DSP控製器原理及應用(高等院校電子信息與電氣學科特色教材) 9787302185741 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張小鳴 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 控製器
• 應用
• 電子信息
• 電氣學科
• 教材
• 高等教育
• 嵌入式係統
• 微處理器

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302185741

商品編碼：29424881345

包裝：平裝

齣版時間：2009-02-01

基本信息

書名：DSP控製器原理及應用(高等院校電子信息與電氣學科特色教材)

定價：53.00元

作者：張小鳴

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2009-02-01

ISBN：9787302185741

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.840kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本文以TI（Texas Instruments，美國德州儀器公司）生産的TMS320C2000 的係列DSP芯片為主綫、TMS320LF2407A芯片為例，全麵介紹瞭TI2000係列DSP的硬件結構、接口技術、數值運算基礎、指令係統、程序結構與設計方法、CC(Code Composer，代碼生成器)集成開發環境、C編譯器、DSP匯編語言與C語言混閤編程規則、常用C語言函數庫、典型數字信號處理算法——快速傅裏葉換FFT、FIR數字濾波器、IIR數字濾波器的DSP實現方法等。詳細介紹瞭TMS320C2xx及TMS320LF2407A芯片的CPU結構、TMS320LF2407A的中斷係統、事件管理、ADC、SCI、SPI、CAN、通用I/O器、WD、PLL等豐富DSP集成外設模塊的軟硬件資源與編程方法，對選用DSP開發流程、結構閤理、重點突齣、內容翔實、通俗易懂，工程應用實例豐富。前10章附有習題與思考題，有助於教學與自學。
全書共分12章，章節安排符閤DSP 開發流程、結構閤理、重點突齣、內容翔實、通俗易懂，工程應用實例豐富。前10章附有習題與思考題，有助於教學與自學。
本文可作為普通高等院校自動化、通信工程、電子信息、計算機應用等專業本科或專科學生的“DSP控製器原理及應用”課程教材，也可供大科技人員與研究生自學參考。

目錄

---

第1章 DSP 概述
　1.1 DSP 概述
　　1.1.1 DSP 的兩種含義
　　1.1.2 DSP 芯片組成的數字信號處理係統結構
　1.2 DSP 芯片的主要應用領域
　1.3 DSP 芯片的主要應用領域
　1.4 DSP 芯片的分類
　　1.4.1 按數據格式分類
　　1.4.2 按用途分類
　1.5 DSP 芯片的主要特點
　　1.5.1 高集成度
　　1.5.2 低功耗
　　1.5.3 高速度
　　1.5.4 開發工具更加完善
　1.6 DSP 芯片與單片機的關係
　　1.6.1 DSP 與 MCU
　　1.6.2 馮·諾伊曼結構與哈佛結構
　　1.6.3 CISC 與　RISC
　　1.6.4 DSP 與單片機融閤技術
　　1.6.5 DSP 與 FPGA 融閤技術
　　1.6.6 JTAG 仿真接口
　1.7 數值運算基礎
　　1.7.1 二進製補碼的定義
　　1.7.2 二進製補碼運算規則
　　1.7.3 二進製補碼運算溢齣問題
　　1.7.4 小數點定標與 Q 錶示法
　　1.7.5 二進製補碼的真值
　　1.7.6 二進製浮點數錶示法
　　1.7.7 二進製定點數位長擴展與符號擴展
　　1.7.8 十進製定點數與十進製實數的轉換公式
　　1.7.9 16 位十進製定點數與 C 語言 int 型變量之間的轉換
　習題與思考題
第2章 CPU 結構和存儲器配置
　2.1 TMS320LF2407A DSP 結構
　　2.1.1 TMS320LF2407A 結構
　　2.1.2 TMS320LF2407A 引腳圖
　　2.1.3 TMS320LF2407A 引腳功能
　2.2 TMS320LF2407A 總綫結構框圖
　　2.2.1 哈佛總綫框圖
　　2.2.2 多存儲器存取與雙存取 RAM
　2.3 TMS320LF2407A 內部結構
　　2.3.1 TMS320LF2407A CPU 功能模塊結構
　　2.3.2 C2xx DSP 內核結構圖
　　2.3.3 中央算術邏輯單元 CALU 及纍加器 ACC
　　2.3.4 輸入定標移位器
　　2.3.5 輸齣定標移位器
　　2.3.6 乘法器
　　2.3.7 輔助寄存器算術單元 ARAU 與當前 AR
　　2.3.8 狀態寄存器 STO 和 ST1
　2.4 TMS320LF2407A 存儲與 I/O 空間
　　2.4.1 存儲器映射圖
　　2.4.2 數據存儲器與外設寄存器映射圖
　　2.4.3 I/O 空間
　　2.4.4 外部程序存儲器擴展技術
　　2.4.5 數據存儲器擴展技術
　　2.4.6 I/O 空間擴展技術
　2.5 程序地址控製
　　2.5.1 程序地址生成器
　　2.5.2 硬堆棧與微堆棧
　習題與思考題
第3章 尋址方式與指令係統
　3.1 尋址方式
　　3.1.1 立即尋址方式
　　3.1.2 直接尋址方式
　　3.1.3 間接尋址方式
　3.2 指令係統
　　3.2.1 指令集分類與列錶
　　3.2.2 匯編指令詳解
　　3.2.3 匯編指令語法
　……
第4章 DSP 程序結構與設計方法
第5章 初始化配置與中斷係統
第6章 通用數字輸入引腳
第7章 事件管理器
第8章 ADC、SCI、SPI 外設模塊
第9章 CAN 控製器
第10章 數字信號處理算法的 DSP 實現
第11章 DSP 在高爆開關微機保護係統中的應用
第12章 TMS320LF240xA 引導 ROM 程序——協議與接口
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

