TMS320C5 x DSP原理設計與應用（修訂版）

目錄第一章數位信號處理器介紹1.1數位信號處理的優點..................................1.2數位信號處理的基本特性................................1.2-1DSP的演算法....................................1.2-2定點與浮點解決方案............................1.3數位信號處理器簡介..................................1.3-1數位信號處理器的應用範疇......................1.3-2數位信號處理器的發展歷史......................1.3-3數位信號處理器的特點..........................1.3-4德州儀器的TMS320Cxx系列DSP簡介..................1.4習題................................................第二章TMS320C5xDSP的硬體架構2.1TMS320Cxx系列簡介..................................2.1-1'C5x版本DSP分類...............................2.1-2TMS320C5x系列的特徵............................2.2TMS320C5x的架構......................................2.2-1TMS320C5x的匯流排架構..........................2.2-2TMS320C5x的核心CPU............................2.2-3TMS320C5x晶片內的記憶體........................2.2-4TMS320C5x晶片內的週邊..........................2.2-5TMS320C5x晶片的包裝............................2.3TMS320C5x的CPU.....................................2.3-1CPU的架構總覽................................2.3-2中央算術邏輯單元(CALU)........................2.3-3並列邏輯單元..................................2.3-4輔助暫存器邏輯單元(ARAU)......................2.3-5核心處理機的記憶體映射暫存器....................2.4系統控制(SystemControl).............................2.4-1程式位址的產生及控制..........................2.4-2管線式操作(Pipeline)..........................2.4-3狀態及控制暫存器..............................2.4-4重覆計數器....................................2.5TMS320C5x2k7的省電模式..............................2.6TMS320C5x的中斷(Interrupt)..........................2.6-1重置(Reset)...................................2.6-2中斷的操作....................................2.6-3中斷本文的儲存(InterruptContextSave)........2.6-4不可遮罩式中斷(NonmaskableInterrupt).........2.7TMS320C5x的記憶體(Memory)............................2.7-1記憶體空間簡介(MemorySpaceOverview)...........2.7-2程式記憶體....................................2.7-3局部(Local)資料記憶體...........................2.7-4整域記憶體(GlobalMemory)......................2.7-5輸出/輸入空間..................................2.8直接記憶體存取(DMA)..................................2.8-1DMA的主僕式組態................................2.8-2外部DMA........................................2.9習題.................................................第三章TMS320C5xDSP的軟體資源3.1TMS320C5x的記憶體定址模式............................3.1-1直接定址模式....................................3.1-2間接定址模式....................................3.1-3立即運算元定址模式...............................3.1-4特定暫存器定址模式.............................3.1-5記憶體映射暫存器定址模式.......................3.1-6環形定址模式...................................3.1-7位元反轉定址模式...............................3.2TMS320C5x的指令集....................................3.2-1累加器記憶體參考指令............................3.2-2輔助暫存器及資料頁指標指令......................3.2-3並行邏輯單元指令................................3.2-4T暫存器、PREG暫存器及乘法指令...................3.2-5分支指令.........................................3.2-6I/O及記憶體操作指令.............................3.2-7控制指令.......................................3.3TMS320C5x程式設計技巧.................................3.3-1溢位(Overflow)的問題............................3.3-2倍率(scaling)的問題............................3.3-3多精度算術運算..................................3.3-4定點數及浮點數乘法(Multiplication)..............3.3-5如何做Q格式的轉換---以Q15為例...................3.3-6進位(Rounding).................................3.3-7積項之和(sumofproducts)的做法................3.3-8重覆執行(RepeatFeature)........................3.3-9區塊重覆(BlockRepeat).........................3.3-10條件分支與管線操作的問題........................3.3-11輔導暫存器更新與管線操作的問題..................3.3-12硬體與軟體堆疊管理的問題........................3.4習題................................................第四章TMS320C5xDSP學習機EZ-DSPTutor4.1EZ-DSPTutor..........................................4.1-1EZ-DSPTutor的電路設計..........................4.2EZ-DSP架構(Architecture).............................4.2-1EZ-DSP的記憶體配置..............................4.2-2EZ-DSP的類比介面電路(AIC).......................4.3EZ-DSP教學管理程式....................................4.3-1軟體安裝........................................4.3-2認識EZ-DSPManager的操作環境...................4.4-1File功能選單...................................4.4-2SYSTEM功能選單.................................4.4-3RUN功能選單....................................4.4-4DEBUG功能選單..................................4.4-5MEMORY功能選單.................................4.5CPU-52硬體安裝........................................4.6EZ-DSPCPU-52基本操作練習.............................4.7習題..................................................第五章TMS320C5x組合語言程式設計5.1EZ-DSPTutor組合語言入門.............................5.1-1EZ-DSPTutor組合語言程式的格式..................5.1-2暖身一下---小程式練習............................5.1-3暫存器標頭檔的建立...............................5.1-4牛刀小試.........................................5.2-1利用重覆指令做資料的連加.........................5.2-2利用區塊重覆求序列資料的極值.....................5.2-3利用迴圈方式求序列極值...........................