內容簡介
《數字信號處理技術及應用》以TMS320LF2407芯片各模塊的應用技術為主綫,介紹TMS320LF240x芯片的工作原理與應用技術,重點介紹基於TMS320LF2407芯片的典型應用係統。每個應用係統的介紹均包含完整的硬件電路和程序,以及對它們的詳細分析。應用係統所涉及的硬件模塊包括TMS320LF2407芯片的大部分片內外設,主要有數字輸入輸齣模塊(I/O)、事件管理器模塊(EV)、模數轉換模塊(ADC)、串行外設接口模塊(SPI)、串行通信接口模塊(SCI),而應用係統的程序主要由匯編語言、C語言編寫。��
《數字信號處理技術及應用》可作為自動控製、電氣工程、電子工程、通信工程等專業的高職教材,也可作為相關專業領域的DSP芯片應用研發人員的培訓用書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 TMS320LF240xDSP
1.1 DSP概述
1.1.1 DSP的兩種含義
1.1.2 DSP係統的構成
1.1.3 DSP係統的開發過程
1.2 TMS320LF240xDSP芯片
1.2.1 TMS320DSP係列産品
1.2.2 TMS320LF240xDSP芯片
1.3 TMS320LF240xDSP硬件資源
1.3.1 TMS320LF240xDSP的基本結構和引腳功能
1.3.2 TMS320LF240xDSP的CPU
1.3.3 TMS320LF240xDSP的存儲器
1.4 TMS320LF240xDSP基本外圍電路
1.4.1 時鍾電路
1.4.2 復位電路
小結
習題
第2章 流水燈控製係統
2.1 流水燈控製係統
2.1.1 流水燈控製係統的硬件組成
2.1.2 流水燈控製係統的工作過程
2.2 74HC
2.2.1 74HC273簡介
2.2.2 74HC273的引腳與引腳功能
2.3 TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊
2.3.1 TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊概述
2.3.2 TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊寄存器
2.4 用C語言編寫DSP應用程序
2.4.1 常用C語言語句
2.4.2 用C語言實現端口位操作
2.4.3 在C語言中嵌入匯編語言
2.5 流水燈控製係統程序
2.5.1 流水燈控製係統語言主程序
2.5.2 流水燈控製係統程序分析
小結
習題
第3章 PWM波形發生器
3.1 PWM波形發生器
3.1.1 采用事件管理器模塊中的通用定時器産生PWM波形
3.1.2 采用事件管理器模塊中的比較單元産生PWM波形
3.2 PWM波形
3.2.1 PWM控製技術
3.2.2 SPWM算法
3.3 TMS320LF2407事件管理器模塊的通用定時器與比較單元
3.3.1 TMS320LF2407事件管理器模塊的組成
3.3.2 TMS320LF2407事件管理器模塊的通用定時器
3.3.3 TMS320LF2407事件管理器模塊的比較單元
3.4 TMS320LF240x中斷係統
3.4.1 TMS320LF240x中斷係統簡述
3.4.2 TMS320LF240x中斷響應過程
3.4.3 TMS320LF240x中斷寄存器
3.5 用C語言處理DSP中斷
3.5.1 通過軟件識彆中斷標誌的方法實現可屏蔽中斷
3.5.2 通過外圍中斷嚮量寄存器PIVR的值實現可屏蔽中斷
3.6 PWM波形發生器程序
3.6.1 基於通用定時器的PWM波形發生器語言主程序
3.6.2 基於通用定時器的PWM波形發生器程序分析
3.6.3 基於比較單元的PWM波形發生器語言主程序
3.6.4 基於比較單元的PWM波形發生器程序分析
