工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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艾红，樊生文 著

图书标签:

• DSP
• 数字信号处理
• 工程应用
• 自动化
• 教材
• 通信
• 嵌入式系统
• 算法
• 滤波
• 快速傅里叶变换

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040366020

版次：1

商品编码：11185640

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：668

字数：960000

正文语种：中文

内容简介

　　《工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用》是教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会立项的“工程应用型自动化专业课程体系研究与教材建设”项目的成果。本书以TI公司的TMS320F2812为主线，介绍了数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）的基本原理与应用。全书共分13章：第1~2章介绍DSP技术的基本结构、主要特征和时钟电路；第3章介绍中断系统与应用；第4章介绍通用输入输出GPIO与CPU定时器；第5章介绍存储器映射和外部接口XINTF；第6章介绍DSP的事件管理器，事件管理器是控制电机的重要模块；第7章介绍串行通信接口SCI应用技术；第8章介绍A/D转换模块；第9章介绍DSP应用中的C语言以及程序结构；第10章介绍串行外设接口SPI和D/A转换功能的实现。第11~13章介绍无刷直流电机、异步感应电机和数字信号处理的具体应用案例。
　　本书通过每章综合举例或者对重点内容的总结，力求使读者深入了解DSP各个模块，并具备应用DSP技术解决工程应用型问题的基础。《工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用》通过实例分析掌握重要模块的核心内容、特点和应用方法，重点介绍DSP原理涉及的新技术、新方法以及在无刷直流电机、异步感应电机和数字信号处理的典型应用案例。
　　《工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用》既可作为大专院校自动化、计算机、电气工程、测控等相关专业的教材，也可供从事测量、运动控制系统、智能仪表设计和开发的科研与工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 DSP技术概述
1.1 什么是DSP
1.2 DSP技术的分类与主要技术指标
1.2.1 DSP的分类
1.2.2 DSP的主要技术指标
1.3 DSP的应用
1.4 DSP的基本结构及主要特征
1.5 TMS320F28xDSP芯片硬件特征
思考题与习题

第2章 TMS320F2812CPU和时钟
2.1 TMS320F281xCPU
2.1.1 CPU功能块和寄存器
2.1.2 状态寄存器（STO，STl）
2.1.3 乘法操作
2.2 CPU中断向量与优先级
2.3 可屏蔽中断与非屏蔽中断
2.3.1 可屏蔽中断
2.3.2 非屏蔽中断
2.4 流水线
2.5 TMS320F2812引脚功能
2.6 时钟电路
2.6.1 时钟单元
2.6.2 振荡器和锁相环PLL时钟模块
2.7 锁相环与时钟控制寄存器
2.7.1 PLL控制寄存器PLLCR
2.7.2 外设时钟控制寄存器PCLKCR
2.7.3 高速外设时钟预定标寄存器HISPCP
2.7.4 低速外设时钟预定标寄存器LOSPCP
2.8 三种低功耗模式
2.9 低功耗模式控制寄存器
2.9.1 诋功耗模式控制寄存器0（LPMCRO）
2.9.2 低功耗模式控制寄存器1（LPMCRl）
2.10 看门狗
2.10.1 看门狗工作原理
2.10.2 看门狗复位和中断模式
2.10.3 低功耗模式下看门狗操作
2.11 看门狗相关寄存器
2.11.1 系统控制和状态寄存器SCSR
2.11.2 看门狗计数器寄存器WDCNTR
2.11.3 看门狗复位密钥寄存器WDKEY
2.11.4 看门狗控制寄存器WDCR
思考题与习题

第3章 中断系统与应用
3.1 PIE中断控制概述
3.2 中断向量表的映射
3.3 中断源
3.4 PIE中断向量表
3.5 PIE中断寄存器
3.5.1 PIE控制寄存器PIECTRL
3.5.2 PIE中断应答寄存器PIEACK
3.5.3 PIE中断标志寄存器PIEIFRx
3.5.4 PIE中断使能寄存器PIEIERx
3.6 CPU中断寄存器
3.6.1 CPU中断标志寄存器IFR
3.6.2 CPU中断使能寄存器IER
3.7 外部中断控制寄存器
3.7.1 外部中断l控制寄存器XINTICR
3.7.2 外部中断2控制寄存器XINT2CR
3.7.3 外部NMI中断控制寄存器XNMICR
3.7.4 外部中断1计数器XINTlCTR
3.7.5 外部中断2计数器XINT2CTR
3.8 LED显示与按键中断应用举例
思考题与习题