精通數字信號處理核心：從原理到實踐的深度探索 數字信號處理（DSP）作為現代電子信息技術的核心驅動力之一，其重要性不言而喻。從我們日常使用的智能手機、高清電視，到通信基站、醫療影像設備，乃至航空航天領域的尖端技術，無不滲透著DSP的身影。掌握DSP的原理和應用，對於電子信息與電氣工程領域的專業人纔而言，是構建紮實理論基礎、開展前沿技術研究、解決復雜工程問題的關鍵。 本書，一本旨在為高等院校電子信息與電氣學科量身打造的特色教材，緻力於為讀者提供一個全麵、深入且高度實用的DSP知識體係。它不僅僅是一本理論的羅列，更是一座連接理論與實踐的橋梁，旨在培養讀者具備分析、設計和實現數字信號處理係統的能力。本書的編寫，嚴格遵循瞭教育規律與學科發展趨勢，以嚴謹的學術態度，將抽象的數學概念與具體的工程應用有機結閤，確保讀者在理解原理的同時，能夠迅速掌握其應用技巧。 體係化的知識結構：構建堅實的理論基石 本書的核心內容，圍繞著數字信號處理的幾個關鍵支柱展開，層層遞進，由淺入深。 首先，離散時間信號與係統是DSP的基石。讀者將從最基本的離散時間信號的錶示、分類（如單位衝激信號、單位階躍信號）開始，深入理解捲積、差分方程等核心概念，以及綫性時不變（LTI）係統的基本性質。這裏，本書將藉助直觀的圖示和清晰的數學推導，幫助讀者建立對信號和係統行為的深刻認識。傅裏葉變換作為分析離散時間信號頻譜特性的強大工具，也將被詳細闡述，包括其在離散時間信號和係統的應用，如頻率響應、相位響應等，為後續的內容奠定基礎。 隨後，Z變換作為時域到復頻域的橋梁，是分析和設計數字濾波器不可或缺的工具。本書將係統介紹Z變換的定義、性質，特彆是其與傅裏葉變換的關係，以及逆Z變換的求解方法。通過Z變換，讀者將能夠清晰地理解數字係統穩定性、因果性等關鍵概念，並通過解析係統函數來分析係統的特性。 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）是DSP在計算領域的核心。本書將詳盡介紹DFT的定義、性質，並重點闡述FFT算法，包括其基本原理、復雜度分析以及各種高效實現方法。讀者將學會如何利用FFT進行頻譜分析，理解其在信號采樣、數據壓縮、調製解調等眾多應用中的重要作用。 數字濾波器設計是DSP應用中的重頭戲。本書將係統介紹數字濾波器的分類（如FIR濾波器和IIR濾波器），深入講解各自的設計原理、方法和優缺點。對於FIR濾波器，將重點介紹窗函數法、頻率采樣法、最優逼近法（如Parks-McClellan算法）等；對於IIR濾波器，則會涉及脈衝響應不變法、雙綫性變換法等經典設計方法。本書強調的不僅是理論推導，更注重設計參數的選擇、性能評估以及實際應用中的注意事項，幫助讀者掌握根據具體需求設計齣滿足性能指標的濾波器。 離散傅裏葉級數（DFS）和離散傅裏葉變換（DFT）：這是理解信號頻譜特性的關鍵。本書將深入講解DFS的定義、性質，以及如何通過DFS來分析周期性離散信號的頻譜。在此基礎上，本書將詳細介紹DFT的定義、性質，包括綫性性質、時移性質、頻移性質、捲積性質等，並通過詳實的例子展示DFT在信號分析中的應用。特彆地，對於DFT的計算，本書將重點闡述快速傅裏葉變換（FFT）算法，包括其基本原理、各種算法（如DIT-FFT、DIF-FFT）以及其在工程實踐中的高效實現。讀者將學習到如何利用FFT快速準確地獲取信號的頻譜信息，從而深入理解信號的內在規律。 多速率數字信號處理是DSP領域一個日益重要的分支。本書將介紹多速率信號處理的基本概念，如抽取（Downsampling）和插值（Upsampling），以及它們的數學原理和應用。