面向工程应用的DSP实践教程

定　　价：69 元

丛书名：普通高等教育“十三五”规划教材普通高等院校工程实践系列规划教材

• 作者：杨旭[等]主编
• 出版时间：2018/6/1
• ISBN：9787030575944
• 出 版 社：科学出版社

• 中图法分类：TN911.72 

内容简介

本书是根据“工程教育专业认证”等需求而编写，旨在提高学生在基于数字信号处理器的嵌入式系统设计方面的能力，进而培养学生解决复杂工程问题的能力。本书以美国TI公司TMS32028335DSP为蓝本，全书共14章。其中，第1～5章主要讲解如何进行面向工程应用的DSP开发及其基本要点、DSP芯片的基本原理、DSP系统标准开发流程、*小系统的硬件设计及TIDSPCCS与MATLAB的混合编程等几个方面，将后续工程应用实例设计中的共性问题给予详尽的说明。第6～12章通过7个工程项目开发实例，从项目需求入手，按标准流程，从设计思路、硬件设计、软件设计三方面进行详细的阐述，使读者能够快速掌握基于DSP的工程实践的开发思路、设计步骤及解决方案。第13、14章通过两个综合工程案例，使读者理解较为综合的项目的开发思路和方案设计流程。

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目 录

目录
第1章 如何进行DSP的工程实例开发 1
1.1 DSP基础知识 1
1.1.1 DSP处理器基本概念 1
1.1.2 DSP系统特点 1
1.1.3 可编程DSP芯片结构 2
1.1.4 DSP芯片分类 3
1.1.5 DSP发展历程 3
1.1.6 DSP与 MCU、ARM、FPGA的区别 4
1.2 DSP芯片的选型概要 5
1.2.1 DSP芯片选型原则 5
1.2.2 DSP厂商产品特点介绍 6
1.2.3 TI DSP芯片型号含义 8
1.3 DSP开发工具及平台搭建 9
1.3.1 DSP开发工具介绍 9
1.3.2 TI CCS的版本与安装 10
1.3.3 硬件仿真器的驱动安装 14
1.3.4 驱动程序的配置 14
1.4 本章小结 17
1.5 思考题与习题 18
第2章 DSP芯片结构及基本原理 19
2.1 TMS320F28335芯片结构 19
2.1.1 CPU结构 19
2.1.2 CPU寄存器 22
2.1.3 CPU中断 23
2.1.4 总线结构和流水线 24
2.1.5 片内存储器和集成外设 25
2.2 F28335芯片基本运算原理 26
2.2.1 CPU的乘法运算与位移运算 26
2.2.2 DSP定点运算基本原理 28
2.2.3 DSP浮点运算基本原理 30
2.3 本章小结 32
2.4 思考题与习题 32
第3章 DSP应用系统开发典型流程 33
3.1 需求分析 33
3.2 系统总体设计 33
3.2.1 设计方案描述 33
3.2.2 工作总框图绘制 34
3.2.3 总体结构设计 34
3.2.4 设计工作筹备 35
3.3 系统硬件设计 36
3.3.1 DSP选型 36
3.3.2 元器件选择 36
3.3.3 系统硬件电路设计 37
3.3.4 系统硬件电路的计算机辅助设计 38
3.3.5 系统硬件电路调试 39
3.3.6 系统硬件可靠性设计 40
3.4 系统软件设计 40
3.4.1 软件方案设计 40
3.4.2 驱动程序设计 41
3.4.3 软件抽象层设计 43
3.4.4 软件应用层设计 44
3.4.5 软件可靠性设计 44
3.5 DSP系统仿真与联调 45
3.5.1 软件调试 45
3.5.2 系统仿真 46
3.5.3 软硬件联合调试 46
3.6 本章小结 46
3.7 思考题与习题 47
第4章 DSP最小系统板及开发板硬件设计 48
4.1 基于F28335的 DSP最小系统板硬件设计 48
4.1.1 电源与复位电路 48
4.1.2 时钟电路 51
4.1.3 JTAG接口电路 51
4.2 基于F28335的DSP开发板硬件设计 52
4.2.1 外扩SRAM以及Flash选型及硬件电路设计 52
