DSP原理与技术(第2版本科电气信息类系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

欧阳名三 编

图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 电气工程
• 本科教材
• 工程技术
• 算法
• 滤波

出版社： 合肥工业大学出版社

ISBN：9787565018558

版次：2

商品编码：11540015

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

内容简介

数字信号处理芯片是一种进行信号处理运算的微处理器芯片，可实时快速地实现各种数字信号处理算法。20多年来，DSP芯片发展十分迅速，已广泛应用于自动控制、通信、电子等领域。
欧阳名三主编的《DSP原理与技术(第2版)》以高等院校教材形式编写，适合作为电气信息类（电气工程、自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电气信息工程等）专业学生的教科书，也可作为从事DSP开发与应用的广大科技人员的参考书。编者力图使本书有助于读者掌握TMS320LF2407DSP原理和采用DSP为各自所从事的学科解决实际的问题。因此，在编写本书时，力求深入浅出，通俗易懂，并注重理论联系实际，着重实际应用。书中提供了大量实用电路和程序，均是编者多年从事DSP开发的应用实例，供读者引用和参考。

目录

第1章 DSP的基本概述
1.1 DSP的含义
1.2 DSP的发展和分类
1.2.1 DSP芯片的发展
1.2.2 TI公司的DSP芯片
1.2.3 DSP的分类
1.3 DSP的特点
1.3.1 哈佛结构
1.3.2 多总线结构
1.3.3 流水线
1.3.4 硬件乘法器
1.3.5特殊DSP指令
1.4 DSP的应用
1.5 DSP系统的设计流程
1.5.1 算法模拟
1.5.2 器件选型
1.5.3 软硬件设计
1.5.4 调试
习题
第2章 TMS320LF240x系列DSP内部资源介绍
2.1 TMS320LF240x系列DSP基本结构和引脚功能
2.1.1 TMS320LF240x系列DSP基本结构
2.1.2 引脚功能
2.2 总线结构
2.3 中央处理单元(CPU)
2.3.1 CPU状态寄存器
2.3.2 中央算术逻辑单元(CALU)
2.3.3 输入定标移位器
2.3.4 乘法器
2.3.5辅助寄存器和辅助寄存器算术单元-.
2.4 系统配置寄存器
2.5 存储器和I/O空间
2.5.1 存储器概述
2.5.2 程序存储器
2.5.3 数据存储器
2.5.4 I/O空间
2.6 中断系统
2.6.1 中断简介
2.6.2 中断的执行过程
2.6.3 中断向量与中断向量表
2.6.4 CPU中断控制寄存器
2.6.5外设中断寄存器
2.6.6中断响应延时
2.6.7可屏蔽外部中断
2.7 复位操作
2.8 程序控制
2.8.1 程序地址的产生
2.8.2 跳转、调用和返回
2.8.3 单指令重复操作
习题
第3章 指令系统和程序编写
3.1 寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 直接寻址
3.1.3 间接寻址
3.2 指令系统
3.2.1 汇编句法格式
3.2.2 指令集
3.3 伪指令
3.4 运算基础
3.4.1 数的定标
3.4.2 DSP定点算术运算
3.5 DSP算术运算程序
3.5.1 加法和乘法运算
3.5.2 减法运算
3.5.3 除法运算
3.5.4 BCD数转二进制程序
3.6几种基本文件
习题
第4章 DSP片内外设
4.1 看门狗(WD)定时器模块
4.1.1 看门狗(WD)定时器模块的结构
4.1.2 看门狗(WD)定时器的操作
4.2 数字I/O端口
4.2.1 I/O端口概述
4.2.2 数字I/O端口寄存器
4.2.3 数据和方向控制寄存器
4.2.4 应用举例
4.3 事件管理器(EV)模块
