数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版) 9787040286007 高等教育出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王军宁 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040286007

商品编码：29419228732

包装：平装

出版时间：2011-03-01

基本信息

书名：数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)

定价：43.10元

作者：王军宁

出版社：高等教育出版社

出版日期：2011-03-01

ISBN：9787040286007

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.899kg

编辑推荐

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本书以美国德州仪器公司的数字信号处理器TMS320C254xDSP为代表，介绍数字信号处理器技术的基本概念、结构、实现及使用开发方法。全书共分十章。以DSP技术开发和系统开发为基础，结合当今嵌入式系统技术和计算机技术，注重与电子信息类专业基础课程的联系，讲述DSP的结构、特点、技术原理及系统开发。可作为大学本、专科生学习及实验、创新及工程设计之用，对于研究生及有关DSP技术开发人员也是十分有用的参考书。

内容提要

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本书系普通高等教育“十一五”*规划教材，以广为应用的美国德州仪器（TI）公司TMS320C54xDSP为典型代表，并结合*DSP器件和系统开发技术，介绍数字信号处理器（DSP）技术的基本概念、结构、实现、器件开发及系统开发方法。全书共分十章，章介绍了数字信号处理器技术的发展和特点。第二章介绍了当今各种不同的DSP器件结构和指标。第三章详细描述了C54xDSP的硬件结构和编程模型及与高速DSP的结构差异。第四章全面介绍了DSP指令及编程优化。第五章介绍了DSP各种开发工具及使用。第六章是TI DSP可视化集成开发环境CCS的介绍与使用。第七章介绍了TIDSP／BIOS的开发方法及使用。第八章是数字信号处理器软硬件设计与应用举例。第九章是现代数字信号处理技术系统开发方法与原理介绍（MATLAB／Simulink、CCS Link、DSP Builder、SOPC Builder等）。第十章是数字信号处理器技术开发与原理实验。全书以DSP技术开发和系统开发为基础，结合当今嵌入式系统技术和计算机技术，注重与电子信息类专业基础课程的联系，讲述DSP的结构、特点、技术原理及系统开发。可作为大学本、专科生学习及实验、创新及工程设计之用，对于研究生及有关DSP技术开发人员也是十分有用的参考书。

