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DSP原理与实践--基于TMS320F28x系列
定    价: ¥49.00
关 注 度: 0 库存状态: 未知 图书状态: 预定中
 
作    者: 周鹏
出版时间: 2014-07      
版    次: 1 印    次: 1 字    数: 511千字
开    本: 710×1000 1/16
纸    张: 1 ISBN: 978-7-5124-1449-5
 详细信息
 作者简介
 编辑推荐
 图书简介

 本书分为理论和实验两篇,共15章。理论篇包括第113章,在介绍DSP基本概念、特点和应用基础上,详细介绍了TI公司TMS320C2000系列DSP的基本结构及性能,同时以TMS320F2812为例,介绍DSP的硬件结构、工作原理、软件开发环境以及应用设计等。实验篇包括第1415章,该部分基于北京瑞泰创新科技有限责任公司推出的ICETEKF2812 DSP教学实验箱,实验内容涵盖常规实验、算法实验以及控制应用实验等,关键代码都标注有详细的中文注释。

本书通俗易懂,例程丰富,注重原理与实验实践的结合。每章后附有习题以配合教学需要。

本书可作为高等院校电子信息工程、自动化以及测控等专业高年级本科生及研究生“DSP原理及应用”相关课程的教材或参考书,也可作为从事DSP的技术人员的参考书。

 

 图书目录

 理论篇

 

1DSP概述3

 

1.1 DSP简介3

 

1.1.1 DSP概念3

 

1.1.2 DSP的发展4

 

1.1.3 DSP的基本特点5

 

1.1.4数字信号处理系统的优势8

 

1.1.5 DSP与通用CPUMCUARM以及FPGA的区别9

 

1.2如何选择DSP11

 

1.2.1 DSP的分类12

 

1.2.2 TI公司常用DSP系列13

 

1.2.3 DSP的选择16

 

1.3 DSP的应用与技术展望18

 

习题20

 

2TMS320C2000系列DSP的基本结构及性能21

 

2.1 C28x Piccolo系列基本结构及性能21

 

2.1.1 F2802x系列22

 

2.1.2 F2803x系列25

 

2.1.3 F2805x系列26

 

2.1.4 F2806x系列26

 

2.2 C28x Delfino系列基本结构及性能27

 

2.2.1 F2833x系列28

 

2.2.2 C2834x系列29

 

2.2.3 F2837xD系列31

 

2.3 Concerto系列基本结构及性能32

 

2.3.1 F28M35x系列34

 

2.3.2 F28M36x系列34

 

2.4 C28x系列基本结构及性能35

 

2.4.1 TMS320F281x系列DSP的主要性能35

 

2.4.2 TMS320F2812 DSP的功能结构图及片内外设39

 

2.4.3 TMS320F2812 DSP的引脚分布及功能42

 

习题53

 

3TMS320F2812 DSP的内部资源54

 

3.1中央处理单元(CPU)54

 

3.2时钟和系统控制66

 

3.2.1时钟66

 

3.2.2晶体振荡器及锁相环71

 

3.2.3低功耗模式73

 

3.2.4看门狗模块76

 

3.2.5 CPU定时器80

 

3.3存储器及外部扩展接口XINTF84

 

3.4程序流96

 

3.5中断系统及复位98

 

习题116

 

4TMS320F28x系列DSP的寻址方式及指令系统117

 

4.1 TMS320F28x系列DSP的寻址方式117

 

4.2 TMS320F28x系列DSP指令系统121

 

习题121

 

5TMS320F28x系列DSP的软件开发122

 

5.1集成开发环境CCS122

 

5.1.1 CCS3.3的窗口和工具栏123

 

5.1.2 CCS3.3中代码生成工具127

 

5.1.3通用扩展语言GEL127

 

5.2构成一个完整工程的文件130

 

5.3 CMD文件的使用132

 

5.3.1 COFF格式和段的定义133

 

5.3.2 CDM文件的编写134

 

5.4建立DSP的工程文件135

 

5.4.1 C语言与汇编语言的混合编程136

 

5.4.2实例:利用CCS3.3 调试程序138

 

习题143

 

6章 通用输入/输出多路复用器(GPIO144

 

6.1 GPIO概述144

 

6.2 GPIO寄存器146

 

6.3 GPIO寄存器的位与I/O引脚对应关系149

 

习题152

 

7章 事件管理器(EV153

 

7.1事件管理器功能概述153

 

7.1.1事件管理器结构功能框图155

 

7.1.2事件管理器的寄存器列表157

 

7.1.3事件管理器的中断160

 

7.2通用定时器164

 

7.2.1概述165

 

7.2.2通用定时器的输入与输出166

 

7.2.3通用定时器的寄存器167

 

7.2.4通用定时器的计数操作172

 

7.2.5通用定时器的比较操作175

 

7.2.6通用定时器的PWM输出178

 

7.2.7通用定时器的复位179

 

