以下特點(diǎn)。
(1) 作為一本入門教材,書中介紹有關(guān)55x DSP所必須掌握的知識(shí)點(diǎn),不求大而全,對(duì)涉及的知識(shí)點(diǎn)盡量講述清晰、透徹。
(2) 每章開始都概括介紹本章知識(shí)要點(diǎn),使學(xué)習(xí)者對(duì)本章的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求一目了然。每章最后有思考題,使學(xué)習(xí)者加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和鞏固。
(3) 講述基本原理時(shí)盡可能結(jié)合插圖和實(shí)例進(jìn)行,使學(xué)習(xí)者能夠輕松理解并掌握。書中引用了許多插圖和實(shí)例講述DSP的基本結(jié)構(gòu)、指令、匯編語言和C語言基本編程方法以及片內(nèi)外設(shè)的應(yīng)用。
(4) 在教材內(nèi)容編寫上,力求由淺入深、循序漸進(jìn)、突出重點(diǎn)。語言描述上強(qiáng)調(diào)條理清楚,用詞準(zhǔn)確。
本書介紹了TMS320C55x DSP的原理及應(yīng)用。全書分為7章,第1章介紹DSP的基本知識(shí)。第2章和第3章詳細(xì)介紹55x DSP的硬件體系結(jié)構(gòu)和匯編指令系統(tǒng),包括DSP內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)、CPU結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)空間配置以及匯編指令系統(tǒng)的符號(hào)定義、尋址方式及指令系統(tǒng)。第4章系統(tǒng)地介紹55x DSP軟件開發(fā)過程,包括匯編語言編程方法、COFF文件、匯編器和鏈接器使用、C語言編程方法、55x DSP庫(kù)函數(shù)的使用以及C語言編程實(shí)例等。第5章全面介紹55x DSP片內(nèi)外設(shè)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。第6章介紹DSP相關(guān)外圍電路的工作原理。第7章介紹在集成開發(fā)環(huán)境CCS下應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。附錄部分介紹5509 DSP引腳信號(hào)說明、55x DSP匯編指令集、55x DSP CPU內(nèi)部寄存器和55x DSP外設(shè)寄存器。
課程學(xué)習(xí)建議40課時(shí)。其中,第1章2課時(shí),第2章6課時(shí),第3章8課時(shí),第4章6課時(shí),第5章10課時(shí),第6章6課時(shí),第7章2課時(shí)。實(shí)際授課時(shí),請(qǐng)教師根據(jù)課時(shí)情況酌情增減,有些內(nèi)容可以讓學(xué)生通過自學(xué)和實(shí)踐來完成。
本書由藺鵬、胡玫擔(dān)任主編,藺鵬負(fù)責(zé)編寫第3~5章;胡玫負(fù)責(zé)編寫第1章、第2章、第6章、第7章和附錄部分。編者在編寫過程中參閱了大量TI公司公開資料以及國(guó)內(nèi)相關(guān)書籍,結(jié)合多年DSP教學(xué)經(jīng)驗(yàn)完成。本書出版得到清華大學(xué)出版社的大力支持,在此表示衷心的感謝!