目录

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章 数字信号处理器技术综述第二章 现代数字信号处理器介绍第三章 C54x数字信号处理器结构第四章 C54x数字信号处理器程序设计开发基础第五章 C54x数字信号处理器开发工具第六章 C54x处理器可视化集成开发环境CCS第七章 DSP／BIOS嵌入式软件开发第八章 数字信号处理器软硬件设计与应用第九章 现代数字信号处理技术系统开发第十章 数字信号处理技术开发及原理实验指导附录参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《深入浅出嵌入式实时系统设计与实现》 作者： 李明，王强 出版社： 机械工业出版社 ISBN： 978-7-111-xxxx-x 内容简介： 本书是一部面向嵌入式系统开发人员的深度技术专著，旨在全面解析嵌入式实时系统的设计原理、关键技术与实际开发流程。不同于侧重于单一硬件平台或特定应用领域的书籍，本书以其普适性和前瞻性，致力于为读者构建一个坚实的嵌入式实时系统理论基础，并辅以丰富的工程实践指导，使其能够独立完成复杂嵌入式系统的设计、开发、调试与优化。 本书特色与核心内容： 第一部分：嵌入式实时系统基础理论 本部分将深入剖析嵌入式实时系统的概念、特点以及与通用计算机系统的本质区别。我们将从最基本的层面出发，详细阐述实时性的内涵，包括硬实时、软实时和固件实时等概念，以及不同实时性要求对系统设计的影响。 实时操作系统的原理与核心组件： 任务管理： 详细介绍任务的创建、调度、优先级、状态转换以及任务间同步与通信机制（如信号量、互斥量、消息队列、事件标志组等）。我们将深入探讨各种调度算法（固定优先级调度、轮转调度、最早截止期优先调度等）的优缺点及其适用场景。 中断管理： 讲解中断的产生、中断向量、中断服务程序（ISR）的设计原则，以及中断嵌套、中断延迟的优化方法。 内存管理： 探讨嵌入式系统中内存的特点，包括静态内存分配、动态内存分配，以及适用于资源受限环境的内存池技术。 设备驱动程序： 阐述设备驱动程序在实时系统中的关键作用，包括其结构、设计模式以及与硬件交互的通用接口。 实时性分析与保障： 性能度量： 介绍衡量实时系统性能的关键指标，如响应时间、吞吐量、抖动等。 最坏情况执行时间（WCET）分析： 详细讲解WCET分析的方法和工具，帮助开发者理解如何预估任务的执行时间，从而确保系统的实时性。 资源竞争与死锁： 分析多任务环境下资源竞争的潜在问题，并提供避免死锁和活锁的设计策略。 系统建模与形式化方法： 状态机模型： 介绍如何使用状态机来描述和设计嵌入式系统的行为。 UML在嵌入式系统设计中的应用： 讲解用例图、类图、序列图、状态图等UML图如何帮助开发者进行系统分析和设计。 形式化验证初步： 简要介绍形式化验证的概念及其在提高系统可靠性方面的潜力。 第二部分：嵌入式系统硬件平台与接口技术 本部分将聚焦于嵌入式系统常用的硬件平台，重点讲解其核心组件、总线结构以及常见的接口技术，使读者能够理解软件与硬件之间的紧密联系。 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）的选型与架构： ARM Cortex-M系列 MCU架构： 深入解析Cortex-M系列（如M0, M3, M4, M7）的流水线、中断控制器（NVIC）、内存保护单元（MPU）等核心特性，以及其在嵌入式领域的广泛应用。 高性能MPU架构： 简要介绍基于ARM Cortex-A系列等高性能MPU的系统，以及其与MCU在性能、功耗和应用场景上的差异。 片上系统（SoC）设计理念： 讲解SoC的构成，包括CPU、DSP、GPU、内存控制器、各类外设接口等如何集成在一颗芯片上。 存储器接口技术： SRAM、DRAM、Flash存储器的特点与接口： 讲解不同类型存储器的读写时序、接口协议（如SPI, I2C, Parallel Interface）及其在系统中的作用。 NOR Flash与NAND Flash的深入对比： 分析它们的存储密度、读写速度、擦写寿命、成本以及在嵌入式固件存储中的应用差异。 通信接口与总线协议： 通用串行接口： UART/USART、SPI、I2C的原理、工作模式、配置要点及其在传感器、外部设备连接中的应用。 现场总线与工业以太网： CAN总线、Ethernet（包括TCP/IP协议栈在嵌入式中的实现）、Modbus、Profibus等工业通信协议的原理、数据帧格式、应用场景与开发要点。 USB接口技术： USB设备的枚举过程、Host与Device模式、HID、CDC等常见Class的实现。 无线通信接口： Bluetooth、Wi-Fi、Zigbee等无线通信模组的接口协议、数据传输机制及其在物联网（IoT）应用中的开发。 传感器与执行器接口： 模拟信号处理： ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的原理、采样率、分辨率、量化误差及其在信号采集和输出中的应用。 数字接口： GPIO（通用输入输出）的配置、驱动能力、电平标准以及在控制LED、开关等简单外设中的应用。 