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第1章 概述1

1.1 引言1

1.2 DSP应用系统2

1.2.1 DSP应用系统的构成2

1.2.2 DSP应用系统的特点2

1.3 DSP应用系统的设计过程3

1.4 DSP应用系统的开发工具4

1.5 可编程DSP芯片5

1.5.1 什么是DSP芯片5

1.5.2 DSP芯片的发展5

1.5.3 DSP芯片的分类6

1.5.4 DSP芯片的选择8

1.5.5 DSP芯片的典型应用10

习题与思考题10

第2章 DSP芯片的基本结构和特征12

2.1 引言12

2.2 DSP芯片的基本结构12

2.2.1 哈佛结构12

2.2.2 流水线12

2.2.3 专用的硬件乘法器13

2.2.4 特殊的DSP指令13

2.2.5 快速的指令周期14

2.3 TI定点DSP芯片14

2.3.1 早期的定点DSP芯片14

2.3.2 TMS320C2000系列21

2.3.3 TMS320C5000系列23

2.3.4 TMS320C62x/C64x系列26

2.4 TI浮点DSP芯片27

2.4.1 TMS320C3x27

2.4.2 TMS320C67x31

2.5 其他DSP芯片简介32

2.5.1 AD公司的DSP芯片32

2.5.2 AT＆T公司的DSP芯片33

2.5.3 Motorola公司的DSP芯片34

2.6 小结34

习题与思考题35

第3章 DSP芯片的定点运算36

3.1 定点的基本概念36

3.1.1 数的定标36

3.1.2 溢出及处理方法37

3.1.3 舍入（rounding）及截尾（truncation）38

3.2 定点运算实现的基本原理38

3.2.1 加法／减法运算的C语言定点模拟39

3.2.2 乘法运算的C语言定点模拟40

3.2.3 除法运算的C语言定点模拟41

3.2.4 程序变量的Q值确定41

3.2.5 浮点至定点变换的C程序举例42

3.3 DSP定点算术运算实现的基本原理44

3.3.1 定点乘法45

3.3.2 定点加法46

3.3.3 定点除法46

3.4 非线性运算定点快速实现的基本方法48

3.5 小结52

习题与思考题52

第4章 DSP芯片的浮点运算54

4.1 引言54

4.2 浮点数的格式54

4.2.1 IEEE浮点数格式54

4.2.2 TMS320C3x浮点数格式55

4.2.3 IEEE浮点格式与TMS320浮点格式的转换56

4.3 基本的浮点运算58

4.3.1 浮点乘法和加减法58

4.3.2 浮点除法58

4.4 非线性浮点运算的快速实现59

4.5 小结61

习题与思考题61

第5章 TMS320C5000系列DSP芯片的硬件结构62

5.1 概述62

5.2 基本结构62

5.3 中央处理单元（CPU）64

5.3.1 算术逻辑单元64

5.3.2 累加器65

5.3.3 移位寄存器65

5.3.4 乘累加单元65

5.3.5 寻址单元66

5.4 存储器66

5.4.1 内部存储器66

5.4.2 存储器空间组织68

5.5 流水线70

5.6 片内外设73

5.6.1 通用I/O引脚73

5.6.2 定时器74

5.6.3 主机接口（HPI）76

5.6.4 串行口80

5.6.5 软件可编程等待状态产生器84

5.6.6 可编程块开关模块84

5.7 外部总线操作84

5.8 小结86

习题与思考题86

第6章 TMS320C5000 DSP芯片的汇编语言87

6.1 汇编语言源程序格式87

6.2 符号与缩写88

6.3 汇编指令介绍89

6.4 寻址方式136

6.4.1 数据寻址136

6.4.2 程序寻址145

6.5 小结147

习题与思考题147

第7章 公共目标文件格式——COFF149

7.1 引言149

7.2 COFF目标文件格式149

7.2.1 块（section）149

7.2.2 汇编器对块的处理150

7.2.3 链接器对块的处理151

7.2.4 程序重定位153

7.2.5 COFF文件中的符号153

7.3 COFF格式编程举例154

7.4 小结155

习题与思考题155

第8章 DSP芯片的开发工具及应用156