由于編者的經(jīng)驗(yàn)和水平有限,書中難免存在不足之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)、指正。
編者2015年4月
第1章緒論1 1.1數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)1
1.1.1概述1
1.1.2DSP芯片的特點(diǎn)4
1.1.3DSP產(chǎn)品簡(jiǎn)介5
1.2TMS320系列DSP芯片概述6
1.2.1DSP芯片的發(fā)展6
1.2.2TMS320系列的典型應(yīng)用7
1.2.3TMS320C55x系列8
1.3數(shù)據(jù)運(yùn)算格式8
1.3.1定點(diǎn)格式8
1.3.2浮點(diǎn)格式11
1.4DSP的性能參數(shù)指標(biāo)11
第2章TMS320C55x DSP的硬件體系結(jié)構(gòu)14
2.1概述14
2.1.1TMS320C55x芯片引腳功能介紹14
2.1.2TMS320C55x基本結(jié)構(gòu)及主要特性18
2.2總線結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)器接口單元20
2.2.1總線結(jié)構(gòu)20
2.2.2存儲(chǔ)器接口單元22
2.3中央處理器CPU結(jié)構(gòu)22
2.3.1指令緩沖單元(I)22
2.3.2程序流程單元(P)23
2.3.3數(shù)據(jù)地址流程單元(A)25
2.3.4數(shù)據(jù)計(jì)算單元(D)27〖3〗[4]2.3.5指令流水線28
2.4存儲(chǔ)空間配置31
2.4.1存儲(chǔ)器映射31
2.4.2程序空間31
2.4.3數(shù)據(jù)空間32
2.4.4I/O空間34
2.5片內(nèi)外設(shè)介紹34
第3章TMS320C55x DSP匯編指令系統(tǒng)36
3.1術(shù)語、符號(hào)與縮寫36
3.1.1指令集術(shù)語、符號(hào)和縮寫36
3.1.2指令集條件字段38
3.1.3狀態(tài)位的影響40
3.1.4指令集注釋和規(guī)則41
3.1.5并行特征和規(guī)則44
3.2數(shù)據(jù)尋址方式46
3.2.1尋址方式概述46
3.2.2絕對(duì)尋址方式47
3.2.3直接尋址方式48
3.2.4間接尋址方式49
3.3TMS320C55x的指令系統(tǒng)58
第4章TMS320C55x應(yīng)用程序開發(fā)131
4.1TMS320C55x軟件開發(fā)流程和開發(fā)工具131
4.2匯編語言編程方法133
4.2.1匯編偽指令133
4.2.2匯編語言程序編寫方法135
4.3公共目標(biāo)文件格式(COFF)137
4.3.1COFF文件的基本概念137
4.3.2COFF文件中的符號(hào)137
4.4匯編器和鏈接器138
4.4.1匯編器的作用138
4.4.2匯編器對(duì)段的處理138
4.4.3鏈接器的作用1394.4.4鏈接器對(duì)段的處理140
4.4.5鏈接命令文件140
4.5C語言編程方法143
4.5.155x DSP C語言概述143
4.5.2關(guān)鍵字145
4.5.3C語言和匯編語言混合編程148
4.5.4C編譯器的存儲(chǔ)器模式150
4.5.5C語言代碼優(yōu)化152
4.5.6中斷處理153
4.5.7C語言的數(shù)據(jù)訪問方法154
4.6C55x庫(kù)函數(shù)和C語言編程實(shí)例155
4.6.1C55x庫(kù)函數(shù)訪問155
4.6.2C語言編程實(shí)例156
第5章TMS320C55x DSP片內(nèi)外設(shè)159
5.1時(shí)鐘發(fā)生器159
5.1.1時(shí)鐘發(fā)生器輸入輸出電路159
5.1.2時(shí)鐘發(fā)生器工作流程160
5.2中斷系統(tǒng)162
5.2.1DSP中斷介紹162
5.2.2中斷矢量和優(yōu)先級(jí)163
5.2.3可屏蔽中斷164
5.2.4不可屏蔽中斷166
5.3通用定時(shí)器和Watchdog定時(shí)器166
5.3.1通用定時(shí)器結(jié)構(gòu)166
5.3.2定時(shí)器引腳166
5.3.3定時(shí)器中斷168
5.3.4初始化定時(shí)器168
5.3.5定時(shí)器的寄存器169
5.3.6定時(shí)器初始化舉例172
5.3.7Watchdog定時(shí)器175
5.4A/D轉(zhuǎn)換器180
5.4.1轉(zhuǎn)換時(shí)間181
5.4.2ADC初始化和轉(zhuǎn)換監(jiān)控1815.4.3ADC寄存器182
5.5DMA控制器185
5.5.1DMA控制器通道和端口存取方式186
5.5.2DMA通道自動(dòng)初始化187
5.5.3DMA數(shù)據(jù)傳送單元188
5.5.4通道起始地址配置188
5.5.5通道地址更新189
