9787505384286 DSP芯片的原理与开发应用(第3版) 电子工业出版社 张雄伟, pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张雄伟，陈亮，徐光辉 著

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• 电子工业出版社
• 张雄伟
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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787505384286

商品编码：29354624219

包装：平装

出版时间：2003-02-01

基本信息

书名：DSP芯片的原理与开发应用(第3版)

定价：39.00元

作者：张雄伟,陈亮,徐光辉

出版社：电子工业出版社

出版日期：2003-02-01

ISBN：9787505384286

字数：760千

页码：461

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书首先介绍了广泛应用的DSP芯片的基本结构和特征，以及定点和浮点DSP处理中的一些关键问题；其次介绍了目前应用*广的TI DSP芯片中的TMS320C5000系列及其硬件结构、汇编指令和寻址方式；然后介绍了基于C和汇编语言的开发方法、能过三个应用系统介绍了定点和浮点DSP芯片的开发过程，较为详细介绍了DSP系统的软硬件设计方法，通过三个应用系统介绍了定点和浮点DSP芯片的开发过程，并介绍了数字滤波器和FFT等常用数字信号处理算法的DSP实现；*后，为便于教学之用，提供了DSP实验指导

内容提要

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本书由浅入深、全面系统地介绍了DSP芯片的基本原理、开发和应用。首先介绍了广泛应用的DSP芯片的基本结构和特征，以及定点和浮点DSP处理中的一些关键问题；其次介绍了目前应用广的TI DSP芯片中的TMS320C5000系列及其硬件结构、汇编指令和寻址方式；然后介绍了基于C和汇编语言的开发方法、能过三个应用系统介绍了定点和浮点DSP芯片的开发过程，较为详细介绍了DSP系统的软硬件设计方法，通过三个应用系统介绍了定点和浮点DSP芯片的开发过程，并介绍了数字滤波器和FFT等常用数字信号处理算法的DSP实现；后，为便于教学之用，提供了DSP实验指导。
本书的目的是使读者了解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的应用，熟悉DSP芯片开发工具及使用，掌握DSP系统的软硬件设计和应用系统开发方法，具备独立从事DSP应用开发的能力。
本书内容全面、举例丰富、实用性强，可作为通信和电子专业研究生和高年级大学生的教材以及DSP芯片应用人员的培训教训，对于从事DSP芯片开发应用的科技人员和高校教师也具重要的参考价值。

目录

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章概述第2章DSP芯片的基本结构和特征第3章DSP芯片的定点运算第4章DSP芯片的浮点运算第5章TMS320C5000系列DSP芯片的硬件结构第6章TMS320C5000DSP芯片的汇编语言第7章公共目标文件格式——COFF第8章DSP芯片的开发工具及应用第9章CCS集成开发环境的特征环境的特征及使用0章基于C语言的DSP芯片开发1章基于C和汇编语言混合的DSP芯片开发2章DSP小硬件系统的设计3章DSP硬件系统的接口设计4章DSP系统的软件设计5章DSP芯片应用开发实例6章数字滤波器的DSP实现7章FFT算法的DSP实现8章DSP应用实验指导附录A常用DSP芯片的引脚图附录BTMS320C54x汇编语言指令集附录CSEED系列DSP开发系统简介