第4章 GPIO功能与CPU定时器
4.1 GPIO功能框图
4.2 TMS320F2812GPIO寄存器
4.3 I/O映射
4.4 输入量化与I/O引脚
4.4.1 输入量化控制寄存器
4.4.2 两种类型输入量化
4.5 CPIO与按键应用实例
4.6 CPU定时器结构与工作愿理
4.7 CPU定时器寄存器
4.7.1 CPU定时器控制寄存器TIMERxTCR
4.7.2 CPU定时器计数器寄存器TIMERxTIM
4.7.3 CPU定时器计数器寄存器高位TIMERxTIMH
4.7.4 CPU定时器周期寄存器TIMERxPRD
4.7.5 CPU定时器周期寄存器高位TIMERxPRDH
4.7.6 CPU定时器预定标寄存器TIMERxTPR
4.7.7 CPU定时器预定标寄存器高位TIMERxTPRH
4.8 CPU定时器中断应用举例
4.9 外部中断XINT13应用举例
4.10 非屏蔽中断应用举例
思考题与习题

第5章 存储器与外部接口XINTF
5.1 总线
5.2 存储器映射
5.2.1 存储器映射图
5.2.2 存储器映射图中各部分功能
5.2.3 片内存储器与外部接口映射
5.2.4 CSM影响的片内资源
5.2.5 寄存器映射
5.3 存储器和寄存器的等待状态
5.4 Flash存储器
……
第6章 事件管理器
第7章 串行通信接口SCI
第8章 A/D转换模块
第9章 DSP软件开发与C语言编程
第10章 串行外设接口SPI
第11章 基于DSP的无刷直流电机控制
第12章 基于DSP的数字信号处理算法
第13章 异步感应电机DSP的矢量控制
参考文献

前言/序言

　　随着技术的进步，DSP（数字信号处理器）已广泛应用于机器人控制、自动测试诊断设备、数字信号处理和直流电机与交流电机控制等方面。在采用直接转矩控制、矢量控制等先进算法时也可以考虑采用DSP为中心组成控制系统。对电子信息和自动化等专业的学生来讲，在DSP技术方面的深入应用，对今后从事自动化专业、计算机专业以及交叉学科的研究起着积极作用。针对各高校陆续开出的DSP原理及应用课程，选择具有先进性的2000系列DSP作为教材主线，是比较容易入门的学习方法。教材的出版为培养应用型人才具备硬件设计、软件编程与系统设计能力奠定基础。
　　一、教材特点
　　1.容易入门
　　DSP的寄存器多，内容跨度较大。本书讲解思路清楚，力争使学生容易入门
　　2.突出重点，与实例相结合
　　针对重要知识点结合实例讲解，结合应用程序讲解。如中断、定时器、通用输入输出GPIO、A/D和串行通信接口SCI。阐述事件管理器产生PWM控制电机，捕获单元和正交编码脉冲电路应用，利用串行外设接口SPI实现D/A转换等。通过课内学时的教学，基本掌握2000系列DSP主要应用内容。