4.2.2 RS232通信接口的硬件设计 54
4.2.3 RS485通信接口的硬件设计 56
4.2.4 CAN通信接口的硬件设计 58
4.2.5 SD卡以及 EEPROM的硬件设计 59
4.2.6 直流电机与步进电机的硬件设计 61
4.2.7 A/D与D/A硬件设计 63
4.2.8 LED灯、蜂鸣器与按键硬件设计 65
4.2.9 供电电源硬件设计 67
4.3 本章小结 68
4.4 思考题与习题 68
第5章 TI DSP CCS与MATLAB的混合编程 69
5.1 CCS常用操作 69
5.1.1 CCS代码编辑常用操作 69
5.1.2 CCS代码调试常用操作 72
5.1.3 基于C语言的 DSP寄存器操作 73
5.1.4 基于C语言的存储器及 cmd文件操作 76
5.2 MATLAB常用操作 78
5.2.1 MATLAB环境及基本操作介绍 78
5.2.2 .m文件代码编辑常用操作 80
5.2.3 Simulink常用操作 82
5.3 CCS与MATLAB的混合编程设计 85
5.3.1 Embedded IDE Link 85
5.3.2 .m文件转换成 C代码 85
5.3.3 Simulink转换成 C代码 89
5.4 本章小结 93
5.5 思考题与习题 93
第6章 公共建筑能耗监控系统的工程实例设计 94
6.1 系统功能说明 94
6.2 系统总体设计 95
6.2.1 应用系统的结构设计 95
6.2.2 相关模块选型 95
6.3 硬件设计 100
6.3.1 能耗计量模块设计 100
6.3.2 集中器载波传输模块设计 103
6.3.3 数据存储模块设计 109
6.4 软件设计 109
6.4.1 主程序流程设计 110
6.4.2 定时抄读程序设计 111
6.4.3 数据存储程序设计 113
6.5 本章小结 115
6.6 思考题与习题 115
第7章 地铁车厢振动信号滤波系统的工程实例设计 116
7.1 系统功能说明 116
7.2 系统总体设计 117
7.2.1 应用系统的结构设计 117
7.2.2 相关模块选型 117
7.3 硬件设计 119
7.3.1 振动检测模块设计 119
7.3.2 串行数据传输模块设计 121
7.3.3 数据显示模块设计 123
7.4 软件设计 125
7.4.1 软件结构设计 125
7.4.2 模块驱动软件设计 125
7.4.3 系统程序 127
7.5 系统集成与调试 129
7.6 本章小结 129
7.7 思考题与习题 129
第8章 生物特征识别系统的工程实例设计 130
8.1 系统功能说明 131
8.2 系统总体设计 131
8.2.1 应用系统结构设计 131
8.2.2 相关模块选型 132
8.3 硬件设计 133
8.3.1 生物特征传感器模块设计 133
8.3.2 信号处理模块设计 135
8.3.3 无线数据传输模块设计 137
8.4 软件设计 138
8.4.1 软件结构设计 139
8.4.2 模块驱动软件设计 140
8.4.3 上位机管理软件设计 142
8.4.4 系统程序 145
8.5 系统集成与调试 146
8.6 本章小结 147
8.7 思考题与习题 147
第9章 环境参数采集与数据分析系统的工程实例设计 148
9.1 系统功能说明 148
9.2 系统总体设计 148
9.2.1 应用系统的结构设计 148
9.2.2 相关模块选型 149
9.3 硬件设计 152
9.3.1 系统硬件框架 152
9.3.2 PM2.5检测模块设计和 CO2检测模块设计 152
9.3.3 温湿度检测模块设计 156
9.3.4 LCD模块设计 156
9.4 软件设计 156
9.4.1 软件设计结构 156
9.4.2 软件程序讲解 157
9.5 本章小结 161
9.6 思考题与习题 161
第10章 直流无刷电机驱动器系统的工程实例设计 162
10.1 系统功能说明 162
10.2 系统总体设计 162
10.2.1 应用系统结构设计 162
10.2.2 相关模块选型 162
10.3 硬件设计 165