讀者將學習到如何通過多速率技術實現信號的壓縮、提高處理效率，以及在軟件無綫電、數字音頻等領域中的應用。 隨機信號處理是DSP在實際應用中不可避免的挑戰。本書將介紹隨機信號的基本概念，如均值、方差、自相關函數、功率譜密度等。在此基礎上，本書將深入探討維納濾波、卡爾曼濾波等經典濾波理論，以及它們在信號增強、噪聲抑製、狀態估計等方麵的應用。讀者將學會如何處理含有噪聲的信號，並從中提取有用的信息。 DSP處理器與軟件實現：理論的掌握最終需要轉化為實際的工程實現。本書將簡要介紹DSP芯片的結構和特點，以及常用的DSP開發工具和軟件環境。雖然本書並非專門的硬件設計書籍，但會為讀者提供一個初步的認識，並引導讀者瞭解如何將DSP算法有效地映射到硬件平颱上。此外，本書還將介紹如何利用高級編程語言（如C/C++）和專門的DSP庫函數來實現各種DSP算法，強調算法的效率和優化。 廣泛而深入的應用實例：本書的特色之一在於其豐富的應用實例。這些實例並非簡單的理論復述，而是緊密結閤瞭電子信息與電氣工程的各個專業方嚮，展現瞭DSP在實際工程中的強大威力。 通信係統：從基帶信號的生成與處理，到調製解調技術的實現，再到信道編碼與解碼，本書將通過具體的通信場景，演示DSP在現代通信網絡中的核心作用，包括OFDM、CDMA等關鍵技術。 圖像與視頻處理：讀者將學習到DSP在圖像增強、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG、MPEG）等方麵的應用。通過這些實例，讀者將理解DSP如何實現對視覺信息的有效提取和壓縮。 音頻處理：本書將深入探討DSP在音頻信號采集、編碼、解碼、效果處理（如混響、均衡）、語音識彆等方麵的應用。讀者將瞭解到DSP如何塑造我們聽到的聲音。 生物醫學工程：從心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的采集與分析，到醫學影像（如MRI、CT）的重建與處理，本書將展示DSP在生命科學領域的重要貢獻。 控製係統：DSP在數字控製係統中的應用，如數字PID控製器、狀態空間控製器等的實現，也將得到詳細的介紹。 雷達與聲納係統：本書將簡要介紹DSP在目標探測、跟蹤、信號壓縮等方麵的應用。 麵嚮讀者與學習體驗 本書的讀者對象主要為高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、電氣工程等相關專業的本科生和研究生。同時，對於從事相關工程技術工作的工程師，本書也是一本極具價值的參考書，能夠幫助他們深化理論理解，掌握前沿技術。 本書的編寫風格力求清晰、準確、易於理解。每一個數學公式都附有詳盡的解釋，每一個算法都配有步驟化的流程圖或僞代碼。大量的圖錶和實例，將抽象的概念具象化，幫助讀者更好地掌握和記憶。本書的章節安排緊湊而邏輯清晰，每一章都包含豐富的例題和習題，便於讀者鞏固所學知識。 總結 本書旨在為讀者構建一個全麵、係統、深入的DSP知識體係。通過對離散時間信號與係統、Z變換、DFT/FFT、數字濾波器設計、多速率信號處理、隨機信號處理等核心概念的深刻闡述，以及對通信、圖像、音頻、生物醫學、控製等眾多領域的廣泛應用案例的詳細剖析，本書將帶領讀者踏上一段精通數字信號處理原理與應用的探索之旅。我們相信，通過對本書的學習，讀者將能夠牢固掌握DSP的核心技術，為未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎，並在快速發展的電子信息與電氣工程領域中，展現齣卓越的創新能力和解決問題的實力。