《数字信号处理：理论基础与工程实践》 概述 《数字信号处理：理论基础与工程实践》是一本面向高等院校本科生和研究生，以及从事相关领域研究与开发的工程技术人员的专业教材。本书深入浅出地阐述了数字信号处理（DSP）的核心概念、基本原理和关键技术，并着重于理论知识在实际工程应用中的转化与实现。本书旨在为读者构建坚实的理论基础，培养独立分析和解决实际工程问题的能力，使其能够熟练运用DSP技术应对通信、音频、图像、控制、医疗等众多领域的挑战。 内容特色 本书最大的特色在于其理论深度与工程实践的紧密结合。我们坚信，脱离工程背景的理论是空洞的，而缺乏理论指导的实践则是盲目的。因此，本书在讲解每一个抽象的DSP概念时，都会辅以丰富的工程实例和应用场景，让读者直观地理解理论的意义和价值。同时，在介绍实际的工程实现方法时，也会追溯到其背后的数学原理，帮助读者建立起“知其然，更知其所以然”的认知。 章节概览 第一部分：数字信号处理基础 第一章：引言与信号模型 本章将带领读者走进数字信号处理的世界，阐述其在现代科技中的重要地位和广泛应用。我们将探讨模拟信号与数字信号的区别，介绍采样、量化、编码等数字信号处理的关键流程。同时，会介绍常用的信号模型，如离散时间信号、离散频率信号、周期信号、非周期信号等，为后续章节的学习奠定基础。 重点内容： DSP的定义与发展；模拟信号与数字信号的转换；采样定理；量化误差；常用信号模型。 第二章：离散时间信号与系统 本章将深入探讨离散时间信号的数学表示和性质，包括单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等基本信号。我们将介绍描述离散时间系统的基本模型——差分方程，并引入卷积运算，这是分析线性时不变（LTI）系统的核心工具。读者将学习如何通过卷积来理解系统的零输入响应和零状态响应，以及判断系统的稳定性与因果性。 重点内容： 离散时间信号的分类与运算；LTI系统的定义；差分方程；卷积和；系统稳定性与因果性。 第三章：傅里叶变换与频谱分析 傅里叶变换是理解信号频谱特性的基石。本章将系统介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其性质。我们将重点讲解DFT在实际应用中的重要性，并介绍如何通过快速傅里叶变换（FFT）算法高效地计算DFT，从而实现信号的频谱分析。通过大量的图示和算例，读者将理解如何从时域信号中提取频率域信息，识别信号的频率成分，并理解傅里叶变换在滤波、调制解调等应用中的作用。 重点内容： DTFT与DFT；DFT的性质；FFT算法原理；频谱泄漏与窗函数。 第四章：Z变换 Z变换是分析离散时间系统频域特性的有力工具，它类似于拉普拉斯变换在连续时间系统中的作用。本章将详细介绍Z变换的定义、性质以及收敛域的概念。我们将学习如何利用Z变换来求解差分方程，分析系统的频率响应，并理解其与系统稳定性的关系。Z变换还为理解滤波器设计提供了重要的理论基础。 重点内容： Z变换的定义与性质；收敛域；逆Z变换；利用Z变换求解差分方程；系统函数。 第二部分：数字滤波器设计与实现 第五章：数字滤波器基础 数字滤波器是DSP中最核心的应用之一。本章将介绍数字滤波器的基本概念、分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将深入探讨两类滤波器的特点、优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。本章还将介绍滤波器设计的基本要求，如幅频特性、相频特性等。 重点内容： 数字滤波器的作用与分类；IIR与FIR滤波器的区别；滤波器设计指标；零极点图。 第六章：有限冲激响应（FIR）滤波器设计 FIR滤波器因其线性相位特性而备受青睐。本章将重点介绍几种常用的FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、凯泽窗等）、频率采样法以及最优逼近法（如Parks-McClellan算法）。我们将详细讲解各种方法的原理，分析其设计过程中的权衡，并提供具体的设计算例。 重点内容： 窗函数法设计FIR滤波器；频率采样法；Parks-McClellan算法（Remez算法）；FIR滤波器的线性相位。 第七章：无限冲激响应（IIR）滤波器设计 IIR滤波器以其对有限的计算量实现更陡峭的过渡带而著称。本章将介绍几种经典的IIR滤波器设计方法，包括巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）以及椭圆（Cauer）滤波器。我们将讲解这些滤波器从模拟原型设计到数字滤波器实现的转换过程，以及它们在幅频特性上的不同表现。同时，也会讨论IIR滤波器的稳定性问题。 重点内容： 模拟滤波器原型设计；冲激不变法；双线性变换法；巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器；IIR滤波器稳定性。 第八章：滤波器实现 本章将探讨数字滤波器的具体实现方式，包括直接型、规范型（如级联型、并联型）等结构。我们将分析不同实现结构对计算量、存储量以及对数值误差的影响。此外，还会介绍一些常用的滤波器实现技巧，以提高运算效率和精度，为实际的硬件或软件实现提供指导。 重点内容： 直接型实现；级联型实现；并联型实现；数据格式与数值误差。 第三部分：数字信号处理应用 第九章：多速率信号处理 多速率信号处理是DSP中一个非常重要的分支，它处理的是不同采样率信号之间的转换。本章将介绍上采样（插值）和下采样（抽取）的基本原理和方法，以及它们在音频、图像压缩和通信系统中的应用。我们还将探讨多速率滤波器的设计和实现，如插值滤波器和抽取滤波器。 重点内容： 上采样与下采样；插值与抽取；多速率滤波器的设计；变采样率系统。 第十章：自适应滤波器 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其系统参数，以达到最佳的滤波效果。本章将介绍几种经典的自适应滤波器算法，如最小均方（LMS）算法及其变种。我们将详细讲解这些算法的工作原理，分析其收敛性能，并给出在噪声消除、回声消除、信道均衡等方面的应用实例。 重点内容： 自适应滤波器的基本原理；LMS算法；RLS算法（简述）；自适应滤波器的应用。 第十一章：谱估计 谱估计是从含有噪声的观测数据中估计信号的功率谱密度。本章将介绍多种谱估计方法，包括经典谱估计（如周期图法、Welch法）和现代谱估计（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。我们将分析不同方法的优缺点，以及它们在信号分析、故障诊断等领域的应用。 重点内容： 功率谱密度；周期图法；Welch法；参数化谱估计。 第十二章：数字信号处理在通信系统中的应用 本章将聚焦于DSP在现代通信系统中的核心作用。我们将探讨数字调制与解调技术（如ASK, FSK, PSK, QAM）、信道编码与解码、均衡技术以及扩频通信等。通过具体的通信系统架构分析，读者将深刻理解DSP如何赋能高速、可靠的无线和有线通信。 重点内容： 数字调制解调；信道编码；信道均衡；OFDM技术（简述）。 第十三章：数字信号处理在图像与音频处理中的应用 本章将展示DSP在图像和音频领域的强大能力。在图像处理方面，我们将介绍图像增强、滤波、边缘检测、图像压缩（如JPEG）等技术。在音频处理方面，我们将探讨音频信号的采样与量化、音频压缩（如MP3）、语音识别、音频效果处理等。 重点内容： 图像增强与滤波；边缘检测；JPEG图像压缩；音频信号处理；MP3音频压缩；语音信号处理。 本书的编写目标 系统性： 全面覆盖数字信号处理的核心理论和关键技术。 深度性： 深入剖析原理，不满足于表面描述。 实用性： 强调理论与工程实践的结合，提供丰富的应用案例。 前沿性： 介绍部分新兴的DSP技术和发展趋势。 可读性： 语言清晰，逻辑严谨，图文并茂，便于读者理解和吸收。 适用读者 电子工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的本科生和研究生。 从事通信、控制、音频、图像、嵌入式系统、仪器仪表等领域的研究、设计与开发工程师。 对数字信号处理技术感兴趣的科研人员和技术爱好者。 学习建议 本书的编写兼顾了理论学习和动手实践。建议读者在学习理论知识的同时，积极思考这些理论在实际工程中的应用，并尽可能通过编程（如MATLAB, Python等）或使用DSP开发板进行仿真和实验，将理论转化为实践能力。 结语 数字信号处理是现代信息技术不可或缺的关键支撑技术。掌握DSP理论与技术，将为读者打开一扇通往广阔技术应用领域的大门。《数字信号处理：理论基础与工程实践》将是您踏上这一精彩旅程的可靠伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于我这个经常需要进行信号采集和数据分析的研发人员来说，简直是及时雨。我一直在寻找一本能够系统性梳理 DSP 技术，并提供丰富工程实践指导的参考书。这本《DSP原理及应用》完美地满足了我的需求。书中关于时域和频域分析方法的讲解，以及它们在实际问题中的应用，都让我受益匪浅。我特别喜欢书中关于小波变换在信号去噪和特征提取方面的应用分析，这正是我目前工作中急需的知识。作者在讲解过程中，不仅深入剖析了算法的理论基础，更重要的是结合实际工程项目，讲解了如何选择合适的算法，如何优化参数，以及如何处理实际数据中的噪声和异常值。书中的很多技巧和经验，都是作者在长期工程实践中总结出来的，直接阅读这本书，就相当于站在巨人的肩膀上，大大缩短了自己摸索的时间。对于任何从事信号处理相关工作的工程师来说，这本书都绝对是值得收入囊中的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

