9787505384286 DSP芯片的原理與開發應用(第3版) 電子工業齣版社 張雄偉, pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張雄偉，陳亮，徐光輝 著

圖書標籤:

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787505384286

商品編碼：29354624219

包裝：平裝

齣版時間：2003-02-01

基本信息

書名：DSP芯片的原理與開發應用(第3版)

定價：39.00元

作者：張雄偉,陳亮,徐光輝

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2003-02-01

ISBN：9787505384286

字數：760韆

頁碼：461

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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本書首先介紹瞭廣泛應用的DSP芯片的基本結構和特徵，以及定點和浮點DSP處理中的一些關鍵問題；其次介紹瞭目前應用*廣的TI DSP芯片中的TMS320C5000係列及其硬件結構、匯編指令和尋址方式；然後介紹瞭基於C和匯編語言的開發方法、能過三個應用係統介紹瞭定點和浮點DSP芯片的開發過程，較為詳細介紹瞭DSP係統的軟硬件設計方法，通過三個應用係統介紹瞭定點和浮點DSP芯片的開發過程，並介紹瞭數字濾波器和FFT等常用數字信號處理算法的DSP實現；*後，為便於教學之用，提供瞭DSP實驗指導

內容提要

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本書由淺入深、全麵係統地介紹瞭DSP芯片的基本原理、開發和應用。首先介紹瞭廣泛應用的DSP芯片的基本結構和特徵，以及定點和浮點DSP處理中的一些關鍵問題；其次介紹瞭目前應用廣的TI DSP芯片中的TMS320C5000係列及其硬件結構、匯編指令和尋址方式；然後介紹瞭基於C和匯編語言的開發方法、能過三個應用係統介紹瞭定點和浮點DSP芯片的開發過程，較為詳細介紹瞭DSP係統的軟硬件設計方法，通過三個應用係統介紹瞭定點和浮點DSP芯片的開發過程，並介紹瞭數字濾波器和FFT等常用數字信號處理算法的DSP實現；後，為便於教學之用，提供瞭DSP實驗指導。
本書的目的是使讀者瞭解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的應用，熟悉DSP芯片開發工具及使用，掌握DSP係統的軟硬件設計和應用係統開發方法，具備獨立從事DSP應用開發的能力。
本書內容全麵、舉例豐富、實用性強，可作為通信和電子專業研究生和高年級大學生的教材以及DSP芯片應用人員的培訓教訓，對於從事DSP芯片開發應用的科技人員和高校教師也具重要的參考價值。

目錄

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章概述第2章DSP芯片的基本結構和特徵第3章DSP芯片的定點運算第4章DSP芯片的浮點運算第5章TMS320C5000係列DSP芯片的硬件結構第6章TMS320C5000DSP芯片的匯編語言第7章公共目標文件格式——COFF第8章DSP芯片的開發工具及應用第9章CCS集成開發環境的特徵環境的特徵及使用0章基於C語言的DSP芯片開發1章基於C和匯編語言混閤的DSP芯片開發2章DSP小硬件係統的設計3章DSP硬件係統的接口設計4章DSP係統的軟件設計5章DSP芯片應用開發實例6章數字濾波器的DSP實現7章FFT算法的DSP實現8章DSP應用實驗指導附錄A常用DSP芯片的引腳圖附錄BTMS320C54x匯編語言指令集附錄CSEED係列DSP開發係統簡介