4.3.1 通用定时器的结构和相关寄存器
4.3.2 通用定时器的工作模式
4.3.3 事件管理器中断
4.3.4 通用定时器的应用
4.3.5 通用定时器的输入和输出信号
4.3.6 比较单元和脉宽调制电路PWM
4.3.7 事件管理的空间矢量PWM波形产生
4.3.8 PWM波形产生举例
4.4 捕获单元
4.4.1 捕获单元概述
4.4.2 捕获单元操作
4.4.3 捕获单元应用举例
4.5 正交编码脉冲(QEP)电路
4.5.1 正交编码脉冲电路概述
4.5.2 正交编码脉冲电路的时基
4.5.3 正交编码脉冲电路的编码
4.5.4 正交编码脉冲电路的计数
4.5.5 正交编码脉冲电路寄存器的设置
4.5.6 应用实例
4.6 模数转换模块(ADC)
4.6.1 模数转换模块(ADC)概述
4.6.2 自动排序器的工作原理
4.6.3 ADc时钟预定标
4.6.4 校准模式
4.6.5 自测试模式
4.6.6 ADC模块的寄存器
4.6.7 应用举例
4.7 串行通信接口(SCI)
4.7.1 串行通信接口的结构
4.7.2 可编程的数据格式
4.7.3 SCI多处理器通信
4.7.4 SCI通信模式
4.7.5 串行通信接口中断
4.7.6 SCI波特率计算
4.7.7 SCI模块寄存器
4.7.8 应用举例
4.8 串行外设接口(SPI)
4.8.1 串行外设接口的结构
4.8.2 sPI操作
4.8.3 串行外设接口中断
4.8.4 数据格式
4.8.5 SPI波特率和时钟模式
4.8.6 SPI的复位初始化
4.8.7 SPI的数据传送实例
4.8.8 串行外设接口的控制寄存器
4.8.9 应用举例
4.9 CAN控制器模块
4.9.1 CAN控制器的结构和内存映射
4.9.2 邮箱和信息对象
4.9.3 CAN控制寄存器
4.9.4 CAN状态寄存器
4.9.5 CAN中断逻辑
4.9.6 CAN配置模式
4.9.7 应用举例
习题
第5章 接口电路设计
5.1 电源电路
5.2 时钟电路和复位电路
5.2.1 PLL滤波电路
5.2.2 时钟电路设计
5.2.3 复位电路设计
5.3 存储器的扩展
5.4 通讯接口电路设计
5.4.1 RS232接口设计
5.4.2 485接口设计
5.4.3 CAN接口设计
5.5 JTAG接口
5.6 LC接口
5.7 电平转换
5.7.1 采用电平转换芯片
5.7.2 采用三极管实现电平转换
5.7.3 采用光耦实现电平转换
5.8 功能引脚和未用的输入/输出引脚的处理
习题
第6章 C语言在DSP编程中的应用
6.1 DSP C语言的特征
6.2 存储格式的区分
6.3 CCS中不同空间的访问
6.3.1 访问I/O空间
6.3.2 访问数据空间
6.1 中断处理
6.4.1 中断处理方法
6.4.2 回调法中片内外设源的准确判断
6.5 C语言与汇编语言混合编程
6.5.1 独立的C程序和汇编程序模块接口
6.5.2 C程序中访问汇编程序变量
6.5.3 在汇编程序中访问C程序变量
6.6 CCs中C语言工程项目的建立与示例
6.6.1 C工程项目建立所需的5种文件
6.6.2 C工程项目示例
6.7 C项目编译时生成的段
6.7.1 段的分配情况
6.7.2 C语言生成的复杂的.const段
6.8 定标在C语言中的模拟
6.8.1 加法/减法运算的C语言定点模拟
6.8.2 乘法运算的C语言定点模拟
6.8.3 除法运算的C语言定点模拟
6.8.4 浮点至定点变换的C程序举例
习题
第7章 TMS320LF240x在电机驱动方面的应用
7.1 在有刷直流电机中的应用(PWM)
7.2 在异步交流电机中的应用
7.2.1 SPwM波形的调制
7.2.2 SVPwM波的调制
7.3 U/F控制技术在变频器中的应用
7.3.1 U/F控制原理
7.3.2 变频器中的保护措施及基本工作原理
7.3.3 系统软件框架的构建
习题
附录1 TMS320LF2407头文件
附录2 TMS320LF240x系列DSP中断优先级和中断向量表.
附录3 指令功能速查(按字母顺序)
参考文献

