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目录 1

第1章　DSP技术展望 1

1.1　DSP概述 1

1.2 DSP的发展 1

1.3 DSP的特点 3

1.4 DSP技术应用 4

1.5 DSP技术展望 6

1.6 DSP与单片机的关系 7

1.7 DSP应用的结构 8

1.7.1 核心的种类 8

1.8.2 RTOS与DSP结合 9

1.8.1 用于嵌入式微处理器的传统的实时多任务操作系统 9

1.8 实时操作系统（RTOS）与DSP应用的结合 9

1.7.2 其他性能综述 9

第2章 信号与系统 11

2.1 信号 11

2.2 系统 12

2.3 离散时间信号 16

2.4 离散时间系统 17

2.5 常系数线性差分方程 19

第3章 几个变换 27

3.1 Z变换 27

3.1.1 Z变换的定义 27

3.1.2 Z变换的收敛域ROC 27

3.1.3 常用序列及其Z变换 28

3.1.4 Z变换的性质 30

3.1.5 逆z变换 31

3.1.6 单边Z变换及双、单边Z变换的应用场合 38

3.1.7 离散时间系统 39

3.2 快速傅里叶变换 40

3.2.1 概述 40

3.2.2 FFT算法 42

3.2.3 分裂基算法 54

3.2.4 编写FFT程序 57

3.3 离散傅里叶变换 59

3.3.1 傅里叶变换的几种可能形式 59

3.3.2 DFT的推导 62

3.3.3 DFT及IDFT的定义 62

3.3.4 离散谱的性质 63

3.3.5 DFT总结 64

3.3.6 DFT性质 65

第4章 DSP控制器 67

4.1 TMS320x24x系列DSP控制器 67

4.1.1 概述 67

4.1.2 TMS320C240/TMS320F240的结构和特点 68

4.1.3 TMS320C242/TMS320F241/TMS320F243 70

4.1.4 TMS320Lx240x系列 70

4.2 DSP控制器的内核 71

4.2.1 x24x系列DSP控制器概述 72

4.2.2 中央处理单元 72

4.3 存储器 81

4.3.1 存储器和I/O概述 81

4.3.3 片上ROM和Flash EEPROM 82

4.3.2 片上RAM 82

4.3.4 程序存储器 83

4.3.5 局部数据存储器 84

4.3.6 全局数据存储器 85

4.3.7 I/O空间 87

4.3.8 等待状态发生器 87

第5章 DSP控制器结构 89

5.1 DSP控制系统的配置 89

5.1.1 DSP控制器的类型 89

5.1.2 DSP控制器的特点 90

5.1.3 DSP系统的配置方法 92

5.2 DSP硬件结构 93

5.2.1 乘法器 93

5.2.2 乘加器（MAC） 94

5.2.3 算术逻辑单元（ALU） 96

5.2.4 移位器 97

5.2.5 数据地址发生器（DAG） 98

5.2.6 程序定序器 100

5.2.7 DSP的存储器 100

5.3 DSP控制器实例分析 101

5.3.1 算术运算 102

5.3.2 数据寻址 104

5.3.3 指定定序 105

5.3.4 汇编程序实例 106

第6章 DSP控制器的实现 109

6.1 概述 109

6.2.1 FFT的实现 110

6.2 DSP的软件实现 110

6.2.2 数字滤波器的实现 116

6.3 数字信号处理的硬件实现 124

6.3.1 专用信号处理器 125

6.3.2 通用信号处理器 136

6.4 数字信号处理器的基本结构与超大规模集成（VLSI） 136

6.4.1 微处理器信号处理器 136

6.4.2 位片式信号处理器 137

6.4.3 单片信号处理器 137

6.4.4 多处理器信号处理系统 144

6.4.5 VLSI阵列处理器 144

7.1.2 DSP芯片的发展 148

7.1.1 DSP芯片 148

7.1 可编程DSP芯片 148

第7章 DSP控制器的编程 148

7.1.3 DSP芯片的分类 150

7.1.4 DSP芯片的选择 151

7.1.5 DSP芯片的应用 153

7.2 DSP汇编语言程序设计 153

7.3 x24x系列DSP控制器的指令系统和系统开发工具 157

7.3.1 程序地址的产生 157

7.3.2 硬件堆栈 158

7.3.3 微堆栈 160

7.4 程序跳转和子程序调用的执行 160

7.4.1 程序的无条件执行 160

7.4.2 操作条件 161

7.5 汇编语言指令 162

7.4.3 程序的条件执行 162

7.5.1 汇编代码的格式 163

7.5.2 汇编语言指令集 163