8.1 引言156

8.2 代码生成工具156

8.2.1 代码生成工具程序156

8.2.2 宏汇编器和链接器158

8.2.3 C编译器159

8.2.4 文档管理器和库生成器160

8.2.5 代码格式转换器161

8.2.6 编译汇编链接应用举例162

8.3 代码调试工具163

8.3.1 C／汇编源码调试器163

8.3.2 初学者工具DSK168

8.3.3 软件模拟器169

8.3.4 评价模块（EVM）171

8.3.5 软件开发系统（SWDS）171

8.3.6 仿真器（XDS）171

8.4 小结172

习题与思考题172

第9章 CCS集成开发环境的特征及使用173

9.1 CCS的基本特征与安装设置173

9.1.1 概述173

9.1.2 CCS软件安装与设置174

9.1.3 CCS组件及其特征178

9.2 CCS集成环境的使用185

9.2.1 引言185

9.2.2 菜单186

9.2.3 工具栏194

9.3 GEL语言的使用196

9.3.1 引言196

9.3.2 GEL函数定义197

9.3.3 GEL函数参数197

9.3.4 调用GEL函数199

9.3.5 加载／卸载GEL函数200

9.3.6 将GEL函数添加到GEL菜单中200

9.3.7 在CCS启动时自动执行GEL函数203

9.3.8 GEL函数求值204

9.3.9 输出窗口204

9.3.10 嵌入GEL函数204

9.4 一个简单DSP程序的调试实例211

9.5 从文件中读取数据并测试算法的调试实例218

习题与思考题227

第10章 基于C语言的DSP芯片开发228

10.1 引言228

10.2 优化ANSI C编译器228

10.3 TMS320C3x/C4x的C语言开发232

10.3.1 存储器模式232

10.3.2 寄存器规则234

10.3.3 函数结构与调用规则237

10.3.4 中断处理239

10.3.5 系统初始化240

10.3.6 TMS320C3x C程序开发举例242

10.4 TMS320C2x/C5x/C54x的C语言开发245

10.4.1 存储器模式245

10.4.2 寄存器规则246

10.4.3 函数调用规则247

10.4.4 中断函数249

10.4.5 表达式分析250

10.4.6 TMS320C2x/C5x C语言程序开发举例251

10.5 小结253

习题与思考题253

第11章 基于C和汇编语言混合编程的DSP芯片开发254

11.1 引言254

11.2 C语言和汇编语言的混合编程方法254

11.2.1 独立的C和汇编模块接口254

11.2.2 从C程序中访问汇编程序变量256

11.2.3 在汇编程序中访问C程序变量257

11.2.4 在C程序中直接嵌入汇编语句258

11.2.5 修改编译器的输出260

11.3 TMS320C3x/C4x混合编程举例261

11.4 TMS320C2x/C5x混合编程举例262

11.5 TMS320C54x混合编程举例263

11.6 小结264

习题与思考题264

第12章 DSP最小硬件系统的设计265

12.1 引言265

12.2 DSP系统的基本硬件设计265

12.2.1 复位电路265

12.2.2 时钟电路266

12.2.3 电源设计267

12.2.4 等待状态发生器269

12.2.5 仿真接口271

12.3 3.3V和5V混合逻辑系统设计271

12.4 DSP芯片的存储器接口设计274

12.4.1 TMS320C2x存储器接口设计274

12.4.2 TMS320C54x存储器接口设计276

12.4.3 TMS320C3x存储器接口设计284

12.5 小结287

习题与思考题287

第13章 DSP硬件系统的接口设计288

13.1 引言288

13.2 模数接口电路的设计288

13.2.1 TMS320C2xx/C5x的模数接口电路288

13.2.2 TMS320C3x模数转换接口电路288

13.2.3 二／四线转换电路298

13.3 通信接口的设计299

13.3.1 异步通信接口电路设计299

13.3.2 同步通信接口电路设计300

13.4 主从式系统的设计301

13.4.1 并行通信实现双机通信301

