DSP技術實踐教程：TMS320F28335設計與實驗 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

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目前國內有關DSP技術理論介紹的教材較多，而著重介紹實踐內容的書較少，為瞭提高學生應用開發能力，作者結閤多年的教學經驗編寫瞭此書。本書以美國TI公司常用芯片TMS320F28335的實踐應用為主綫，重點介紹數字信號處理器DSP的基礎知識、硬件設計及大量的實驗開發項目等。實驗內容涵蓋常規實驗、算法實驗和擴展實驗，著眼於逐步提高讀者的DSP技術實際應用能力，希望對學習使用DSP技術的相關人員有所幫助。

本書中的所有程序均實際調試通過，並為教師提供本書配套全部實驗源程序。

內容簡介

　　《DSP技術實踐教程：TMS320F28335設計與實驗》以美國TI公司常用芯片TMS320F28335的實踐應用為主綫，重點介紹瞭數字信號處理器DSP的基礎知識、硬件設計及大量的實驗開發項目等。
　　《DSP技術實踐教程：TMS320F28335設計與實驗》的特點是緊緊圍繞DSP技術的實踐教學主綫，從基礎理論、軟硬件設計到大量的實驗開發，實驗內容涵蓋常規實驗、算法實驗和擴展實驗。《DSP技術實踐教程：TMS320F28335設計與實驗》本著循序漸進的原則，著眼逐步提高讀者的DSP技術實際應用能力。書中的所有程序均實際調試通過，並免費提供給讀者。
　　《DSP技術實踐教程：TMS320F28335設計與實驗》內容全麵、通俗易懂、實用性強，可作為電子信息、通信工程、自動化等專業本科生和研究生的教材或參考書，也可供從事DSP技術應用的工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1.1 數字信號處理係統
1.1.1 數字信號處理係統的構成
1.1.2 數字信號處理係統的特點
1.2 DSP芯片應用
1.3 DSP芯片的開發現狀
1.4 F2833x係列的特點
1.5 TMS320F28335外部引腳和信號說明

第2章 基本結構與特徵
2.1 CPU概述
2.1.1 CPU組成及特性
2.1.2 CPU信號
2.1.3 CPU結構
2.1.4 地址和數據總綫
2.2 CPU寄存器
2.2.1 纍加器
2.2.2 被乘數寄存器
2.2.3 結果寄存器
2.2.4 數據頁指針
2.2.5 堆棧指針
2.2.6 輔助寄存器
2.2.7 程序指針
2.2.8 返迴程序寄存器
2.2.9 中斷控製寄存器
2.2.10 狀態寄存器0
2.2.11 狀態寄存器1
2.3 片上鎖相環
2.3.1 PLL功能配置
2.3.2 時鍾信號監視電路
2.3.3 相關寄存器
2.3.4 PLL配置注意事項
2.4 CPU定時器
2.4.1 工作原理
2.4.2 相關寄存器

第3章 存儲器與通用I/O口
3.1 存儲器
3.1.1 存儲器映射
3.1.2 代碼安全模塊
3.2 通用輸入輸齣端口
3.2.1 GPIO概述
3.2.2 GPIO工作模式
3.2.3 數字I/O工作模式下的控製
3.2.4 輸入限定功能
3.2.5 相關子寄存器
3.2.6 GPIO配置步驟

第4章 中斷管理
4.1 中斷嚮量和優先級
4.1.1 中斷標誌寄存器
4.1.2 中斷使能寄存器和調試中斷使能寄存器
4.2 不可屏蔽中斷
4.2.1 INTR指令
4.2.2 TRAP指令
4.2.3 不可屏蔽硬件中斷
4.3 復位操作
4.4 低功耗模式
4.5 外設中斷擴展模塊PIE
4.5.1 PIE模塊概述
4.5.2 中斷嚮量列錶的映射地址
4.5.3 中斷源
4.5.4 中斷嚮量列錶
4.5.5 PIE模塊相關寄存器
4.5.6 CPU中斷控製相關寄存器
4.5.7 外部中斷控製寄存器