对于初学者来说，DSP 领域确实存在一定的门槛，各种公式和算法看起来确实有点吓人。但这本《DSP原理及应用》真的是一本非常友好的入门教材。它不像其他一些书籍那样上来就抛出一堆复杂的数学公式，而是从最基本的概念入手，逐步引导读者进入 DSP 的世界。书中的语言通俗易懂，大量的图表和类比让复杂的概念变得生动形象。我尤其喜欢书中关于信号采样和重建的讲解，这一点是很多 DSP 应用的基础，这本书给出了非常清晰的解释，包括奈奎斯特采样定理的由来以及实际应用中的一些坑。此外，书中还专门辟章节讲解了常用的 DSP 芯片架构，以及如何使用这些芯片进行开发，这对于想要上手实践的读者来说非常有价值。这本书的优点在于，它能够有效地降低学习难度，让初学者能够快速建立起对 DSP 的整体认知，并逐步掌握核心技术，为后续更深入的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我们这些苦苦钻研 DSP 的工程师量身定做的！作为一名在嵌入式系统领域摸爬滚打多年的老兵，我一直在寻找一本既能深入讲解 DSP 核心原理，又能直接指导实际工程应用的教材。市面上很多书要么理论过于抽象，读起来像天书，要么就是简单罗列几个应用实例，却缺乏底层逻辑的支撑。这本《DSP原理及应用》就彻底解决了这个问题。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是让你明白“为什么这么做”。作者在讲解每个算法和概念时，都巧妙地将其与实际工程中的挑战联系起来，比如滤波器设计在音频信号处理中的具体应用，或者 FFT 在通信系统中的作用。书中的例子讲解清晰透彻，代码示例也贴近实际开发环境，甚至连一些容易被忽视的细节，比如浮点运算的精度问题，都考虑到了。阅读这本书的过程，我感觉像是和一位经验丰富的导师在对话，他不仅点拨迷津，更能传授解决问题的“内功心法”。看完这本书，我感觉自己对 DSP 的理解上升到了一个全新的高度，再面对复杂的项目，也更有信心了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到这本《DSP原理及应用》时，我还有点担心它会太过于理论化，毕竟 DSP 这个领域听起来就带着浓厚的数学色彩。但实际阅读下来，我发现我的担忧是多余的。作者在保持理论严谨性的同时，非常注重实际应用的可操作性。书中大量的工程实例，从通信系统中的信号调制解调，到图像处理中的滤波和特征提取，再到自动控制系统中的反馈控制，都给出了非常详细的实现思路和关键算法的讲解。我特别喜欢书中关于自适应滤波器的部分，它在很多实时信号处理场景下都至关重要，而这本书则非常深入地剖析了 LMS 和 RLS 等经典算法的原理及其工程实现中的注意事项。不仅仅是介绍算法，更重要的是指导读者如何根据实际需求选择合适的算法，如何进行参数调优，以及如何处理实际工程中可能遇到的各种干扰和误差。这本书就像一个经验丰富的工程师的手把手教学，让我能够清晰地看到理论是如何转化为实际可用的工程解决方案的。