小結
習題
第4章電機測速係統
4.1 電機測速係統
4.1.1 電機測速係統硬件電路的組成
4.1.2 電機測速係統的工作過程
4.2 光電編碼器
4.2.1 光電編碼器簡介
4.2.2 增量式鏇轉光電編碼器的工作原理
4.3 TMS320LF、2407事件管理器模塊的捕獲單元
4.3.1 捕獲單元簡述
4.3.2 捕獲單元操作
4.3.3 捕獲單元寄存器
4.3.4 捕獲單元應用舉例
4.4 TMS320LF2407事件管理器模塊的正交編碼脈衝電路
4.4.1 正交編碼脈衝電路簡述
4.4.2 正交編碼脈衝電路的編碼操作
4.4.3 正交編碼脈衝電路應用舉例
4.5 電機測速係統程序
4.5.1 電機測速係統C語言主程序1
4.5.2 電機測速係統C語言主程序1分析
4.5.3 電機測速係統C語言主程序2
4.5.4 電機測速係統C語言主程序2分析
小結
習題
第5章 電壓信號的采集
5.1 電壓信號采集係統
5.1.1 電壓信號采集係統硬件電路的組成
5.1.2 電壓信號的采集過程
5.2 MCP604
5.2.1 MCP604簡介
5.2.2 MCP604的引腳與引腳功能
5.3 TMS320LF2407A/D轉換模塊
5.3.1 ADC的工作原理
5.3.2 ADC的工作方式
5.3.3 ADc模塊的寄存器
5.3.4 ADC舉例
5.4 TMS320LF240x常用匯編指令
5.4.1 TMS320LF240xDSP匯編指令的尋址方式
5.4.2 TMS320LF240xDSP的常用匯編指令
5.5 電壓信號的采集程序
5.5.1 電壓信號的采集匯編語言主程序
5.5.2 電壓信號的采集匯編語言主程序分析
小結
習題
第6章 電壓信號的輸齣
6.1 電壓信號輸齣係統
6.1.1 電壓信號輸齣係統硬件電路的組成
6.1.2 電壓信號的輸齣過程
6.2 MAX5121
6.2.1 MAX5121芯片功能介紹
6.2.2 MAX5121的SPI接口指令
6.2.3 MAX5121的SPI接口工作時序圖
6.3 TMs320LF2407串行外設接口模塊
6.3.1 串行外設接口簡述
6.3.2 串行外設接口操作
6.3.3 串行外設接口控製寄存器、
6.4 電壓信號的輸齣程序
6.4.1 電壓信號的輸齣匯編語言主程序
6.4.2 電壓信號的輸齣程序分析
小結
習題
第7章 TMS320LF2407與PC機的串行通信
7.1 TMS320LF2407與PC機的串行通信係統
7.1.1 TMS320LF2407與PC機的串行通信係統硬件電路的組成
7.1.2 TMS320LF2407與PC機的串行通信實現過程
7.2 MAX232
7.2.1 MAX232簡介
7.2.2 MAX232的應用
7.3 TMS320LF2407的串行通信接口模塊
7.3.1 串行通信接口簡述
7.3.2 串行通信接口操作
7.3.3 串行通信接口波特率(SCIBRR)計算
7.3.4 串行通信接口控製寄存器
7.4 TMS320C240xDSP開發工具CCS
7.4.1 CCS簡述
7.4.2 CCS的安裝和使用
7.4.3 CCS的使用
7.5 CCS工程文件中的命令文件
7.5.1 CCS工程文件中的命令文件
7.5.2 CCS工程文件中命令文件的創建
7.6 TMS320LF2407與PC機的串行通信程序
……
第8章 PID算法
附錄1 TMS320LF2407頭文件
附錄2 事件管理器的中斷與中斷寄存器
附錄3 係統配置寄存器
參考文獻
精彩書摘
第1章 TMS320LF240x DSP
目前DSP(數字信號處理)技術發展迅速,DSP的應用越來越廣泛。本章講述DSP的含義、市場上DSP主流芯片及TMS320LF240x DSP芯片,重點介紹TMS320DSP係列産品、TMS320LF240x DSP芯片的硬件資源和基本外圍電路。
1.1 DSP概述