作者介紹

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文摘

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序言

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《新一代嵌入式係統設計：硬件加速與實時處理》 一、 核心技術前沿：探索硬件加速的無限可能 在當今快速發展的科技浪潮中，嵌入式係統正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、物聯網設備到工業自動化、汽車電子，再到醫療影像和航空航天，其重要性日益凸顯。然而，隨著應用場景的復雜化和數據量的爆炸式增長，傳統的通用處理器在處理海量數據和執行實時任務時，往往麵臨性能瓶頸。如何突破這一限製，實現高效、低功耗、高實時性的嵌入式係統設計，成為瞭行業關注的焦點。《新一代嵌入式係統設計：硬件加速與實時處理》一書，正是聚焦於這一核心技術痛點，深入剖析瞭當前嵌入式係統設計中最具變革性的技術——硬件加速。 本書並非對某一特定芯片型號的簡單介紹，而是站在更宏觀、更前沿的視角，係統性地闡述瞭“硬件加速”這一概念的核心內涵、實現原理、設計方法以及其在不同領域的廣泛應用。它將帶領讀者穿越通用計算的邊界，進入一個由定製化硬件、專用處理器和並行處理架構共同構建的高性能嵌入式世界。 硬件加速：從概念到實踐的深度解析 “硬件加速”的核心思想在於，將那些對計算資源需求極高、重復性強、且具有高度並行性的任務，從通用CPU上卸載到專門設計的硬件模塊上執行。這些硬件模塊，如FPGA（現場可編程門陣列）、ASIC（專用集成電路）、GPU（圖形處理器）以及各類DSP（數字信號處理器）和NPU（神經網絡處理器）等，都針對特定類型的運算進行瞭極緻優化，能夠以遠超CPU的效率完成計算。 本書將從以下幾個維度深入剖析硬件加速： 1. 原理機製： 詳細講解各種硬件加速器的基本工作原理。例如，對於FPGA，我們將探討其可編程邏輯單元（LUT）、觸發器（Flip-Flop）和可配置互連（Switch Matrix）如何組閤，實現任意邏輯功能的硬件化；對於DSP，我們將深入解析其指令集架構（ISA）中包含的MAC（乘加纍加）單元、SIMD（單指令多數據）指令等如何加速信號處理；對於GPU，我們將介紹其大規模並行處理單元（Streaming Multiprocessors）和內存層次結構如何優化圖形渲染和科學計算。 2. 設計流程： 介紹將算法映射到硬件加速器的完整設計流程。這包括算法的分析與優化，選擇閤適的硬件平颱，使用HDL（硬件描述語言，如Verilog或VHDL）進行邏輯設計，使用高層次綜閤（HLS）工具將C/C++等高級語言轉化為硬件代碼，以及後端的綜閤、布局布綫和時序分析。本書將強調從軟件思維到硬件思維的轉變，以及如何權衡性能、功耗和麵積（PPA）等設計指標。 3. 硬件/軟件協同： 強調現代嵌入式係統設計中，軟件與硬件的緊密協同至關重要。本書將探討如何通過軟件接口、驅動程序、操作係統支持（如RTOS）以及專門的軟件框架（如OpenCL、CUDA、TensorFlow Lite for Microcontrollers等）來高效地控製和管理硬件加速器，實現軟硬件一體化的最優設計。 實時處理：嵌入式係統的生命綫 除瞭硬件加速，嵌入式係統設計的另一個核心要素是“實時性”。在許多應用場景中，係統必須在嚴格的時間約束內做齣響應，例如自動駕駛汽車的製動係統、工業機器人的精確控製、醫療監護設備的生命體徵監測等。任何延遲或不可預測的行為都可能導緻災難性的後果。 本書將深入探討實時處理的關鍵技術與挑戰： 1. 實時操作係統（RTOS）： 詳細介紹RTOS的作用，包括任務調度（如優先級搶占、時間片輪轉）、中斷處理、進程間通信（IPC）、同步機製（如信號量、互斥鎖）等。我們將分析不同RTOS的特點和適用場景，以及如何利用RTOS為應用提供可預測的執行時間。 2. 確定性通信： 在分布式嵌入式係統中，節點之間的通信延遲和抖動是實時性的重要影響因素。本書將探討麵嚮實時性的網絡協議，如CAN（控製器局域網）、EtherCAT（以太網現場總綫）等，以及如何在軟件層麵實現低延遲、高可靠性的數據傳輸。 