PWM（脉冲宽度调制）输出： 讲解PWM的生成原理，以及在电机控制、LED亮度调节等方面的应用。 第三部分：嵌入式系统开发工具链与调试技术 本部分将详细介绍嵌入式系统开发过程中必不可少的工具链，以及各种调试技巧，帮助开发者高效地发现和解决问题。 嵌入式开发环境搭建： 交叉编译工具链： 讲解交叉编译器（如GCC）、链接器、汇编器的作用，以及如何配置和使用。 集成开发环境（IDE）： 介绍常见的嵌入式IDE（如Keil MDK, IAR Embedded Workbench, VS Code with PlatformIO/CMake）的安装、配置和基本使用。 构建系统（Make, CMake）： 讲解如何使用Makefile或CMakeLists.txt来管理项目，实现自动化构建。 软件调试技术： 硬件调试器（JTAG/SWD）： 讲解JTAG和SWD接口的工作原理，以及如何使用硬件调试器进行断点设置、单步执行、内存查看、寄存器读取等。 嵌入式操作系统调试： 介绍RTOS Aware Debugging的功能，如何观察任务状态、信号量、消息队列等RTOS对象。 日志与printf调试： 讲解如何利用printf或专门的日志库进行信息输出，辅助定位问题。 逻辑分析仪与示波器的使用： 介绍这些硬件工具在分析信号时序、总线通信中的应用。 性能分析与优化： 代码剖析（Profiling）： 讲解如何使用工具测量函数执行时间和资源占用，找出性能瓶颈。 内存使用分析： 分析内存泄漏、栈溢出等常见问题。 功耗优化策略： 介绍各种降低嵌入式系统功耗的硬件和软件技术。 第四部分：嵌入式系统应用开发实践 本部分将结合具体的应用场景，引导读者将前述理论和技术付诸实践，完成实际的嵌入式项目。 物联网（IoT）节点开发： 传感器数据采集与处理： 设计一个能够采集多路传感器数据（如温湿度、光照、加速度）的节点，并进行初步的数据滤波和分析。 无线通信模块集成： 学习如何配置和使用Wi-Fi或Bluetooth模块，将采集到的数据上传到云平台。 低功耗设计： 重点关注如何优化代码和硬件，使IoT节点在电池供电下实现长续航。 嵌入式GUI开发： 图形库选择与集成： 介绍LVGL, TouchGFX等嵌入式GUI库，并讲解如何在目标硬件上移植和使用。 UI界面设计与事件处理： 设计用户友好的界面，并实现触摸、按键等交互逻辑。 嵌入式Linux GUI开发入门（可选）： 简要介绍使用Qt for Embedded等工具进行Linux下的GUI开发。 实时控制系统设计： 电机控制： 实现基于PWM和编码器反馈的电机速度闭环控制。 PID控制器实现： 讲解PID算法在温度控制、位置控制等场景下的应用。 嵌入式系统安全基础： 固件加密与签名： 介绍防止固件被非法篡改的初步技术。 通信安全： 简要介绍TLS/SSL在嵌入式设备间的安全通信应用。 目标读者： 本书适合于高等院校计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事嵌入式系统、物联网、工业控制、消费电子等领域的软件工程师、硬件工程师、系统工程师。 阅读本书，您将能够： 深刻理解嵌入式实时系统的设计精髓，掌握构建可靠、高效嵌入式系统的核心技能。 熟练运用各类硬件接口和通信协议，实现软硬件的深度融合。 高效地利用嵌入式开发工具链，掌握先进的调试和性能优化技巧。 通过丰富的实践案例，将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 为未来在复杂嵌入式系统领域的深入研究与开发打下坚实的基础。 本书以其严谨的理论阐述、丰富的实践指导以及前瞻性的技术视野，必将成为您在嵌入式系统开发道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我在大学期间接触过一些DSP的入门课程，但总感觉不够深入，很多概念停留在“知道有这么回事”的层面，而没有真正理解其背后的机理。这次偶然看到这本《数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)》，从目录和前言来看，它似乎能够填补我知识上的空白。我尤其看重书中对“原理”的讲解，希望能深入理解DSP的数学基础，比如傅里叶变换、Z变换等在信号处理中的具体应用，以及数字滤波器的设计原理。 更让我欣喜的是，这本书不仅仅停留在理论，还强调了“开发应用”。这对于我这个渴望将理论知识转化为实际技能的学生来说，无疑是极大的吸引力。我非常期待书中能够提供一些具体的开发实例，例如如何利用DSP实现音频信号的采集、处理和播放，或者如何应用DSP进行通信信号的调制解调。了解实际的开发流程、常用的开发工具以及可能遇到的技术挑战，对我未来的学习和工作都将大有裨益。我希望通过这本书，能够建立起对DSP技术的系统性认知，并且能够具备一定的DSP开发能力，能够独立完成一些基础的DSP项目。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子工程领域摸爬滚打了几年，却始终对数字信号处理（DSP）这块硬骨头感到头疼的工程师，我一直渴望找到一本能够真正让我“开窍”的书。