7.6 PID控制的编程实现 166

7.6.1 PID控制器简介 166

7.6.2 数字PID控制算法 167

7.6.3 数字PID控制器的汇编主程序 168

第8章 DSP控制器的片上外设 173

8.1 片内锁相环（PLL） 173

8.1.1 概述 174

8.1.2 PLL时钟操作 175

8.1.3 控制寄存器 177

8.1.4 低功耗模式概述 178

8.1.5 低功耗模式的设置和退出 179

8.1.6 低功耗方式操作总结 180

8.2 数字I/O端口 181

8.3 模拟数字转换器 183

8.3.1 模拟数字转换模块的操作 184

8.3.2 控制寄存器 185

8.4 CAN控制器模块 189

8.4.1 概述 189

8.4.2 关于CAN总线的简单讨论 190

8.4.3 控制／状态寄存器和Mailbox 192

8.4.4 数据包及信箱控制寄存器 194

8.4.5 对信箱的访问 195

8.4.6 远程帧的处理 196

8.4.7 接收过滤器 197

8.4.8 CAN模块的控制寄存器 198

8.4.9 CAN模块的状态寄存器 200

8.4.10 中断逻辑 201

8.4.11 CAN模块的初始化 202

第9章 DSP控制器的简单应用 203

9.1 控制带串行端口的正弦波形发生器 203

9.1.1 简介 203

9.1.2 SCI模块 203

9.1.3 发送过程 203

9.1.4 频率操作 204

9.1.6 振幅操作 205

9.1.7 源程序 205

9.1.5 相位操作 205

9.2 用SPI实现点对点通信 206

9.2.1 简介 206

9.2.2 SPI模块和CPU的内部接口 206

9.2.3 SPI中断 207

9.2.4 中断示例 208

9.2.5 接口拓扑 210

9.2.6 实际应用 213

9.2.7 程序模块 214

9.3 用CAN模块建立现场总线系统 214

9.3.1 简介 214

9.3.2 片载CAN模块 215

9.3.3 初始化CAN模块 216

9.3.4 发送消息 219

9.3.5 接收消息 221

9.3.6 实际应用 223

第10章 DSP优化设计 226

10.1 DSP的优化设计 226

10.1.1 总体优化 226

10.1.2 算法设计的优化 226

10.1.3 程序设计的优化 228

10.2 用DSP实现单边带调制解调 231

10.2.1 滤波器法 231

10.2.2 Hartley法 232

10.2.3 Weaver方法 233

10.2.4 三种算法的分析研究及比较 233

11.1 数的定标 236

第11章 DSP芯片的定点运算 236

11.2 高级语言：从浮点到定点 237

11.2.1 加法／减法运算的C语言定点模拟 237

11.2.2 乘法运算的C语言定点模拟 239

11.2.3 除法运算的C语言定点模拟 239

11.2.4 程序变量的Q值确定 240

11.2.5 浮点至定点变换的C程序举例 241

11.3 DSP定点算术运算 243

11.3.1 定点乘法 243

11.3.2 定点加法 244

11.3.3 定点除法 245

11.4 非线性运算的定点快速实现 247

12.1 DSP控制器的开发 252

12.1.1 开发环境 252

第12章 DSP控制器开发 252

12.1.2 DSP控制器专用开发系统 255

12.1.3 C语言下的开发过程 257

12.1.4 开发工具的使用 258

12.2 DSP实时多任务操作系统 262

12.2.1 实时多任务操作系统的基本概念 262

12.2.2 SPOX实时操作系统 265

12.2.3 多媒体运行环境 269

12.3 DSP控制器算法 270

12.3.1 FIR滤波器的程序实现 270

12.3.2 FIR滤波器的程序实现 273

12.3.3 FFT算法的程序设计 275

13.1.1 概述 282

13.1 嵌入式PID伺服电机系统 282

第13章 DSP控制系统应用 282

13.1.2 PID算法原理 283

13.1.3 系统设计 285

13.1.4 系统的实现 288

13.2 脑电图的抗干扰测量 290

13.2.1 概述 290

13.2.2 抵消OA干扰的原理 290

13.2.3 自适应算法 291

13.2.4 矩阵分解的UD算法 293

13.2.5 实时OA抵消系统 294

附录1 控制带串行端口的正弦波形发生器的源程序 295

附录2 用SPI实现点对点通信的源程序 320

附录3 用CAN模块建立现场总线系统的源程序 339

参考文献 367