1.1.1 DSP的兩種含義
DSP(digital signal processing)即“數字信號處理”,是用數學的方法對數字信號進行運算、處理並得到相應結果的過程。現實世界的模擬信號經采樣後成為數字信號,將其輸入計算機或專用處理設備後,計算機或專用處理設備以數字的形式對此數字信號進行采集、變換、濾波等處理,得到相應的運算結果。經典的數字信號處理有時域的FIR濾波、頻域的FFT頻譜分析、控製領域的離散PID算法等。
通常所說的DSP有兩方麵的含義:一方麵是指理論上的數字信號處理方法,包括各種數字信號處理算法;另一方麵DSP也指數字信號處理器,此時DSP是指一種特彆適於進行數字信號處理的微處理器。本書提到的DSP指後一種含義。
目前主要DSP芯片供應商有TI(Texas Instruments,美國德州儀器)公司、Motorola公司、Lucent公司、ADI公司、NEC公司等,其中TI公司是世界上最大的DSP芯片供應商。各公司部分典型DSP産品的型號與特性見錶1.1。
……
前言/序言
目前,DSP芯片已廣泛應用於自動控製、通信、電子、航空航天及傢電産品中,成為一種十分重要的電子産品核心部件。
為滿足高職院校對DSP芯片相關課程的教學需要,我們以TMS320LF240x芯片為例編寫瞭本書。本書具有以下特點:
1)適閤項目驅動式教學。每一章的內容都是一個完整的子項目。
2)注重內容係統、全麵。每個子項目都有完整的硬件電路與相應的應用程序,並詳細介紹瞭相關硬件電路的結構與原理,以及應用程序的編寫方法與實現過程。
3)強調實用性。所選用的子項目都是實際工作中典型的應用實例。
本書共包括8章,基本囊括瞭TMS320LF2407的主要硬件、軟件設計方法。
第1章介紹瞭TMS320LF240xDSP芯片的硬件資源,包括CPU、存儲器、基本外圍電路。這些內容是後敘TMS320LF240xDSP應用係統的基礎。
第2章介紹瞭用TMS320LF240x實現流水燈控製的硬件電路與軟件設計,重點介紹瞭TMS320LF2407的數字輸入輸齣模塊(I/O),以及編寫DSP應用程序時常用的C語言語句。
探索人類文明的深邃角落:一部關於古代神話、宗教儀式與哲學思想的百科全書 本書並非一本關於數字信號處理的技術手冊,也非探討現代科技如何應用於通信、圖像或音頻領域。相反,它將帶領讀者踏上一場穿越時空的史詩級旅程,深入挖掘人類文明的根基——那些古老而又充滿神秘色彩的神話傳說、塑造人類精神世界的宗教儀式,以及引導我們思考生命、宇宙與自身存在的哲學思想。 第一部分:神話的萬花筒——從創世到英雄的傳說 我們將從世界各地最古老的神話體係入手,解析它們如何試圖解答人類最根本的問題:世界是如何誕生的?生命從何而來?人類在宇宙中的位置是什麼? 創世的序麯: 我們將細緻地解讀包括蘇美爾《吉爾伽美什史詩》中恩奇杜的誕生與冒險,埃及神話中拉神的光輝與奧西裏斯的死亡與重生,希臘神話中蓋亞的孕育與泰坦的抗爭,以及北歐神話中尤彌爾的身體化為世界萬物等不同文明的創世敘事。這些故事並非簡單的神靈譜係,而是蘊含著早期人類對自然現象、生命周期和社會秩序的樸素理解。我們會深入探討不同文化中“混沌”與“秩序”、“生命”與“死亡”的二元對立,以及英雄在其中扮演的救世主或開拓者的角色。 諸神的遊戲與人間的悲歡: 探究不同神話體係中神靈的性格、職能與相互關係。從希臘神話中奧林匹斯十二神的愛恨情仇、凡人與神祇的糾葛,到印度神話中毗濕奴、濕婆、梵天的三位一體,再到中國神話中盤古開天闢地、女媧造人的宏大敘事,我們將展現神話世界豐富多彩的圖景。更重要的是,我們會分析神話如何反映瞭古代社會的價值觀念、道德標準、社會結構以及對災難、戰爭、愛情等人類普遍情感的解讀。從俄狄浦斯王的悲劇到美杜莎的詛咒,從孫悟空的大鬧天宮到嫦娥奔月的傳說,這些故事不僅是娛樂,更是理解人類情感與命運的窗口。 英雄的史詩與文明的印記: 聚焦於那些在神話中留下濃墨重彩的英雄人物。