作者介绍

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文摘

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序言

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《新一代嵌入式系统设计：硬件加速与实时处理》 一、 核心技术前沿：探索硬件加速的无限可能 在当今快速发展的科技浪潮中，嵌入式系统正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、物联网设备到工业自动化、汽车电子，再到医疗影像和航空航天，其重要性日益凸显。然而，随着应用场景的复杂化和数据量的爆炸式增长，传统的通用处理器在处理海量数据和执行实时任务时，往往面临性能瓶颈。如何突破这一限制，实现高效、低功耗、高实时性的嵌入式系统设计，成为了行业关注的焦点。《新一代嵌入式系统设计：硬件加速与实时处理》一书，正是聚焦于这一核心技术痛点，深入剖析了当前嵌入式系统设计中最具变革性的技术——硬件加速。 本书并非对某一特定芯片型号的简单介绍，而是站在更宏观、更前沿的视角，系统性地阐述了“硬件加速”这一概念的核心内涵、实现原理、设计方法以及其在不同领域的广泛应用。它将带领读者穿越通用计算的边界，进入一个由定制化硬件、专用处理器和并行处理架构共同构建的高性能嵌入式世界。 硬件加速：从概念到实践的深度解析 “硬件加速”的核心思想在于，将那些对计算资源需求极高、重复性强、且具有高度并行性的任务，从通用CPU上卸载到专门设计的硬件模块上执行。这些硬件模块，如FPGA（现场可编程门阵列）、ASIC（专用集成电路）、GPU（图形处理器）以及各类DSP（数字信号处理器）和NPU（神经网络处理器）等，都针对特定类型的运算进行了极致优化，能够以远超CPU的效率完成计算。 本书将从以下几个维度深入剖析硬件加速： 1. 原理机制： 详细讲解各种硬件加速器的基本工作原理。例如，对于FPGA，我们将探讨其可编程逻辑单元（LUT）、触发器（Flip-Flop）和可配置互连（Switch Matrix）如何组合，实现任意逻辑功能的硬件化；对于DSP，我们将深入解析其指令集架构（ISA）中包含的MAC（乘加累加）单元、SIMD（单指令多数据）指令等如何加速信号处理；对于GPU，我们将介绍其大规模并行处理单元（Streaming Multiprocessors）和内存层次结构如何优化图形渲染和科学计算。 2. 设计流程： 介绍将算法映射到硬件加速器的完整设计流程。这包括算法的分析与优化，选择合适的硬件平台，使用HDL（硬件描述语言，如Verilog或VHDL）进行逻辑设计，使用高层次综合（HLS）工具将C/C++等高级语言转化为硬件代码，以及后端的综合、布局布线和时序分析。本书将强调从软件思维到硬件思维的转变，以及如何权衡性能、功耗和面积（PPA）等设计指标。 3. 硬件/软件协同： 强调现代嵌入式系统设计中，软件与硬件的紧密协同至关重要。本书将探讨如何通过软件接口、驱动程序、操作系统支持（如RTOS）以及专门的软件框架（如OpenCL、CUDA、TensorFlow Lite for Microcontrollers等）来高效地控制和管理硬件加速器，实现软硬件一体化的最优设计。 实时处理：嵌入式系统的生命线 除了硬件加速，嵌入式系统设计的另一个核心要素是“实时性”。在许多应用场景中，系统必须在严格的时间约束内做出响应，例如自动驾驶汽车的制动系统、工业机器人的精确控制、医疗监护设备的生命体征监测等。任何延迟或不可预测的行为都可能导致灾难性的后果。 本书将深入探讨实时处理的关键技术与挑战： 1. 实时操作系统（RTOS）： 详细介绍RTOS的作用，包括任务调度（如优先级抢占、时间片轮转）、中断处理、进程间通信（IPC）、同步机制（如信号量、互斥锁）等。我们将分析不同RTOS的特点和适用场景，以及如何利用RTOS为应用提供可预测的执行时间。 2. 确定性通信： 在分布式嵌入式系统中，节点之间的通信延迟和抖动是实时性的重要影响因素。本书将探讨面向实时性的网络协议，如CAN（控制器局域网）、EtherCAT（以太网现场总线）等，以及如何在软件层面实现低延迟、高可靠性的数据传输。 3. 性能分析与优化： 如何量化和评估嵌入式系统的实时性？本书将介绍性能分析工具和方法，如示波器、逻辑分析仪、性能计数器以及代码剖析技术。同时，也将提供多种优化策略，包括算法优化、数据结构选择、代码重构、中断优先级设置、流水线与并行化等，以满足严苛的实时性要求。 应用场景：引领未来技术发展方向 《新一代嵌入式系统设计：硬件加速与实时处理》将不仅仅局限于理论的探讨，更将聚焦于硬件加速与实时处理在各个新兴领域的实际应用，为读者提供丰富的案例和深刻的洞察。 