信号处理的基石：揭秘数字信号处理的奥秘 在飞速发展的现代科技浪潮中，数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）技术如同一位默默无闻却至关重要的工程师，支撑着我们日常生活的方方面面，从清晰悦耳的音乐播放，到高分辨率的影像传输，再到智能手机的精准定位，无不闪耀着DSP的光芒。它不仅是信息科学的核心理论之一，更是实现诸多先进技术不可或缺的驱动力。本书将带领读者深入探究DSP的精髓，勾勒出这一迷人领域的全貌。 理解数字信号：信息的编码与转换 DSP的核心在于处理“数字信号”。与我们日常感知到的连续变化的模拟信号不同，数字信号是以离散的时间点和量化幅度来表示的。因此，理解如何将模拟信号转化为数字信号，以及数字信号的特性，是DSP学习的起点。 采样（Sampling）： 连续的模拟信号在时间轴上以固定的间隔被“截取”成一系列离散的样本点。这个间隔称为采样周期（sampling period），其倒数即为采样频率（sampling frequency）。奈奎斯特-香农采样定理（Nyquist-Shannon sampling theorem）是这一过程的基石，它指出，为了无损地恢复原始模拟信号，采样频率必须至少是信号最高频率的两倍。我们将深入剖析采样定理的原理，探讨欠采样和过采样的影响，以及实际应用中的采样率选择策略。 量化（Quantization）： 采样得到的样本点的值，其幅度在连续的范围内。为了将其转化为数字形式，需要将其映射到有限个离散的数值级别上。这个过程称为量化。量化精度（bit depth）决定了量化级别的数量，更高的精度意味着更小的量化误差。我们将详细介绍均匀量化和非均匀量化（如μ-law和A-law编码），分析量化误差的产生机理，并探讨如何通过提高量化位数来改善信号的信噪比。 编码（Encoding）： 量化后的数值需要进一步编码成二进制形式，以便计算机进行存储和处理。常用的编码方式包括原码、反码、补码等。我们将介绍这些编码方式的特点及其在DSP系统中的应用。 离散时间系统：信号的处理与变换 一旦信号被转化为数字形式，就可以在离散时间系统中进行各种处理。这些系统是DSP的核心“计算引擎”。 离散时间信号（Discrete-Time Signals）： 我们将研究各种重要的离散时间信号，包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号等。理解这些基本信号的性质，是分析更复杂信号的基础。 线性时不变（LTI）系统： 大多数DSP系统都可以近似建模为LTI系统。LTI系统的两个关键特性是叠加性和时移不变性。我们将深入探讨LTI系统的基本概念，以及它们在信号处理中的重要性。 卷积（Convolution）： 卷积是描述LTI系统响应的数学运算。通过输入信号与系统冲激响应的卷积，可以得到系统的输出信号。我们将详细讲解一维和二维卷积的计算方法，以及其在滤波、系统分析等方面的应用。 差分方程（Difference Equations）： LTI系统可以用差分方程来描述。差分方程将当前输出与过去输出和当前输入以及过去输入联系起来。我们将学习如何从系统模型推导出差分方程，以及如何求解这些方程以获得系统响应。 系统函数（System Function）与零极点分析（Pole-Zero Analysis）： Z变换（Z-transform）是分析离散时间系统的重要工具。通过Z变换，差分方程可以转化为代数方程，从而引入系统函数。系统函数由零点（zeros）和极点（poles）决定，它们在复平面上的位置能够直观地反映系统的频率响应特性、稳定性和因果性。我们将深入研究零极点分析的方法，以及它们如何指导系统设计。 傅里叶分析：信号的频率域揭秘 傅里叶分析是DSP中一个至关重要的理论工具，它允许我们将信号从时域（time domain）转换到频域（frequency domain），从而揭示信号中包含的各种频率成分。 离散傅里叶变换（DFT）： DFT是傅里叶分析在离散时间信号上的推广。它将一个有限长度的离散时间信号转换为其在离散频率点上的频谱表示。我们将详细讲解DFT的定义、计算方法以及其在频谱分析、滤波器设计等领域的应用。 快速傅里叶变换（FFT）： DFT的直接计算复杂度很高，尤其对于长序列。FFT算法是一种高效计算DFT的方法，大大降低了计算量，使得实时信号处理成为可能。我们将介绍几种典型的FFT算法（如Cooley-Tukey算法），并探讨其工作原理和加速原理。 傅里叶级数（FS）与傅里叶变换（FT）： 虽然我们主要关注离散信号，但理解连续信号的傅里叶级数和傅里叶变换有助于我们理解DFT的起源和意义。我们将简要回顾这些连续域的概念，为理解DFT奠定基础。 功率谱密度（PSD）和能量谱密度（ESD）： 傅里叶分析不仅可以揭示信号的频率成分，还可以用来分析信号的功率分布和能量分布。我们将介绍PSD和ESD的概念，以及如何利用FFT计算它们。 数字滤波：信号的“净化”与“整形” 数字滤波器是DSP中最常见的应用之一，其作用是选择性地增强或抑制信号中的特定频率成分，从而达到“净化”或“整形”信号的目的。 