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第1章 绪论1

1.1 DSP技术的概念及其发展1

1.2 数字信号处理的优势2

1.3 DSP处理器的主要结构特点5

1.3.1 哈佛结构和改善的哈佛结构5

1.3.2 流水技术（pipeline）6

1.3.3 硬件乘法器和乘-加指令MAC6

1.3.4 独立的直接存储器访问（DMA）总线及其控制器7

1.3.5 数据地址发生器（DAG）7

1.3.6 丰富的外设（peripherals）8

1.3.7 定点DSP处理器与浮点DSP处理器8

1.4 如何评价DSP处理器11

1.4.1 传统的性能评价方法（MIPS、MOPS和MMACS）11

1.4.2 应用型评价指标12

1.4.3 BDTI的核心算法评价指标12

1.4.4 核心算法执行情况的测量14

1.4.5 评价结果14

1.4.6 应用分析15

1.4.7 其他考虑17

1.4.8 EEMBC性能指标19

1.5 如何选择DSP处理器19

1.5.1 数据格式20

1.5.2 数据宽度21

1.5.3 速度21

1.5.4 存储器的安排22

1.5.5 容易开发23

1.5.6 支持多处理器24

1.5.7 功耗与电源管理25

1.5.8 成本25

1.5.9 结论26

思考与练习题26

第2章 DSP处理器的发展及典型DSP芯片27

2.1 DSP处理器实现高速运算的途径27

2.1.1 硬件乘法器和乘-加单元27

2.1.2 多个执行单元28

2.1.3 高效的存储器访问28

2.1.4 数据格式29

2.1.5 零开销循环29

2.1.6 数据流的线性I/O30

2.1.7 专门的指令集30

2.2 当前DSP处理器结构的发展趋势31

2.2.1 传统的DSP处理器31

2.2.2 强化的传统结构DSP处理器31

2.2.3 并行结构32

2.2.4 单指令多数据（SIMD）35

2.2.5 其他形式的DSP处理器36

2.2.6 结论37

2.3 新近推出的DSP核和DSP处理器37

2.3.1 Lucent和Motorola联合开发的Starcore37

2.3.2 Freescale基于Starcore的DSP处理器39

2.3.3 AD和Intel联合开发的DSP核——Blackfin42

2.3.4 AD公司基于Blackfin核的DSP处理器43

2.3.5 TI公司的TMS320C55x46

2.3.6 TI公司的TMS320C64x46

2.4 系统的芯片集成（SoC）47

2.4.1 2G手机简介48

2.4.2 TI的OMAP——用于3G手机中的SoC49

2.4.3 应用于数字视频的DaVinci（达芬奇）技术52

2.4.4 Freescale的MXC57

思考与练习题59

第3章 德州仪器公司（TI）的系列DSP61

3.1 TMS320C2000系列DSP61

3.1.1 TMS320C24x系列DSP62

3.1.2 TMS320C28x系列DSP78

3.2 TMS320C5000系列DSP85

3.2.1 TMS320C54x系列DSP85

3.2.2 TMS320C55x系列DSP113

3.3 TMS320C6000系列DSP135

3.3.1 应用领域135

3.3.2 C6000系列DSP的硬件结构136

3.3.3 C6000的寻址模式141

3.3.4 指令和功能单元之间的映射142

3.3.5 并行操作143

3.3.6 容易开发144

3.3.7 TMS320C62x和TMS320C64x144

3.3.8 TMS320C67x148

3.3.9 C67＋核和C672x系列151

3.3.10 DM64x数字媒体处理器156

3.3.11 TMS320C6000系列DSP汇总表160

思考与练习题167

第4章 DSP的开发环境与工具168

4.1 集成开发环境CCS169

4.1.1 CCS的功能169

4.1.2 为CCS安装设备驱动程序169

4.1.3 利用CCS开发DSP程序流程170

4.1.4 CCS中代码生成工具的使用174

4.1.5 CCS中调试工具的使用191

4.1.6 探针（probe points）工具的使用201

4.1.7 图形工具的使用203

4.1.8 分析工具（profile points）的使用205

4.1.9 基于CCS的DSP片级支持库206

4.2 CMD内存定位文件的使用217

4.2.1 段的定义218

4.2.2 连接器如何使用段221

4.3 DSP/BIOS工具的应用230

4.3.1 什么是DSP/BIOS230

4.3.2 DSP/BIOS中线程的管理232

4.3.3 建立DSP/BIOS的配置文件236

4.3.4 用DSP/BIOS工具创建应用程序238

4.3.5 DSP/BIOS系统工具的使用242

4.3.6 DSP/BIOS中API函数的调用248

4.3.7 使用DSP/BIOS工具开发应用程序举例249

4.4 DSP的硬件开发调试工具253

4.4.1 DSK系列评估工具以及标准评估模块（EVM）253

4.4.2 硬仿真器Emulators（XDS510/XDS560）256

4.5 实时操作系统（RTOS）259