10.3.1 电源变换电路设计 165
10.3.2 位置传感器接口设计 166
10.3.3 电机控制电路设计 166
10.4 软件设计 169
10.4.1 软件结构设计 169
10.4.2 检测模块驱动软件设计 169
10.4.3 数字PID控制模块驱动设计(有位置传感器) 170
10.4.4 系统程序 173
10.5 系统集成与调试 175
10.6 本章小结 176
10.7 思考题与习题 176
第11章 室内人流量检测系统的工程实例设计 177
11.1 系统功能说明 177
11.2 系统总体设计 177
11.2.1 应用系统的结构设计 177
11.2.2 测量方案 177
11.2.3 光电传感器测量原理以及选型 178
11.3 硬件设计 179
11.3.1 系统硬件框架 179
11.3.2 光电传感器模块设计 180
11.3.3 LCD显示模块设计 181
11.4 软件设计 181
11.4.1 软件设计结构 181
11.4.2 软件程序讲解 182
11.5 系统集成与调试 186
11.6 本章小结 187
11.7 思考题与习题 187
第12章 空调控制系统的工程实例设计 188
12.1 系统功能说明 188
12.2 系统总体设计 188
12.2.1 应用系统的结构设计 188
12.2.2 低压电力线载波通信技术 189
12.2.3 RS485通信技术 190
12.3 硬件设计 192
12.3.1 电源模块设计 192
12.3.2 载波通信模块设计 193
12.3.3 RS485通信模块设计 194
12.3.4 数字隔离保护模块设计 195
12.4 软件设计 195
12.4.1 主程序软件结构设计 196
12.4.2 低压电力线载波通信软件设计 196
12.4.3 RS485通信软件设计 198
12.4.4 系统程序 198
12.5 系统集成与调试 200
12.6 本章小结 200
12.7 思考题与习题 201
第13章 智能照明与吊扇系统的工程实例设计 202
13.1 智能照明与吊扇系统的总体方案设计 202
13.1.1 系统功能说明 202
13.1.2 应用系统的结构设计 202
13.1.3 数据通信流程概述 203
13.2 照明和吊扇控制器设计 203
13.2.1 微控制器 204
13.2.2 电源模块 204
13.2.3 继电器模块与照明和吊扇群 205
13.2.4 ZigBee通信模块 205
13.3 ZigBee网络系统设计 205
13.3.1 ZigBee技术 205
13.3.2 ZigBee通信模块 207
13.4 软件设计 210
13.4.1 协调器软件设计 210
13.4.2 ZigBee网络程序设计 211
13.4.3 照明和吊扇控制器软件设计 212
13.4.4 系统程序 214
13.5 本章小结 216
13.6 思考题与习题 217
第14章 基于 LabVIEW的人机界面系统工程实例 DSP设计 218
14.1 系统功能说明 218
14.2 系统总体设计 218
14.3 LabVIEW介绍 219
14.3.1 LabVIEW数据类型 220
14.3.2 相关函数 225
14.4 服务器与集中器通信协议设计 229
14.4.1 通信协议简介 229
14.4.2 通信协议设计 230
14.5 服务器与集中器接口设计 235
14.5.1 LabVIEW串口及以太网通信实现 235
14.5.2 DSP串口及以太网通信实现 241
14.6 数据存储设计 244
14.6.1 服务器数据库存储设计 244
14.6.2 集中器 SD卡存储设计 247
14.7 LabVIEW人机界面设计 250
14.8 基于LabVIEW的工程实例分析 256
14.8.1 数据通信的实现 256
14.8.2 协议成帧、解析及其操作实现 258
14.8.3 数据库及其操作实现 260
14.8.4 界面实例分析 262
14.9 本章小结 265
14.10 思考题与习题 265
参考文献 267