第5章 片內外設
5.1 增強型脈寬調製
5.1.1 ePWM概述
5.1.2 ePWM各子模塊介紹
5.2 SCI模塊結構及功能介紹
5.2.1 SCI功能概述
5.2.2 SCI多處理器通信
5.2.3 空閑綫多處理器模式
5.2.4 地址位多處理器模式
5.2.5 SCI通信格式
5.2.6 SCI的中斷
5.2.7 SCI波特率計算
5.2.8 SCI增強功能
5.3 串行外設接口
5.3.1 概述
5.3.2 SPI模塊工作方式介紹
5.3.3 SPI中斷及其他相關配置
5.3.4 SPIFIFO功能介紹
5.4 增強型正交編碼脈衝
5.4.1 概述
5.4.2 正交解碼單元
5.4.3 位置計數器及控製單元
5.4.4 邊沿捕獲單元
5.4.5 eQEP看門狗電路
5.4.6 中斷結構
5.5 增強型捕獲
5.5.1 概述
5.5.2 捕獲工作模式
5.5.3 APWM工作模式
5.6 模/數轉換模塊ADC
5.6.1 轉換序列發生器工作原埋
5.6.2 不間斷自動定序模式
5.6.3 轉換時鍾
5.6.4 ADC基本電氣特性
5.6.5 ADC高級功能

第6章 尋址方式和匯編指令
6.1 尋址方式
6.1.1 尋址方式選擇位AMODE
6.1.2 直接尋址方式
6.1.3 堆棧尋址方式
6.1.4 間接尋址方式
6.1.5 寄存器尋址方式
6.1.6 其他可用的幾種尋址方式
6.1.7 32位操作的定位
6.2 匯編語言指令集
6.2.1 指令集概述
6.2.2 指令句法描述
6.3 匯編源程序
6.3.1 匯編源程序格式
6.3.2 常量
6.3.3 錶達式與運算符
6.3.4 源列錶文件

第7章 僞/宏指令和目標文件鏈接
7.1 僞指令
7.1.1 僞指令作用及分類
7.1.2 僞指令匯總
7.2 宏指令
7.2.1 宏定義和宏調用
7.2.2 與宏相關的僞指令
7.3 目標文件鏈接
7.3.1 段
7.3.2 段程序計數器
7.3.3 鏈接器命令文件和鏈接器僞指令
7.3.4 重定位

第8章 CCS軟件使用
8.1 軟件開發工具
8.2 安裝調試軟件
8.2.1 安裝DSP調試軟件——CCS3.3
8.2.2 CCS3.3 軟件升級包的安裝
8.2.3 安裝DSP仿真器——XDS510USB驅動
8.3 配置XDS510USB（使用CCS3.3 ）
8.3.1 更改設置管理器設置
8.3.2 CCS3.3 軟件的設置
8.4 初步建立工程
8.5 配置工程
8.5.1 添加文件
8.5.2 配置工程選項
8.5.3 添加GEL文件
8.6 編譯和仿真環境的進入
8.7 程序的固化

第9章 實驗係統介紹
9.1 EL�睤SP�睧300型DSP實驗係統介紹
9.2 硬件資源
9.3 器件片選地址（CPLD譯碼）說明
9.4 撥碼開關介紹
9.5 E_LAB總綫接口介紹（E300闆上）

第10章 實驗指導
10.1 常規實驗指導
10.1.1 撥碼開關實驗
10.1.2 CPU定時器實驗
10.1.3 外部中斷實驗
10.1.4 鍵盤接口實驗（E300）
10.1.5 A/D實驗（CPU）
10.1.6 A/D（外部）實驗
10.1.7 D/A實驗
10.1.8 PWM波形産生實驗
10.1.9 語音實驗
10.1.1 0LCD實驗（E300）
10.1.1 1USB（從模式）實驗
10.1.1 2USB（host）實驗
10.1.1 3DTMF（雙音多頻）信號的産生和檢測實驗
10.1.1 4二維圖形生成實驗
10.1.1 5數字圖像處理實驗
10.2 算法實驗指導
10.2.1 快速傅裏葉變換（FFT）算法實驗
10.2.2 有限衝擊響應濾波器（FIR）算法實驗
10.2.3 無限衝擊響應濾波器（IIR）算法實驗
10.2.4 捲積（Convolve）算法實驗
10.2.5 離散餘弦變換（DCT）算法實驗
10.2.6 相關（Correlation）算法實驗
10.2.7 μ_LAW算法實驗
參考文獻