4.5.1 RTOS的功能259

4.5.2 RTOS的几个重要评价指标261

4.5.3 几种RTOS简介263

思考与练习题272

第5章 DSP方案工程实现276

5.1 DSP方案设计基础276

5.2 数字化基础280

5.2.1 模拟信号、离散信号与数字信号280

5.2.2 离散时间系统282

5.3 模数（A/D）转换及电路设计286

5.3.1 信号的采样及奈奎斯特采样定理286

5.3.2 模数（A/D）转换的原理及常用器件288

5.3.3 ADC的技术指标和量化噪声分析293

5.4 DSP最小系统设计296

5.4.1 认识DSP芯片297

5.4.2 DSP引导方式（Bootloader）选择298

5.4.3 DSP扩展存储器设计303

5.4.4 DSP时钟设计305

5.4.5 DSP的电源设计307

5.4.6 DSP系统中A/D、D/A转换器的设计309

5.4.7 DSP的电平转换电路设计311

5.4.8 DSP省电模式的考虑与设计313

5.4.9 一个DSP最小系统应用板实例——DES5402315

5.5 系统软件设计316

5.5.1 汇编源程序的编写317

5.5.2 汇编语言指令集318

5.5.3 汇编伪指令的使用319

5.5.4 宏及宏的使用326

5.5.5 C与汇编混合编程327

5.5.6 DSP中定点小数的表示334

5.6 中断与中断编程335

5.6.1 接受中断请求336

5.6.2 响应中断338

5.6.3 执行中断服务程序（ISR）338

5.6.4 保护中断现场339

5.6.5 中断延时339

5.6.6 中断操作的总结340

5.7 DSP的流水操作与编程341

5.7.1 DSP流水概述341

5.7.2 双访问存储器和流水343

5.7.3 单访问存储器和流水347

5.7.4 流水延时348

思考与练习题350

第6章 DSP外设的应用编程355

6.1 定时器的使用与编程357

6.2 DSP主机接口的设计与使用360

6.2.1 HPI接口设计361

6.2.2 HPI接口应用编程362

6.3 DSP缓冲串口的使用366

6.3.1 缓冲串口的控制寄存器367

6.3.2 缓冲串口中缓冲区的设置371

6.3.3 BSP串口的初始化371

6.3.4 BSP串口的中断服务程序372

6.4 DSP多通道缓冲串口（McBSP）的设计与应用375

6.4.1 多通道缓冲串口McBSP概述375

6.4.2 McBSP串口的数据发送与接收流程388

6.4.3 多通道工作模式392

6.4.4 编程举例397

6.5 DSP的DMA控制与操作399

6.5.1 DMA操作与配置400

6.5.2 DMA传输的源地址和目标地址的修改407

6.5.3 DMA应用编程409

思考与练习题411

第7章 通用数字信号处理方法及其DSP实现413

7.1 DSP的基本算术运算413

7.1.1 整数除法和求模运算413

7.1.2 小数乘法和除法运算418

7.1.3 双精度运算419

7.2 无限冲激响应（IIR）滤波器及其DSP实现421

7.2.1 IIR滤波器的结构423

7.2.2 双线性变换法设计IIR滤波器427

7.2.3 IIR滤波器的编程实现429

7.3 有限冲激响应（FIR）滤波器及其DSP实现433

7.3.1 线性相位数字滤波器的结构433

7.3.2 用傅里叶级数设计FIR滤波器436

7.3.3 FIR滤波器的DSP实现438

7.3.4 用窗函数改善FIR滤波器特性445

7.4 自适应滤波的实现447

7.4.1 自适应滤波器的应用449

7.4.2 自适应滤波器的体系结构452

7.4.3 LMS自适应算法455

7.4.4 自适应滤波器的DSP实现457

7.5 快速傅里叶变换（FFT）462

7.5.1 时间抽取FFT算法分析462

7.5.2 频率抽取FFT算法分析466

7.5.3 FFT编程举例468

思考与练习题486

第8章 DSP典型应用方案举例487

8.1 数字振荡器487

8.1.1 数字振荡器的工作原理487

8.1.2 数字振荡器程序设计489

8.2 双音多频（DTMF）信号的产生与检测491

8.2.1 DTMF信号的产生491

8.2.2 DTMF信号的检测494

8.2.3 在DES5410APP-U实验板上实现DTMF编／解码497

8.2.4 用DSP/BIOS实现DTMF编／解码501

8.3 用C54x实现MP3解码器505

8.3.1 MP3的数据流格式505

8.3.2 MP3解码算法描述506

8.3.3 MP3标准解码代码在CCS下的实现512

8.3.4 在CCS下实时实现MP3解码517

8.4 使用DSP实现Viterbi解码526

8.4.1 卷积编码和块编码526

8.4.2 Viterbi算法（VA）和格形路径529

思考与练习题532

附录 DES5402 DSP最小应用系统电路原理图536

附录1 主-从模式的模拟接口电路536

附录2 并行自启动芯片电路及地址译码电路537

附录3 3.3 V和1.8 V产生电路538

附录4 扩展程序存储器和扩展数据存储器539

附录5 DSP及其外围电路540

术语541

参考文献545