市面上DSP相关的书籍层出不穷，但很多要么过于理论化，要么过于碎片化，难以形成系统性的认知。这次拿到这本《数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)》，虽然还没深入研究，但从书的编排和目录来看，就预感到这可能是我一直寻找的“通关秘籍”。 这本书的目录设计非常吸引我，它从最基础的DSP概念讲起，包括采样定理、量化噪声、数字滤波器设计等，这些都是理解DSP核心的关键。接着，它会深入讲解DSP的架构，比如TMS320系列等，这对我来说尤其重要，因为我的工作经常会接触到这类硬件。我特别关注的是书中关于DSP指令集、中断处理、DMA等底层技术的部分，因为很多时候性能瓶颈就出在这些地方，而一般的教材很少会讲得如此透彻。此外，书中还涉及了DSP的开发工具和仿真环境，这对于我这样一个需要将理论转化为实际产品的工程师来说，是不可或缺的。我很期待书中能够提供一些实际案例，比如音频处理、通信系统等，通过具体的应用场景来理解DSP的强大之处。如果书中能有一些针对不同应用场景的优化技巧，那就更好了。毕竟，在实际项目中，代码的效率和资源的占用率是至关重要的考量因素。我希望这本书能够帮助我构建起DSP的知识体系，并且能够指导我在实际项目中解决遇到的问题。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对嵌入式系统和算法开发都颇感兴趣的学生，我一直在寻找一本能够将DSP的理论知识与实际应用紧密结合的书籍。很多教程在讲解理论时显得枯燥乏味，而在涉及应用时又过于粗略，无法深入。这本《数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)》在我看来，正是弥补了这一不足。我注意到书中不仅包含了DSP的基本原理，如采样、量化、滤波等，还深入讲解了DSP处理器的架构和编程模型。这对我而言非常有价值，因为我希望能够理解DSP硬件的特性，并根据这些特性来优化我的算法。 尤其让我期待的是书中关于“开发应用”的部分。我希望能从中学习到如何使用DSP开发工具链，如何进行代码的优化以提高效率，以及如何进行嵌入式DSP系统的设计和实现。如果书中能提供一些实际的项目案例，例如在音频信号处理、图像识别或者通信系统中的应用，那就再好不过了。通过这些案例，我可以更直观地理解DSP技术的实际价值，并将所学的理论知识应用到自己的实践项目中。我对书中关于实时操作系统在DSP应用中的作用以及如何进行多任务并发处理的讲解也充满了好奇，这对于构建复杂的嵌入式DSP系统至关重要。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在信号处理领域摸索了几年，却一直觉得自己的知识体系不够扎实的工程师，我一直在寻找一本能够系统性地梳理DSP知识，并提供实际开发指导的书籍。从初步的翻阅来看，这本《数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)》似乎正是我一直在寻找的。我特别欣赏它将“原理”和“开发应用”并列作为书名，这预示着它不会仅仅停留在理论的层面，而是能够指导读者如何将理论付诸实践。 我对书中关于DSP体系结构和指令集的讲解尤其感兴趣。理解DSP芯片的工作原理，掌握其特有的指令集，是进行高效编程的基础。我希望书中能够详细介绍不同DSP系列（如TI的C6000系列、ADI的SHARC系列等）的架构特点，以及针对这些架构的优化技巧。此外，关于DSP的开发环境和调试工具的介绍也是我非常关注的。在实际开发中，一个高效的开发流程和强大的调试能力能够极大地提升工作效率。我非常期待书中能够提供一些关于如何进行嵌入式DSP系统设计的案例，以及如何处理实时性要求高的应用场景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直就像是给正在DSP的迷雾中摸索的我点亮了一盏明灯。一直以来，我对DSP的认识都停留在比较浅显的层面，知道它能做什么，但对于“为什么”和“如何做到”却常常感到困惑。这本《数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)》在我看来，就提供了一个绝佳的系统学习平台。我尤其看重它对“原理”的强调。很多时候，我们直接套用别人的代码或者公式，却不明白背后的逻辑，这导致我们在遇到稍微复杂一点的问题时就束手无策。而这本书，我初步浏览下来，似乎能够将抽象的数学理论和具体的硬件实现紧密地结合起来，让我能够真正理解DSP算法是如何在处理器上高效运行的。 我特别期待书中对一些经典DSP算法的深入剖析，比如FFT、FIR、IIR等，不仅仅是讲解公式，更希望它能阐述这些算法的优缺点、适用场景以及在DSP芯片上的具体实现方式。另外，关于DSP的开发流程和调试技巧，也是我非常感兴趣的部分。很多时候，开发过程中遇到的困难并不是算法本身，而是如何在特定的硬件平台上有效地实现和调试。如果书中能够提供一些实用的代码示例，或者讲解一些常见的开发误区，那无疑会大大提升我的学习效率。我希望通过这本书，能够真正掌握DSP的核心技术，摆脱对现有资料的依赖，具备独立解决DSP相关问题的能力。