人工智能与机器学习： 随着AI技术的飞速发展，模型推理（Inference）的计算量巨大，且往往需要低延迟响应。本书将详细介绍如何利用NPU、GPU或FPGA实现高效的AI模型推理，如图像识别、语音识别、自然语言处理等，及其在智能安防、智能家居、可穿戴设备等场景的应用。 物联网（IoT）与边缘计算： 大量的IoT设备产生海量数据，将所有数据上传至云端处理既不经济也不实时。边缘计算将计算能力推向数据源头，硬件加速器在其中扮演着关键角色，能够对传感器数据进行本地预处理、特征提取和智能分析，实现更快的响应和更低的带宽消耗。 汽车电子： 自动驾驶、高级驾驶辅助系统（ADAS）、车载娱乐系统等对嵌入式系统的计算能力和实时性提出了极高的要求。本书将探讨如何在汽车领域利用高性能计算平台和专用加速器实现复杂的感知、决策和控制功能。 工业自动化与机器人： 精确的运动控制、高速的数据采集与分析、以及人机协作的安全交互，都依赖于强大的实时处理能力和硬件加速。本书将展示如何设计满足工业级严苛要求的嵌入式系统。 通信与网络： 高速数据通信、信号调制解调、网络协议栈处理等都需要极高的计算吞吐量和低延迟。本书将分析硬件加速器在5G通信、基站设备、路由器等领域的应用。 多媒体处理： 高清视频编解码、图像处理、音频效果增强等任务同样是计算密集型且对实时性有一定要求的。本书将探讨如何利用硬件加速器优化这些多媒体处理流程。 学习收益：赋能未来嵌入式系统开发者 通过学习《新一代嵌入式系统设计：硬件加速与实时处理》，读者将能够： 深刻理解 硬件加速和实时处理在现代嵌入式系统设计中的核心地位和重要性。 掌握 不同类型硬件加速器的设计原理、工作机制以及其优劣势。 熟悉 从算法到硬件的转化流程，包括HDL设计、HLS工具的使用以及PPA权衡。 了解 RTOS在构建实时嵌入式系统中的关键作用，以及如何进行有效的任务调度和资源管理。 学习 如何进行嵌入式系统的性能分析与优化，以满足严格的时间约束。 洞察 硬件加速和实时处理在AI、IoT、汽车电子、工业自动化等前沿领域的最新应用趋势和发展方向。 提升 在复杂嵌入式系统设计中的问题解决能力，为开发下一代高性能、高可靠性的嵌入式产品奠定坚实基础。 本书适合于电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的在校学生、研究人员，以及从事嵌入式系统开发、SoC设计、FPGA设计、AI芯片设计、物联网应用开发等工作的工程师。它将是您探索嵌入式系统设计新边界，掌握未来关键技术的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常流畅，尽管内容涵盖了相当多的技术细节，但作者的表达方式却十分亲切，仿佛一位经验丰富的导师在耐心指导。我尤其喜欢书中关于“实时性”和“并行性”的讲解，这正是DSP区别于通用微处理器最核心的特点。书中通过生动的比喻和清晰的图示，让我深刻理解了DSP处理器的流水线结构、哈佛结构等关键技术如何实现高速运算。在涉及到滤波器设计和FFT等核心算法时，书中不仅给出了理论推导，还巧妙地融入了实际工程中的考量，例如在选择滤波器阶数时需要考虑的因素，以及FFT算法在不同应用场景下的精度要求。我发现，书中提供的代码示例不仅可以作为学习的起点，还可以直接移植到我的项目中，经过少量的修改就能满足我的需求。有一点不足之处在于，对于一些更高级的DSP开发工具链（如特定供应商的IDE、仿真器）的使用，书中可以有更详尽的介绍，或者提供一些资源链接，方便读者进一步探索。总而言之，这本书为我打开了DSP开发的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感受是，它在理论深度和工程实践之间找到了一个很好的平衡点。从一开始对DSP基本概念的介绍，到后面深入到具体的芯片架构和开发流程，都显得条理清晰，逻辑性很强。我特别欣赏书中对不同DSP芯片系列（尽管书中未明确指出具体型号，但其讲解的通用性让我能联想到市面上主流的产品）的性能特点和应用领域的分析，这让我能够根据自己的项目需求，更好地选择合适的芯片。书中对于中断处理、DMA传输等底层机制的讲解也相当细致，这对于理解DSP的高效工作原理至关重要。在学习过程中，我常常会回头翻阅书中的某些章节，因为其内容覆盖面广，并且许多细节都写得很到位。例如，在进行滤波器设计时，书中不仅介绍了各种滤波器类型（如FIR、IIR），还讲解了它们的设计方法和性能权衡，并提供了相应的代码实现，这对我实际项目中音频信号处理模块的开发起到了关键的指导作用。不过，我个人觉得，如果书中能增加一些关于DSP在通信系统（如OFDM、LTE）或图像处理（如JPEG、MPEG）等热门领域的实际应用案例，那将更能激发我的学习兴趣，并为我提供更广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