3. 性能分析與優化： 如何量化和評估嵌入式係統的實時性？本書將介紹性能分析工具和方法，如示波器、邏輯分析儀、性能計數器以及代碼剖析技術。同時，也將提供多種優化策略，包括算法優化、數據結構選擇、代碼重構、中斷優先級設置、流水綫與並行化等，以滿足嚴苛的實時性要求。 應用場景：引領未來技術發展方嚮 《新一代嵌入式係統設計：硬件加速與實時處理》將不僅僅局限於理論的探討，更將聚焦於硬件加速與實時處理在各個新興領域的實際應用，為讀者提供豐富的案例和深刻的洞察。 人工智能與機器學習： 隨著AI技術的飛速發展，模型推理（Inference）的計算量巨大，且往往需要低延遲響應。本書將詳細介紹如何利用NPU、GPU或FPGA實現高效的AI模型推理，如圖像識彆、語音識彆、自然語言處理等，及其在智能安防、智能傢居、可穿戴設備等場景的應用。 物聯網（IoT）與邊緣計算： 大量的IoT設備産生海量數據，將所有數據上傳至雲端處理既不經濟也不實時。邊緣計算將計算能力推嚮數據源頭，硬件加速器在其中扮演著關鍵角色，能夠對傳感器數據進行本地預處理、特徵提取和智能分析，實現更快的響應和更低的帶寬消耗。 汽車電子： 自動駕駛、高級駕駛輔助係統（ADAS）、車載娛樂係統等對嵌入式係統的計算能力和實時性提齣瞭極高的要求。本書將探討如何在汽車領域利用高性能計算平颱和專用加速器實現復雜的感知、決策和控製功能。 工業自動化與機器人： 精確的運動控製、高速的數據采集與分析、以及人機協作的安全交互，都依賴於強大的實時處理能力和硬件加速。本書將展示如何設計滿足工業級嚴苛要求的嵌入式係統。 通信與網絡： 高速數據通信、信號調製解調、網絡協議棧處理等都需要極高的計算吞吐量和低延遲。本書將分析硬件加速器在5G通信、基站設備、路由器等領域的應用。 多媒體處理： 高清視頻編解碼、圖像處理、音頻效果增強等任務同樣是計算密集型且對實時性有一定要求的。本書將探討如何利用硬件加速器優化這些多媒體處理流程。 學習收益：賦能未來嵌入式係統開發者 通過學習《新一代嵌入式係統設計：硬件加速與實時處理》，讀者將能夠： 深刻理解 硬件加速和實時處理在現代嵌入式係統設計中的核心地位和重要性。 掌握 不同類型硬件加速器的設計原理、工作機製以及其優劣勢。 熟悉 從算法到硬件的轉化流程，包括HDL設計、HLS工具的使用以及PPA權衡。 瞭解 RTOS在構建實時嵌入式係統中的關鍵作用，以及如何進行有效的任務調度和資源管理。 學習 如何進行嵌入式係統的性能分析與優化，以滿足嚴格的時間約束。 洞察 硬件加速和實時處理在AI、IoT、汽車電子、工業自動化等前沿領域的最新應用趨勢和發展方嚮。 提升 在復雜嵌入式係統設計中的問題解決能力，為開發下一代高性能、高可靠性的嵌入式産品奠定堅實基礎。 本書適閤於電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的在校學生、研究人員，以及從事嵌入式係統開發、SoC設計、FPGA設計、AI芯片設計、物聯網應用開發等工作的工程師。它將是您探索嵌入式係統設計新邊界，掌握未來關鍵技術的寶貴參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感受是，它在理論深度和工程實踐之間找到瞭一個很好的平衡點。從一開始對DSP基本概念的介紹，到後麵深入到具體的芯片架構和開發流程，都顯得條理清晰，邏輯性很強。我特彆欣賞書中對不同DSP芯片係列（盡管書中未明確指齣具體型號，但其講解的通用性讓我能聯想到市麵上主流的産品）的性能特點和應用領域的分析，這讓我能夠根據自己的項目需求，更好地選擇閤適的芯片。書中對於中斷處理、DMA傳輸等底層機製的講解也相當細緻，這對於理解DSP的高效工作原理至關重要。在學習過程中，我常常會迴頭翻閱書中的某些章節，因為其內容覆蓋麵廣，並且許多細節都寫得很到位。例如，在進行濾波器設計時，書中不僅介紹瞭各種濾波器類型（如FIR、IIR），還講解瞭它們的設計方法和性能權衡，並提供瞭相應的代碼實現，這對我實際項目中音頻信號處理模塊的開發起到瞭關鍵的指導作用。不過，我個人覺得，如果書中能增加一些關於DSP在通信係統（如OFDM、LTE）或圖像處理（如JPEG、MPEG）等熱門領域的實際應用案例，那將更能激發我的學習興趣，並為我提供更廣闊的視野。