FIR滤波器（Finite Impulse Response Filters）： FIR滤波器是一种没有反馈的数字滤波器，其冲激响应是有限长的。FIR滤波器具有稳定性好、线性相位等优点。我们将研究FIR滤波器的设计方法，如窗函数法（Hamming, Hanning, Blackman等）和频率采样法，以及如何根据期望的频率响应来设计滤波器系数。 IIR滤波器（Infinite Impulse Response Filters）： IIR滤波器具有反馈，其冲激响应是无限长的。IIR滤波器可以用更少的阶数实现与FIR滤波器相似的频率响应，从而节省计算资源。我们将介绍IIR滤波器的设计方法，如双线性变换法、脉冲不变法等，并将探讨其设计中的稳定性问题。 滤波器分类： 根据频率响应特性，滤波器可以分为低通滤波器（pass low frequencies）、高通滤波器（pass high frequencies）、带通滤波器（pass a band of frequencies）和带阻滤波器（reject a band of frequencies）。我们将分析不同类型滤波器的频率响应曲线，并研究如何针对不同应用场景设计相应类型的滤波器。 滤波器性能指标： 滤波器的性能可以通过通带纹波（passband ripple）、阻带衰减（stopband attenuation）、过渡带宽（transition bandwidth）等指标来衡量。我们将学习如何根据这些指标来评估和选择滤波器。 其他重要概念与技术 除了上述核心内容，DSP领域还包含许多其他重要的概念和技术，它们共同构成了DSP的完整图景。 格林函数（Green's Function）与冲激响应（Impulse Response）： 冲激响应是描述LTI系统对单位脉冲信号响应特性的重要概念。格林函数可以看作是更广义的冲激响应，它描述了系统对狄拉克δ函数（离散情况下的单位脉冲）的响应。 窗函数（Window Functions）： 在进行DFT计算时，通常需要截取有限长度的信号。截断操作会引入频谱泄漏。窗函数可以用来减小频谱泄漏，提高频谱分析的精度。我们将研究各种窗函数的特性及其应用。 相关（Correlation）： 相关是一种衡量两个信号相似度的度量。自相关（autocorrelation）用于分析信号的周期性或重复性，互相关（cross-correlation）用于检测两个信号之间的延迟或相似性。我们将探讨相关函数的性质及其在模式识别、信号检测等方面的应用。 谱估计（Spectral Estimation）： 在实际应用中，我们往往无法直接知道信号的真实频谱。谱估计技术就是利用有限的观测数据来估计信号的功率谱密度。我们将介绍一些经典的谱估计方法，如周期图法（periodogram）和Welch法。 多速率信号处理（Multirate Signal Processing）： 多速率信号处理研究如何有效地改变信号的采样率，如抽取（decimation）和插值（interpolation）。这在不同采样率的信号之间进行数据转换时非常有用，例如在音频和通信系统中。 自适应信号处理（Adaptive Signal Processing）： 自适应滤波器能够根据输入信号的特性自动调整其参数，以达到最优的滤波效果。这在消除噪声、回声抑制等方面具有广泛的应用。 离散傅里叶级数（DFS）和离散傅里叶变换（DFT）的区别与联系： 了解DFS用于处理周期性离散信号，而DFT用于处理有限长度的非周期性离散信号。 DSP的应用前景 DSP技术已经渗透到各个领域，其应用前景广阔。 通信系统： 手机通信、无线网络、卫星通信等都离不开DSP技术，用于调制解调、信道编码、信号均衡等。 音频与图像处理： MP3、JPEG、高清电视、虚拟现实等技术都高度依赖DSP，实现音频压缩、图像增强、视频编码等。 医疗诊断： MRI、CT扫描、超声波成像等医疗设备中的信号处理。 自动控制： 工业自动化、机器人、航空航天等领域的控制系统。 生物医学工程： 生理信号（如心电图、脑电图）的分析与处理。 科学研究： 地震数据分析、粒子物理实验数据处理等。 本书旨在为读者构建一个扎实的DSP理论基础，并引导读者了解这些理论如何在实际应用中转化为强大的工具。通过对DSP原理的深入理解，读者将能够更好地掌握现代科技的脉搏，并为未来在相关领域的创新和发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在通信工程领域工作的工程师，经常需要处理各种复杂的信号。因此，一本能够系统深入讲解DSP原理和技术的书籍对我来说至关重要。《DSP原理与技术（第2版）》这本书，无疑满足了我的需求。从离散卷积的数学原理，到各种滤波器设计方法的数学推导，再到先进的信号处理算法，这本书都做了详尽而精辟的论述。我特别看重书中对各种算法的数学解释，这有助于我理解算法背后的数学本质，从而更好地进行算法的优化和创新。书中对Z变换和傅里叶变换的讲解，让我能够从不同的角度理解信号的变换过程，对于分析信号的频率特性非常有帮助。此外，书中还涉及了关于统计信号处理的一些内容，例如维纳滤波和卡尔曼滤波，这些在通信系统中都有着广泛的应用，让我受益匪浅。这本书的内容深度和广度都达到了相当高的水平，非常适合有一定基础的读者深入学习。