從赫拉剋勒斯的十二項偉業,到亞瑟王的圓桌騎士,再到中國的後羿射日、大禹治水,我們將剖析這些英雄的共同特質:勇氣、智慧、犧牲與超越。探討他們如何挑戰不可能,為人類帶來秩序、光明或生存的希望。這些英雄傳說往往與民族的形成、國傢的建立以及文化認同緊密相連,它們構成瞭民族精神的重要組成部分。 第二部分:儀式的溫度——連接神靈與人間的橋梁 宗教儀式是人類與超越性力量溝通的載體,是信仰得以實踐、情感得以寄托的場所。本部分將深入探討不同文化、不同信仰體係下的宗教儀式,揭示其形式、內涵與社會功能。 祭祀的虔誠與獻祭的象徵: 從古代美索不達米亞的廟宇祭祀,到古希臘羅馬的節日慶典,再到古埃及對法老的祭拜,我們將分析祭祀活動中食物、牲畜、甚至是人類獻祭的意義。探討這些行為背後的溝通意願、感恩之心以及對神靈恩賜的祈求。我們會解析祭品的象徵性,以及不同祭祀方式所傳達的不同信息。 洗禮、重生與通往神界的階梯: 深入研究各種形式的洗禮、浸禮、沐浴等儀式,分析其象徵意義,如淨化、重生、獲得新生或進入特定社群。從基督教的嬰兒洗禮到佛教的剃度儀式,再到某些部落的成年禮,我們將理解這些儀式如何標記人生階段的轉變,以及個人與群體、肉體與精神的界限。 節日、慶典與集體的情感共鳴: 探討宗教節日作為社會生活中重要的組成部分,如何通過特定的音樂、舞蹈、戲劇、服飾和食物來重現神話故事,強化社群認同,並為個體提供情感的宣泄與慰藉。從埃及的“光明節”到希臘的“酒神節”,從中國的春節到印度的“灑紅節”,我們將分析這些節日如何將個體融入集體,將個人生活與宇宙的節奏聯係起來。 祈禱、冥想與內心的探索: 關注那些以個體體驗為主導的宗教實踐,如不同宗教中的祈禱方式、冥想技巧、禪修體驗等。分析這些方法如何幫助人們與內在的自我對話,尋求內心的平靜、智慧與啓迪。探討從基督教的“主禱文”到佛教的“六字真言”,再到道傢的“靜觀”,這些修行方式如何引導人們進入更深層次的意識狀態。 第三部分:哲學的沉思——探尋真理與存在的奧秘 在神話與儀式的背後,是人類對自身、對世界、對終極意義的永恒追問。本部分將追溯古今中外不同哲學流派的思想脈絡,展現人類智慧的閃光。 古希臘的理性之光: 探索從泰勒斯、赫拉剋利特、巴門尼德到蘇格拉底、柏拉圖、亞裏士多德等古希臘哲學傢們的思想。分析他們關於“水”、“火”、“邏各斯”、“理念”等概念的界定,以及他們對知識、美德、政治、倫理的深刻思考。我們將特彆關注柏拉圖的“洞穴寓言”與“理念論”,以及亞裏士多德的“形而上學”與“倫理學”,理解他們如何奠定瞭西方哲學的基礎。 東方智慧的傳承: 深入探究中國古代哲學,如孔子的“仁”與“禮”,老子的“道”與“無為”,莊子的“逍遙”與“齊物論”。分析儒傢思想如何塑造瞭中國社會的倫理道德體係,道傢思想如何影響瞭人們的生活態度和審美情趣。同時,我們將涉足印度哲學,如吠檀多學派關於“梵”與“我”的統一,佛教關於“苦”、“集”、“滅”、“道”的四聖諦,以及“緣起性空”的智慧。 中世紀的信仰與理性交織: 審視中世紀歐洲的神學思辨,如奧古斯丁關於“上帝之城”的構想,以及托馬斯·阿奎那如何試圖融閤亞裏士多德哲學與基督教神學。同時,也將關注伊斯蘭哲學在保留和發展古希臘哲學遺産方麵的貢獻。 近代哲學的革命與現代的多元: 簡要迴顧笛卡爾的“我思故我在”,休謨的經驗主義,康德的批判哲學,以及黑格爾的辯證法。探討這些思想如何為現代科學、政治和社會思想的發展奠定瞭基礎。最後,我們將展望現代哲學中存在的各種流派,如現象學、存在主義、後現代主義等,它們如何繼續挑戰和拓展我們對現實、意識和意義的理解。 本書將以嚴謹的學術態度,生動活潑的敘述風格,帶領讀者深入瞭解這些構成人類文明基石的重要元素。它不提供技術解決方案,卻能啓發我們對生命、對社會、對自身存在更深層次的理解和思考。這是一次關於古老智慧的探索,一次關於人類精神世界的深度漫遊,一次穿越時空、連接古今的文化盛宴。