13.4.2 DMA实现双机通信302

13.4.3 TMS320C3x主从式系统硬件设计304

13.5 利用HPI实现主机与TMS320C54x的通信306

13.6 小结313

习题与思考题313

第14章 DSP系统的软件设计314

14.1 引言314

14.2 DSP芯片的初始化314

14.2.1 寄存器初始化314

14.2.2 矢量表初始化317

14.2.3 串行口初始化319

14.3 TMS320C2x/C5x的软件应用324

14.3.1 TMS320C2x软件编程技巧324

14.3.2 提高TMS320C5x软件效率324

14.3.3 软件应用327

14.4 TMS320C54x的软件应用331

14.4.1 编程注意事项331

14.4.2 软件编程技巧332

14.5 TMS320C3x的软件应用334

14.5.1 编程技巧334

14.5.2 TMS320C3x软件应用336

14.6 DSP系统的BOOT设计338

14.6.1 TMS320C50的BOOT设计338

14.6.2 TMS320C54x的BOOT设计340

14.6.3 TMS320C31的BOOT设计342

14.7 小结346

习题与思考题346

第15章 DSP芯片应用开发实例347

15.1 引言347

15.2 一个基于TMS320C203 DSP应用系统的开发347

15.2.1 系统简介347

15.2.2 系统硬件设计348

15.2.3 系统软件设计350

15.2.4 硬件调试351

15.2.5 软件调试353

15.2.6 独立系统实现353

15.3 一个基于TMS320C31 DSP系统的开发354

15.3.1 系统简介354

15.3.2 系统构成354

15.3.3 系统软硬件设计355

15.3.4 软硬件调试357

15.3.5 独立系统实现359

15.4 一个基于TMS320VC5409 DSP应用系统的开发361

15.4.1 G.7 29A及系统简介361

15.4.2 系统构成361

15.4.3 系统软硬件设计362

15.4.4 系统调试363

15.4.5 独立系统形成365

15.5 小结367

习题与思考题367

第16章 数字滤波器的DSP实现368

16.1 引言368

16.2 FIR滤波器的DSP实现368

16.2.1 FIR滤波器的基本原理和设计方法368

16.2.2 FIR滤波器的定点DSP实现371

16.2.3 FIR滤波器的浮点DSP实现374

16.3 IIR滤波器的DSP实现376

16.3.1 IIR滤波器的基本原理和设计方法376

16.3.2 IIR滤波器的定点DSP实现379

16.3.3 IIR滤波器的浮点DSP实现381

16.4 自适应滤波器的DSP实现384

16.4.1 自适应滤波器的基本原理384

16.4.2 自适应滤波器的TMS320C2xx定点实现385

16.4.3 自适应滤波器的TMS320C54x定点实现388

16.4.4 自适应滤波器的TMS320C3x浮点实现391

16.5 小结393

习题与思考题393

第17章 FFT算法的DSP实现394

17.1 引言394

17.2 FFT的基本原理394

17.2.1 DFT的基本原理394

17.2.2 FFT算法的导出395

17.3 FFT算法的C语言实现399

17.4 FFT的定点DSP实现401

17.4.1 运算溢出及避免方法401

17.4.2 FFT的TMS320C2xx实现402

17.4.3 FFT的TMS320C54x实现408

17.5 FFT的浮点DSP实现414

17.6 小结422

习题与思考题422

第18章 DSP应用实验指导423

18.1 DSP演示性实验423

18.2 DSP基本实验424

18.3 DSP高级实验428

附录A 常用DSP芯片的引脚图434

附录B TMS320C54x汇编语言指令集437

附录C SEED系列DSP开发系统简介446

附录D NTG-DSP系列实验系统449

附录E TI格式文件转化为二进制文件450

附录F 8位μ律／16位线性互换的C语言子程序454

附录G μ律到线性变换表456

附录H 缩写词的英文对照457

参考文献459