7.3全比较单元及PWM电路179

 

7.3.1概述180

 

7.3.2全比较单元的输入与输出181

 

7.3.3全比较单元的寄存器181

 

7.3.4全比较单元的操作185

 

7.3.5与全比较单元相关的PWM电路185

 

7.3.6全比较单元和PWM电路中的PWM波形产生189

 

7.3.7事件管理器的空间矢量PWM波形产生191

 

7.4捕获单元193

 

7.5正交编码脉冲电路200

 

习题202

 

8章 模数转换器(ADC203

 

8.1 ADC概述203

 

8.1.1 ADC的结构与特点203

 

8.1.2 ADC的寄存器205

 

8.2 ADC的工作方式215

 

8.2.1自动转换排序器的工作原理215

 

8.2.2连续自动排序模式219

 

8.2.3排序器的启动/停止模式220

 

8.2.4输入触发源220

 

8.2.5排序转换时的中断操作221

 

8.3 ADC时钟预定标221

 

8.4低功耗模式与上电次序223

 

习题224

 

9章 串行外设接口(SPI225

 

9.1增强型SPI模块225

 

9.2 SPI的操作228

 

9.3 SPI的主要寄存器235

 

9.4 SPI应用程序举例236

 

习题239

 

10章 串行通信接口(SCI240

 

10.1增强型SCI模块240

 

10.2 SCI的操作245

 

10.3 SCI应用程序举例250

 

习题255

 

11章 多通道缓冲串行口(McBSP256

 

11.1概述256

 

11.2 McBSP的工作方式260

 

习题265

 

12章 增强型控制器局域网(eCAN266

 

12.1 CAN总线概述266

 

12.2 TMS320F28x eCAN模块概述269

 

12.3 eCAN的配置274

 

习题279

 

13DSP应用系统硬件设计280

 

13.1概述280

 

13.2基于TMS320F2812的最小系统及外围电路设计283

 

13.2.1电源电路设计283

 

13.2.2时钟电路设计289

 

13.2.3复位电路设计290

 

13.2.4 JTAG仿真接口电路设计290

 

13.2.5外部扩展存储器接口电路设计290

 

13.2.6 GPIO的扩展设计292

 

13.3 ADC电路设计293

 

13.3.1模拟信号与DSP片上A/D模块接口设计294

 

13.3.2 AD7674TMS320F2812的接口设计295

 

13.4 DAC电路设计296

 

13.5硬件PCB板设计时的注意问题297

 

习题298

 

实验篇

 

14ICETEK-F2812-A实验箱硬件介绍301

 

14.1 ICETEK-F2812-A的技术指标301

 

14.2 ICETEK-F2812 -A原理图和实物图302

 

14.3 ICETEK-F2812-A评估板接口说明304

 

15章 实验的设计与实现308

 

15.1 CCS3.3的安装与设置308

 

15.2 CPU定时器操作实验316

 

15.3基本内存操作实验319

 

15.4 I/O基本操作实验322

 

15.5 PWM脉冲输出实验326

 

15.6单路/多路模数转换实验330

 

15.7快速傅里叶变换(FFT)算法实验335

 

15.8有限冲激响应滤波器(FIR)算法实验340

 

15.9无限冲激响应滤波器(IIR)算法实验345

 

15.10交通灯综合控制实验350

 

15.11直流电机控制实验362

 

参考文献372

 

 图书前言

 数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)强调的是通过通用或专用集成电路芯片,利用数字信号处理理论在芯片上运行目标程序,实现对信号的某种处理,已经广泛应用于信号处理、通信、家用电器、航空航天、控制、生物医学及军事等领域。DSP芯片的应用还将在宽带Internet接入业务、下一代无线通信系统、嵌入式云计算与视频大数据、数字消费市场、汽车电子等新兴领域不断拓展。

德州仪器公司(Texas InstrumentsTI)是全球DSP研发和生产的领先者,自1982年推出第一颗DSP芯片以来,已经先后推出了众多系列的DSP产品,包含TMS320C2000TMS320C5000TMS320C6000系列单核处理器,以及DSP+ARM处理器、多核处理、DaVinci(达芬奇)视频处理器及OMAP处理器。需要说明的是,现在TI公司针对TMS320C2000的处理器做了重新分类,分为C28x定点系列、C28x PiccoloC28x DelfinoC28x+ARM Cortex-M3Concerto系列,目前也属于32位实时控制MCU系列。该系列DSP主要针对控制领域应用而设计,应用领域包括数字电源、数字电机控制、位置传感、汽车雷达等,其中又以C28x定点系列应用最为广泛。同时该系列芯片既具有一般DSP芯片的高速信号处理和运算能力,与单片机相比又具有丰富的片内外设及接口。