对于希望快速掌握DSP技术并在实际项目中应用的读者来说，这本书绝对是一本不可多得的宝藏。它并非那种只讲理论、不谈实践的书籍，而是将大量的工程经验融入其中。我特别赞赏书中关于“系统设计”的章节，它从整体架构的角度出发，指导读者如何根据应用需求来选择合适的DSP处理器，如何进行硬件选型，以及如何规划软件模块。书中对于各种典型应用（如音频处理、通信基带处理）的剖析，让我能够更清晰地看到DSP技术在不同领域的实际价值。在学习的过程中，我也遇到过一些难以理解的概念，但书中提供的注释、术语解释以及交叉引用，总能帮助我找到答案。书中对一些DSP开发中常见的“坑”也给予了警示，这让我避免了走许多弯路。唯一让我觉得可以改进的地方是，如果书中能增加一些关于DSP功耗管理和低功耗设计方面的讨论，那将更能满足当前嵌入式系统对能效日益增长的需求。总而言之，这本书是一本兼具理论深度和实践指导意义的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在阅读这本书之前，我对DSP的了解仅停留在一些零散的理论概念上，甚至对某些基本操作感到困惑。这本书的出现，如同拨开了迷雾。它以一种循序渐进的方式，从最基础的信号与系统理论，逐步过渡到DSP处理器的体系结构，再到具体的指令集和编程技巧。最让我印象深刻的是，作者并没有回避DSP开发中的难点，而是用非常直观易懂的方式进行了解释。比如，在讲解定点运算时，书中详细阐述了量化误差和溢出问题，并通过具体的例子展示了如何进行舍入和饱和处理，这对于避免程序运行中的潜在错误至关重要。此外，书中关于浮点运算和定点运算的对比分析，也让我对不同运算方式的优劣有了更深刻的认识。在开发实践方面，书中提供的调试技巧和性能优化方法，对我解决项目中遇到的性能瓶颈问题提供了宝贵的思路。当然，如果书中能在某些章节提供一些关于嵌入式实时操作系统（RTOS）与DSP结合的开发指导，那将是锦上添花，因为在实际工程中，RTOS的应用非常普遍。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《DSP芯片的原理与开发应用(第3版)》时，我最先吸引我的是它清晰的排版和丰富的插图。作为一名正在努力深入理解数字信号处理领域的学习者，我深知理论知识的扎实是基础，而实际操作的经验同样不可或缺。这本书的优点在于，它并没有将理论知识堆砌得过于晦涩难懂，而是通过大量的图表和实例，将抽象的概念具象化。例如，在讲解FFT算法的部分，书中不仅详细列出了数学推导，还配以流程图和仿真结果的截图，让我能够直观地看到算法的执行过程，以及不同参数对结果的影响。这种“化繁为简”的处理方式，极大地降低了学习门槛，让我这种初学者也能逐步跟上作者的思路。而且，书中的代码示例也相当实用，涵盖了多种常用的DSP算法，并提供了详细的解释，让我可以快速地将学到的理论知识应用到实践中去。尽管如此，在某些更复杂的算法应用场景下，我还是希望书中能有更深入的探讨，或者提供一些更具挑战性的进阶案例，这样才能帮助我更快地提升解决实际问题的能力。总的来说，这本书为我打下了坚实的DSP基础，是一本非常值得推荐的入门和进阶读物。