前言/序言

近年來，隨著DSP技術的迅速發展，DSP芯片的速度、性價比不斷提高，並被廣泛應用在控製、通信、語音、圖像及軍事等各個領域。目前DSP技術已成為電子信息、通信、自動控製及儀器儀錶等專業學生和從事相關學科工程技術人員掌握的前沿技術。為此迫切需要將相應的研發結果應用到工農業和人們的生活中去。

目前國內有關DSP技術理論介紹的教材較多，而著重介紹實踐內容的書較少，為瞭便於提高學生應用開發能力，筆者結閤多年的教學經驗編寫瞭此書，希望對學習使用DSP技術的相關人員有所幫助。

本書重點介紹TMS320F28335的軟、硬件設計和實驗項目開發，全書共10章，第1章概述； 第2章介紹基本結構與特徵； 第3章介紹存儲器與通用I/O口； 第4章講解中斷管理； 第5章介紹片內外設； 第6章介紹瞭尋址方式和匯編指令； 第7章介紹瞭僞/宏指令和目標文件鏈接； 第8章介紹CCS軟件使用； 第9章介紹瞭實驗係統介紹；　第10章是實驗指導。

本書由姚曉通、李積英和蔣占軍閤作編寫。本書的第6~10章由姚曉通編寫，第1~3章由李積英編寫，第4、5章由蔣占軍編寫，全書由姚曉通統稿。在編寫過程中，參閱瞭不少國內外書籍、TI公司的原版資料，並得到北京精儀達盛公司大力支持，研究生王記榮等做瞭大量的整理文字工作，在此一並錶示衷心的感謝！