TMS320F2812是目前TMS320C2000系列芯片中应用最广泛、最具代表性的芯片。它不仅具有多数DSP芯片广泛使用的32位内核结构、片内/外存储器映射、时钟和中断管理机制,而且还具有事件管理器(EV)、模数转换模块(ADC)、串行外设接口(SPI)、串行通信接口(SCI)、多通道缓冲串行口(McBSP)、eCAN总线模块等多种片内外设。它为实现高性能、高精度的数字控制提供了很好的解决方案,同时也是学习和掌握DSP芯片原理和应用的理想入门芯片。

本书主要内容

本书分为理论和实验两篇,共15章。第1篇为理论篇,包括第113章,在介绍DSP基本概念、特点和应用基础上,详细介绍TI公司TMS320C2000系列DSP的基本结构及性能,同时以TMS320F2812为例,介绍DSP的硬件结构、工作原理、软件开发环境以及应用设计等。第2篇为实验篇,包括第1415章,该部分基于北京瑞泰创新科技有限责任公司推出的ICETEK-F2812 DSP教学实验箱,实验内容涵盖常规实验、算法实验以及控制应用实验等,关键代码都标注有详细的中文注释。各章的主要内容如下:

1章:简要介绍DSP的概念、结构特点、应用现状、发展前景、DSP芯片选型、TI公司常用系列DSP以及应用现状与技术展望。

2章:简要介绍C28x Piccolo系列、C28x Delfino系列以及Concerto系列的基本结构及性能,重点讲述C28x定点系列的基本结构及性能,介绍目前使用较为广泛的TMS320F2812芯片性能特点和引脚分布。

3章:主要讲述TMS320F2812的内部资源,包括中央处理单元CPU、时钟和系统控制、存储器及外部扩展接口、程序流以及中断系统及复位等内容。

 

 

 

4章:简要介绍C28x系列DSP的寻址方式和指令系统。

5章:介绍TMS320F28x系列DSP的软件开发,包括CCS集成开发环境、构成一个完整工程所需的文件以及链接器命令文件的编写等内容。

6章:介绍通用输入/输出多路复用器GPIO的工作原理及相关的寄存器。

7章:介绍事件管理器模块(EV)的结构、特点、原理、功能以及应用。

8章:介绍ADC的结构与特点、寄存器、工作方式以及时钟预定标等内容。

9章:介绍SPI的结构、特点、主要寄存器以及操作等内容。

10章:介绍SCI的结构、特点、主要寄存器以及操作等内容。

11章:介绍McBSP的结构、特点、主要寄存器以及工作方式等内容。

12章:介绍eCAN模块结构、特点以及配置等内容。

13章:以TMS320F2812芯片为例,介绍DSP系统的硬件设计基础和设计步骤,以及基于该芯片的最小系统及相关电路设计和硬件PCB板设计时的注意问题。

14章:简要介绍ICETEK-F2812教学实验箱的技术指标以及硬件资源。

15章:介绍基于该评估板的教学实验箱可以设计实现的一些典型实验,包括基本实验、算法实验以及控制应用实验。

本书特点

本书不同于以往的DSP教程,一般的书都只注重DSP的基本理论与编程软件CCS的操作技能。而本书结合作者多年来从事DSP课程教学和项目开发的经验,在介绍DSP基本理论和CCS软件的基础上,注重建立读者DSP知识体系以及掌握具体实验的讲解,从而能够更好地将DSP的基本概念和原理应用到实际DSP系统的开发设计中。

本书可作为高等院校电子信息工程、自动化以及测控等专业高年级本科生及研究生“DSP原理及应用”相关课程的教材或参考书,也可作为从事DSP技术的技术人员的参考书。

配套资料

本书配套资料收录了实验篇的所有例程,且均在ICETEK-F2812 DSP教学实验箱上测试通过。配套资料还汇总了TMS320F28x系列DSP的相关数据手册,以方便读者查阅学习。配套资料还包括本书配有的教学课件PPT。读者可以到北京航空航天大学出版社网站(www.buaapress.com.cn)的“下载专区”免费下载。

致谢

本书由安徽工程大学周鹏和许钢主编。第1章由周鹏、许钢编写,第5章由俞晓峰编写,第12章由张明艳编写,其余章节均由周鹏编写,全书由周鹏负责统稿,林园胜同学对本书部分书稿进行了校对。另外,吴穹、陈亮、周云等同学为本书的编写提出了宝贵的建议。本书在编著过程中,得到了安徽工程大学电气工程学院许多老师的大力帮助,也参阅了许多国内外出版的优秀DSP书籍以及TI公司的原版技术资料,同时得到了邵左文老师和北京瑞泰创新科技有限责任公司宋辉工程师的鼎力帮助,北京航空航天大学出版社对本书的出版给予了大力支持和帮助,在此一并表示衷心的感谢!

由于作者水平有限,书中难免有错误或不妥之处,恳请广大读者批评指正,不吝赐教,以便我们更加努力地去改进。作者联系方式E-mailzhpytu@163.com

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