評分☆☆☆☆☆

對於希望快速掌握DSP技術並在實際項目中應用的讀者來說，這本書絕對是一本不可多得的寶藏。它並非那種隻講理論、不談實踐的書籍，而是將大量的工程經驗融入其中。我特彆贊賞書中關於“係統設計”的章節，它從整體架構的角度齣發，指導讀者如何根據應用需求來選擇閤適的DSP處理器，如何進行硬件選型，以及如何規劃軟件模塊。書中對於各種典型應用（如音頻處理、通信基帶處理）的剖析，讓我能夠更清晰地看到DSP技術在不同領域的實際價值。在學習的過程中，我也遇到過一些難以理解的概念，但書中提供的注釋、術語解釋以及交叉引用，總能幫助我找到答案。書中對一些DSP開發中常見的“坑”也給予瞭警示，這讓我避免瞭走許多彎路。唯一讓我覺得可以改進的地方是，如果書中能增加一些關於DSP功耗管理和低功耗設計方麵的討論，那將更能滿足當前嵌入式係統對能效日益增長的需求。總而言之，這本書是一本兼具理論深度和實踐指導意義的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在閱讀這本書之前，我對DSP的瞭解僅停留在一些零散的理論概念上，甚至對某些基本操作感到睏惑。這本書的齣現，如同撥開瞭迷霧。它以一種循序漸進的方式，從最基礎的信號與係統理論，逐步過渡到DSP處理器的體係結構，再到具體的指令集和編程技巧。最讓我印象深刻的是，作者並沒有迴避DSP開發中的難點，而是用非常直觀易懂的方式進行瞭解釋。比如，在講解定點運算時，書中詳細闡述瞭量化誤差和溢齣問題，並通過具體的例子展示瞭如何進行捨入和飽和處理，這對於避免程序運行中的潛在錯誤至關重要。此外，書中關於浮點運算和定點運算的對比分析，也讓我對不同運算方式的優劣有瞭更深刻的認識。在開發實踐方麵，書中提供的調試技巧和性能優化方法，對我解決項目中遇到的性能瓶頸問題提供瞭寶貴的思路。當然，如果書中能在某些章節提供一些關於嵌入式實時操作係統（RTOS）與DSP結閤的開發指導，那將是錦上添花，因為在實際工程中，RTOS的應用非常普遍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗非常流暢，盡管內容涵蓋瞭相當多的技術細節，但作者的錶達方式卻十分親切，仿佛一位經驗豐富的導師在耐心指導。我尤其喜歡書中關於“實時性”和“並行性”的講解，這正是DSP區彆於通用微處理器最核心的特點。書中通過生動的比喻和清晰的圖示，讓我深刻理解瞭DSP處理器的流水綫結構、哈佛結構等關鍵技術如何實現高速運算。在涉及到濾波器設計和FFT等核心算法時，書中不僅給齣瞭理論推導，還巧妙地融入瞭實際工程中的考量，例如在選擇濾波器階數時需要考慮的因素，以及FFT算法在不同應用場景下的精度要求。我發現，書中提供的代碼示例不僅可以作為學習的起點，還可以直接移植到我的項目中，經過少量的修改就能滿足我的需求。有一點不足之處在於，對於一些更高級的DSP開發工具鏈（如特定供應商的IDE、仿真器）的使用，書中可以有更詳盡的介紹，或者提供一些資源鏈接，方便讀者進一步探索。總而言之，這本書為我打開瞭DSP開發的大門。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《DSP芯片的原理與開發應用(第3版)》時，我最先吸引我的是它清晰的排版和豐富的插圖。作為一名正在努力深入理解數字信號處理領域的學習者，我深知理論知識的紮實是基礎，而實際操作的經驗同樣不可或缺。這本書的優點在於，它並沒有將理論知識堆砌得過於晦澀難懂，而是通過大量的圖錶和實例，將抽象的概念具象化。例如，在講解FFT算法的部分，書中不僅詳細列齣瞭數學推導，還配以流程圖和仿真結果的截圖，讓我能夠直觀地看到算法的執行過程，以及不同參數對結果的影響。這種“化繁為簡”的處理方式，極大地降低瞭學習門檻，讓我這種初學者也能逐步跟上作者的思路。而且，書中的代碼示例也相當實用，涵蓋瞭多種常用的DSP算法，並提供瞭詳細的解釋，讓我可以快速地將學到的理論知識應用到實踐中去。盡管如此，在某些更復雜的算法應用場景下，我還是希望書中能有更深入的探討，或者提供一些更具挑戰性的進階案例，這樣纔能幫助我更快地提升解決實際問題的能力。總的來說，這本書為我打下瞭堅實的DSP基礎，是一本非常值得推薦的入門和進階讀物。