5.5.6數(shù)據(jù)猝發(fā)190
5.5.7同步通道活動(dòng)190
5.5.8DMA控制寄存器192
5.6主機(jī)接口(HPI)201
5.6.1DSP存儲(chǔ)器通過HPI存取202
5.6.2HPI與DMA交互操作202
5.6.3HPI信號(hào)203
5.6.4非多元(Nonmultiplexed)模式204
5.6.5多元(Multiplexed)模式204
5.6.6HPI寄存器205
5.7外部存儲(chǔ)器接口(EMIF)205
5.7.1EMIF信號(hào)206
5.7.2EMIF請(qǐng)求208
5.7.3CE信號(hào)對(duì)應(yīng)的外部存儲(chǔ)器映射空間208
5.7.4CE信號(hào)對(duì)應(yīng)的外部存儲(chǔ)器映射空間209
5.7.5保持(HOLD)請(qǐng)求,共享外部存儲(chǔ)器209
5.7.6寫發(fā)布(Write Posting),對(duì)外部存儲(chǔ)器緩沖寫210
5.7.7CPU指令流水線210
5.7.8EMIF訪問外部異步存儲(chǔ)器211
5.7.9EMIF訪問SDRAM212
5.7.10EMIF寄存器215
5.8實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)外設(shè)217
5.8.1實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源供電218
5.8.2實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間和日期寄存器219
5.8.3實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間和日歷告警(鬧鐘)220
5.8.4實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷請(qǐng)求222
5.8.5實(shí)時(shí)時(shí)鐘寄存器2235.9通用輸入輸出端口GPIO概述230
5.10I2C模塊230
5.10.1I2C模塊介紹230
5.10.2I2C模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)231
5.10.3時(shí)鐘發(fā)生電路232
5.10.4I2C模塊操作233
5.10.5I2C模塊中斷請(qǐng)求和DMA事件233
5.10.6I2C模塊寄存器234
5.11USB模塊234
5.11.1USB模塊介紹235
5.11.2USB模塊時(shí)鐘發(fā)生237
5.11.3USB緩沖管理器(UBM)240
第6章DSP系統(tǒng)電路242
6.1DSP系統(tǒng)電平轉(zhuǎn)換電路242
6.1.1各種電平的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)242
6.1.23.3V與5V電平轉(zhuǎn)換的形式243
6.1.3DSP與外圍器件的接口243
6.1.4JTAG仿真接口電路246
6.2DSP存儲(chǔ)器和I/O的擴(kuò)展246
6.2.1程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展246
6.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展248
6.2.3I/O擴(kuò)展應(yīng)用249
6.3A/D和D/A接口250
6.3.1TMS320C55x DSP與A/D接口251
6.3.2TMS320C55x DSP與D/A接口257
6.4DSP系統(tǒng)自舉258
6.4.1DSP系統(tǒng)自舉概述258
6.4.2自舉啟動(dòng)表的建立及引導(dǎo)裝載的過程259
第7章CCS集成開發(fā)環(huán)境高級(jí)應(yīng)用267
7.1CCS系統(tǒng)安裝及界面介紹267
7.1.1CCS功能簡(jiǎn)介267
7.1.2CCS 3.3的安裝與設(shè)置2687.1.3CCS 3.3界面介紹270
7.2應(yīng)用程序的開發(fā)277
7.2.1編譯器、匯編器和鏈接器設(shè)置277
7.2.2項(xiàng)目管理器284
7.2.3代碼編輯器288
7.3程序調(diào)試工具291
7.3.1單步運(yùn)行及擴(kuò)展291
7.3.2斷點(diǎn)294
7.3.3探針點(diǎn)297
7.3.4圖形顯示298
7.3.5觀察窗303
7.3.6符號(hào)瀏覽器304
7.3.7GEL工具305
7.4代碼執(zhí)行時(shí)間測(cè)算308
附錄1TMS320C5509 DSP引腳信號(hào)說明311
附錄2TMS320C55x DSP匯編指令集317
附錄3TMS320C55x DSP CPU內(nèi)部寄存器336
附錄4TMS320C55x DSP外設(shè)寄存器339
參考文獻(xiàn)353