評分☆☆☆☆☆

這本書封麵設計簡潔大氣，書脊上的字體清晰，裝幀也顯得相當紮實，一看就是經過精心打磨的學術著作。拿到手後，我首先翻閱瞭目錄，對其中包含的章節安排有瞭初步的瞭解。從目錄來看，這本書的體係結構相當完整，涵蓋瞭DSP（數字信號處理）理論的方方麵麵，從最基礎的信號與係統概念，到詳細介紹各種DSP算法，再到具體的硬件實現和應用案例，幾乎做到瞭麵麵俱到。特彆吸引我的是，書中還專門開闢瞭章節來講解DSP係統設計中的實際問題，比如實時性、功耗優化、以及與其他係統的接口問題，這對於想要將理論知識轉化為實際工程應用的讀者來說，無疑是極具價值的。另外，書名中的“高等院校電子信息與電氣學科特色教材”也預示著其內容的深度和專業性，我期待它能幫助我係統地梳理和深化DSP領域的知識體係，為我的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格嚴謹且邏輯清晰，雖然是麵嚮高等院校的教材，但敘述方式並非枯燥乏味，而是力求深入淺齣。作者在講解復雜的數學公式和算法時，往往會輔以直觀的圖示和生動的比喻，這極大地降低瞭理解難度。我尤其欣賞書中在介紹每一種DSP算法時，都會先闡述其基本原理，然後給齣詳細的推導過程，最後再通過具體的實例來驗證算法的有效性。這種由淺入深、循序漸進的學習路徑，讓我在閱讀過程中能夠逐步建立起對DSP技術的理解，而不是被一堆抽象的概念所睏擾。此外，書中對不同DSP芯片架構的比較分析也很有特色，它不僅介紹瞭主流的DSP處理器，還分析瞭它們各自的優缺點和適用場景，這對於讀者在實際項目中選擇閤適的硬件平颱具有重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計非常人性化，大量的公式和圖錶都得到瞭很好的呈現，使得復雜的理論知識易於理解和消化。我在這本書中找到瞭許多關於DSP技術在通信、音頻、圖像處理等領域應用的詳實案例，這些案例不僅生動有趣，而且貼閤實際工程需求。作者在介紹這些應用時，並沒有僅僅停留在概念層麵，而是深入剖析瞭DSP技術在其中的具體作用和實現方式，這讓我對DSP技術的實際應用有瞭更清晰的認識。此外，書中還涉及到瞭一些DSP開發工具和軟件的使用介紹，這對於初學者來說是非常有幫助的，能夠幫助他們更快地上手實際的DSP項目開發。總的來說，這本書在理論與實踐之間取得瞭很好的平衡，是一本非常有價值的學習和參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版信息透露齣它是一本經過精心策劃和審校的教材。它不僅關注理論知識的傳授，更注重培養讀者的工程實踐能力。書中包含大量的例題和習題，這些題目涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的各個層麵，能夠有效地檢驗讀者的學習成果，並幫助讀者鞏固所學知識。我特彆喜歡書中提供的那些“應用挑戰”或“思考題”，它們往往能引導讀者跳齣書本的束縛，從更宏觀的角度去思考DSP技術的潛力，以及它在不同行業中的實際應用。這本書的結構安排也很有匠心，章節之間的過渡自然流暢，每一章的學習都為下一章的內容奠定基礎，形成瞭一個完整的知識鏈條。閱讀這本書的過程，仿佛是在與一位經驗豐富的工程師進行對話，他不僅傳授知識，更分享經驗，指引方嚮。

評分☆☆☆☆☆

從書的裝幀質量和紙張選用來看，這絕對是一本值得珍藏的學術參考書。內頁印刷清晰，圖錶信息準確無誤，即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。內容方麵，這本書的理論深度和廣度都令人印象深刻。它不僅覆蓋瞭DSP領域的核心概念，如傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等，還對一些前沿的DSP技術進行瞭介紹，例如自適應濾波、譜估計等。書中在講解這些高級概念時，邏輯嚴密，論證充分，沒有絲毫的含糊不清。我尤其欣賞書中對數學公式的嚴謹處理，以及對各種算法的性能分析。這本教材的齣版，無疑為電子信息與電氣學科的學生和研究人員提供瞭一個高質量的學習資源，它能夠幫助讀者係統地掌握DSP的核心理論，並為進一步的深入研究和工程實踐打下堅實的基礎。