评分☆☆☆☆☆

我之前对 DSP 的理解一直停留在比较浅层的概念层面，尤其是数字信号的采样、量化这些基础知识，感觉有些模糊。直到读了这本《DSP原理及应用》，才算是真正打通了任督二脉。这本书的体系结构非常清晰，从最基础的数字信号理论开始，循序渐进地引入到各种重要的 DSP 算法，比如 Z 变换、离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）等等。作者在解释这些数学概念时，并没有使用过于晦涩的语言，而是通过大量的图示和通俗易懂的比喻来辅助理解。更让我惊喜的是，书中对这些算法的实际应用场景进行了非常详尽的描述。比如，在讲解 FIR 和 IIR 滤波器时，不仅介绍了它们的设计方法，还举例说明了如何在音频降噪、语音识别等领域应用。我尤其喜欢书中关于 FFT 的章节，它不仅讲了 FFT 的原理，还深入分析了它在频谱分析、调制解调等方面的实际操作和注意事项。这本书的优点在于，它能够让你在掌握理论知识的同时，也能触类旁通，将所学应用于实际的工程问题中，大大提高了学习效率。

评分☆☆☆☆☆

本书通过每章综合举例或者对重点内容的总结，力求使读者深入了解DSP各个模块，并具备应用DSP技术解决工程应用型问题的基础。《工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用》通过实例分析掌握重要模块的核心内容、特点和应用方法，重点介绍DSP原理涉及的新技术、新方法以及在无刷直流电机、异步感应电机和数字信号处理的典型应用案例。

评分☆☆☆☆☆

书！！！！！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

艾红是个好老师 这书写得不错 不过京东把这书都弄脏了 没保存好

评分☆☆☆☆☆

内容全面，层次分明，终于如愿以偿买到这本书了…

评分☆☆☆☆☆

快递很给力

评分☆☆☆☆☆

很好的书，讲解非常详细，适合初学者，浅显易懂

评分☆☆☆☆☆

不错 值得一试 推荐一下

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

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