由於作者的水平有限，書中難免有不妥之處，懇請讀者批評指正。

編者

2014年8月

於蘭州交通大學

數字信號處理係統設計：基於新一代嵌入式處理器的實踐探索 導言：麵嚮實時與智能的信號處理新範式 隨著物聯網、工業自動化、汽車電子和5G通信技術的飛速發展，對信號處理係統的實時性、高精度和低功耗提齣瞭前所未有的挑戰。傳統的DSP（數字信號處理器）架構在應對復雜算法和多任務並行處理時，正逐漸暴露齣其在係統集成度和開發效率方麵的局限性。因此，探索和掌握麵嚮現代嵌入式係統的數字信號處理技術，成為當前電子工程師和科研人員必須掌握的核心技能。 本書聚焦於當前主流的高性能、高集成度嵌入式處理器在數字信號處理領域的應用與實踐。它旨在為讀者提供一個係統化、工程化的學習路徑，使讀者能夠獨立完成從理論分析到硬件實現的全過程，尤其側重於如何利用先進的片上資源（如高性能計算單元、專用加速器和豐富的片上外設）高效地實現復雜的DSP算法。 第一部分：現代嵌入式係統與信號處理基礎重構 本部分將首先建立讀者對現代嵌入式處理器架構的深入理解，並將其與傳統的DSP概念進行對比和融閤。 1.1 嵌入式處理器核心架構深入解析 我們將詳細剖析新一代嵌入式處理器的內部結構，特彆是那些集成瞭強大浮點運算能力（FPU）和SIMD（單指令多數據）加速單元的MIPS、ARM Cortex-A/R係列或特定DSP增強型微控製器。重點分析其流水綫設計、緩存一緻性機製（Cache Coherency）以及中斷響應機製如何影響實時信號處理的性能。我們將探討如何根據算法特性（如矩陣運算、捲積操作）來選擇最能發揮硬件優勢的指令集。 1.2 實時操作係統的角色與調度策略 在復雜的信號處理任務中，操作係統（RTOS）的管理至關重要。本章將不側重於通用的操作係統原理，而是專門針對信號處理流的實時性要求，探討如FreeRTOS、Zephyr或Linux實時補丁（PREEMPT_RT）下的任務調度策略。我們將分析如何利用優先級繼承、信號量和消息隊列來同步數據采集、算法執行和結果輸齣，確保端到端延遲的可預測性。 1.3 信號預處理與數據采集鏈優化 高效的信號處理始於高質量的數據采集。本章將深入探討高速模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的選型標準，包括有效位數（ENOB）、采樣率和量化噪聲。重點講解同步采樣技術、抗混疊濾波器的設計（基於模擬和數字實現）以及DMA（直接內存訪問）在數據流傳輸中的配置，以最大限度地減少CPU乾預，確保數據流的無縫銜接。 第二部分：核心數字信號處理算法的嵌入式實現 本部分是本書的核心，它將傳統DSP算法與現代嵌入式硬件的優化手段相結閤，展示如何高效地將理論轉化為可運行的代碼。 2.1 快速傅裏葉變換（FFT）的硬件加速實現 FFT是頻譜分析的基石。我們將研究不同長度FFT的蝶形運算特點，並詳細講解如何利用嵌入式處理器內的SIMD指令或專用MAC（乘積纍加）單元來並行處理復數運算，以實現數倍於標量實現的加速。同時，涵蓋定點FFT與浮點FFT的精度-性能權衡。 2.2 數字濾波器設計與定點運算優化 重點關注FIR和IIR濾波器的設計，包括窗口函數法、雙綫性變換法等。在嵌入式實現中，精度損失是關鍵問題。本章將詳述定點化過程中的量化誤差分析、溢齣保護機製以及如何通過位操作和查找錶優化計算效率。 2.3 現代自適應濾波與控製算法 針對噪聲消除、迴聲消除和係統辨識等高級應用，我們將引入LMS（最小均方）及變種算法。我們將探討如何在有限的計算資源下，平衡算法的收斂速度和穩態誤差，並討論卡爾曼濾波（KF）在狀態估計中的嵌入式實現挑戰與技巧。 第三部分：係統集成與性能調優實戰 理論算法的成功落地依賴於精妙的係統集成和細緻的性能調優。本部分側重於工程實踐。 3.1 嵌入式係統的多任務並行處理策略 當係統需要同時處理多路傳感器數據（如音頻、振動、溫度）時，資源競爭不可避免。我們將介紹基於數據流圖的任務劃分方法，並演示如何使用硬件加速器（如GPU或FPGA接口，若適用）卸載部分計算密集型任務，從而釋放主CPU資源給關鍵的實時控製循環。 3.2 內存訪問優化與數據局部性 信號處理算法通常涉及大量數據搬運。我們將分析如何通過閤理的內存布局（如結構體對齊、緩存綫填充）來提高數據的空間和時間局部性，有效利用L1/L2緩存，減少訪存延遲對實時性的衝擊。 3.3 性能度量、調試與驗證流程 高效的調試工具至關重要。本章介紹如何使用片上性能計數器（Performance Counters）來精確測量不同算法階段的周期消耗。我們將演示如何使用硬件調試探針（如JTAG/SWD）配閤邏輯分析儀，實現“黑盒”算法行為與“白盒”代碼執行之間的關聯分析，確保係統在極限負載下的穩定性和準確性。 結語：麵嚮未來的嵌入式信號處理趨勢 本書的最終目標是培養讀者“麵嚮硬件設計算法”的思維模式。通過對先進嵌入式平颱的深入實踐，讀者將能夠更好地適應未來嵌入式係統嚮異構計算、低功耗AIoT融閤的方嚮發展。掌握這些技能，意味著能夠設計齣既強大又經濟、滿足下一代工業和消費電子産品需求的實時信號處理解決方案。