第六章DSP週邊介面基本實驗6.1TMS320C5x的週邊.....................................6.1-1週邊中斷(PeripheralInterrupts).................6.1-2並列I/O埠(ParallelI/OPorts)...................6.1-3I/O埠的介面(InterfacingtoI/OPorts)...........6.1-4軟體可規劃等待狀態產生器.......................6.1-5一般用途的I/O接腳..............................6.1-6計時器(Timer)..................................6.1-7串列傳輸埠(SerialPort)........................6.2類比介面電路.........................................6.2-1ADC信號通道(ADCSignalChannel)...............6.2-2DAC信號通道(DACSignalChannel)...............6.2-3串列介面(SerialInterface)......................6.2-4操作頻率(OperatingFrequencies)..................6.3AIC的主模式(MasterMode)............................6.3-1暫存器的規劃(RegisterProgramming)...............6.3-2串列通訊(SerialCommunication)..................6.3-3AIC模組的初始化(AICInitialization).............6.4EZ-DSPLAB實驗板....................................6.4-1EZ-DSPLAB的電路圖..............................6.4-2LAB實驗板的記憶體映射(MemoryMap)............6.4-3I/O埠的介面(InterfacingtoI/Oports)...........6.4-4EZ-DSPLAB裝置的驅動程式......................6.5DSP週邊介面實驗.....................................6.5-1EZ-DSP配合LAB板的基本測試......................6.5-2AIC初始化實驗.................................6.5-3改變取樣率的實驗...............................6.5-4俱回聲的倒迴(LookbackwithEcho)實驗..........6.5-5數位振盪器(DigitalOscillator)實驗............6.5-6A-LawCompandor實驗............................6.5-7虛擬隨機二元序列產生器........................6.5-8極點濾波器(All-ploeFilter)...................6.5-9零點濾波器(All-ZeroFilter)...................6.5-10Radix-2Buffertly實驗.........................6.6習題.................................................第七章濾波器簡介與FIR濾波器實驗7.1離散時間系統響應.....................................7.1-1單一取樣序列響應................................7.1-2連續信號取樣響應與取樣定理.............7.1-3信號詐偽現象與防詐偽濾波器......................7.2DSP系統基本概念......................................7.2-1遞迴與非遞迴DSP系統.............................7.2-2DSP系統的特性..................................7.2-3旋積和(convolution-summation)....................7.2-4DSP系統之間的連接..............................7.3數位濾波器(DigitalFilter).............................7.3-1FIR濾波器基本概念...............................7.3-2FIR濾波器.......................................7.3-3?Errors)....................................7-17.4數位濾波器設計套裝軟體................................7.5數位濾波器的實驗......................................7.5-1外接音源FIR的DSP實作.............................7.5-2隨機信號產生信號FIR的DSP實作.....................7.6習題..................................................第八章無限脈衝響應濾波器8.1簡介..................................................8.2IIR濾波器的架構.......................................8.3帶拒濾波器(BandStopFilter)...........................8.4IIR濾波器實驗(Laboratory).............................8.4-1IIR濾波器的DSP實作..............................8.4-2IIR濾波器的進階實作.............................8.5習題..................................................第九章快速傅立葉轉換(FFT)9.1FFT簡介...............................................9.1-1信號的相量模型(phasormodel)...................9.1-2弦波信號的相量表示.............................9.1-3傅立葉級數(FourierSeries).....................9.1-4離散傅立葉級數.................................9.2傅立葉轉換(FourierTransform)........................9.3FFT演算法............................................9.4FFT實驗..............................................9.4-1FFT的DSP實作...................................9.5-1DSP實作的資料規劃..............................9.5-2DSP實作的程式..................................9.5-3FFT實驗步驟.....................................9.6習題..................................................第十章電話撥號及解碼10.1簡介.................................................10.2撥號音的產生(tonegeneration)........................10.3音調檢測(ToneDetection)............................10.4Companding..........................................10.5DTMF實驗.............................................10.5-1DTMF實作程式的資料規劃........................10.5-2DSP實作的程式.................................10.6DTMF偵測.............................................10.6-1其他..........................................10.7DTMF產生.............................................10.7-1其他..........................................10.8習題................................................第十一章母音辨識11.1簡介.................................................11.2母音辨識系統..........................................11.2-1帶通FIR濾波器.................................11.2-2零-交越(zero-crossing)檢測....................11.2-3臨界值檢測器(thresholdDetector)..............11.2-4改善(improveement)............................11-3母音辨識實驗(laboratory).............................11.3-1母音辨識實作的資料規劃........................11.3-2母音辨識實作的DSP程式.........................11.3-3實驗練習......................................11.3-4其他..........................................11.4習題................................................附錄ATMS320C5xDSP接腳與信號描述.......................附錄BTMS320C5xDSP常用指令.............................附錄CEZ-DSPTutor規格與EZ-DSP320TK實驗平台............附錄D參考資料..........................................

目錄第一章數位信號處理器介紹1.1數位信號處理的優點..................................1.2數位信號處理的基本特性................................1.2-1DSP的演算法....................................1.2-2定點與浮點解決方案............................1.3數位信號處理器簡介..................................1.3-1數位信號處理器的應用範疇......................1.3-2數位信號處理器的發展歷史......................1.3-3數位信號處理器的特點..........................1.3-4德州儀器的TMS320Cxx系列DSP簡介.................