评分☆☆☆☆☆

这本《DSP原理与技术（第2版）》是我近期读过的一本让人印象深刻的教材。作为电气信息类专业的学生，我对数字信号处理（DSP）一直抱有浓厚的兴趣，也深知其在现代科技中的核心地位。这本书恰好满足了我深入学习DSP的愿望。初翻开，就被其严谨的体系结构所吸引，从最基础的离散时间信号和系统理论出发，层层递进，逐步引入了傅里叶变换、Z变换等核心概念，并在此基础上详细阐述了数字滤波器的设计与实现，以及各种经典的DSP算法。书中对理论的推导过程清晰明了，公式的解释也足够详尽，对于我这样初学者而言，极大地降低了理解难度。更让我惊喜的是，书中并没有仅仅停留在理论层面，而是结合了大量的实例和图示，例如在介绍FFT算法时，配以清晰的流程图和不同场景下的应用示例，让我能够更直观地理解抽象的数学模型。书后的习题也很有代表性，涵盖了章节的重点和难点，有助于巩固所学知识。总的来说，这本书为我构建了一个扎实的DSP知识框架，为我后续深入学习和研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

长期以来，我一直致力于在音频处理领域进行研究，而数字信号处理（DSP）无疑是其中的基石。《DSP原理与技术（第2版）》这本书，为我的研究提供了强有力的理论支持。书中对于采样定理、量化误差等基础概念的阐述，堪称经典，让我对数字信号的本质有了更深刻的理解。而对于各种滤波器的介绍，无论是时域还是频域，都描绘得淋漓尽致，特别是书中对不同滤波器设计方法的权衡分析，让我能够根据具体的应用需求，选择最适合的滤波器类型。在实际应用中，我遇到的很多问题，比如混叠、失真等，都能在这本书中找到相应的解释和解决方案。书中还介绍了一些关于FFT算法的优化技巧，这对于提高算法的计算效率至关重要，对于我处理大量的音频数据非常有帮助。这本书的编写风格严谨而细致，公式推导严密，同时又辅以大量的图表和伪代码，使得理论与实践紧密结合，大大提升了学习效率。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在嵌入式系统领域工作的开发者，我对DSP技术在嵌入式设备中的应用有着强烈的兴趣。此次阅读《DSP原理与技术（第2版）》，让我对DSP在实际硬件中的应用有了更全面的认识。书中不仅讲解了DSP的核心理论，还涉及了DSP硬件架构的基本概念，例如指令集、数据通路等，这为我理解DSP芯片的工作原理提供了基础。对于不同类型的DSP算法，书中提供了详细的解释和实现思路，并且有些算法还给出了伪代码，这对我将其移植到嵌入式平台非常有启发。我尤其喜欢书中关于DSP在图像处理和语音识别等领域的应用介绍，这让我看到了DSP技术的广阔前景。虽然书中对具体硬件平台的编程细节着墨不多，但其提供的原理性指导，足以让我触类旁通，解决实际开发中的问题。总而言之，这本书为我提供了一个坚实的DSP理论基础，并为我如何将其应用于嵌入式系统开发指明了方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的技术爱好者，我一直对信号处理领域情有独钟。此次有幸拜读《DSP原理与技术（第2版）》，着实是让我大开眼界。这本书在内容编排上，充分体现了作者深厚的学术功底和丰富的实践经验。它不仅涵盖了DSP领域最核心的理论知识，例如离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT），还深入探讨了自适应滤波、谱估计等更前沿的技术。我尤其欣赏书中对于各种算法的性能分析和优缺点对比，这为我们在实际应用中选择合适的算法提供了宝贵的参考。书中对于不同滤波器的设计方法，如IIR滤波器和FIR滤波器的设计，讲解得十分透彻，并提供了详细的设计流程和实例，这对于我这种喜欢动手实践的人来说，无疑是雪中送炭。此外，书中还涉及了一些DSP处理器平台的介绍和编程指导，虽然篇幅不多，但却为我们理解DSP的硬件实现提供了一个窗口。整本书的语言风格专业而不失生动，图文并茂，使得复杂的概念变得易于理解。