DSP原理與技術(第2版本科電氣信息類係列教材) 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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歐陽名三 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 電氣工程
• 本科教材
• 工程技術
• 算法
• 濾波

齣版社： 閤肥工業大學齣版社

ISBN：9787565018558

版次：2

商品編碼：11540015

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

內容簡介

數字信號處理芯片是一種進行信號處理運算的微處理器芯片，可實時快速地實現各種數字信號處理算法。20多年來，DSP芯片發展十分迅速，已廣泛應用於自動控製、通信、電子等領域。
歐陽名三主編的《DSP原理與技術(第2版)》以高等院校教材形式編寫，適閤作為電氣信息類（電氣工程、自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、電氣信息工程等）專業學生的教科書，也可作為從事DSP開發與應用的廣大科技人員的參考書。編者力圖使本書有助於讀者掌握TMS320LF2407DSP原理和采用DSP為各自所從事的學科解決實際的問題。因此，在編寫本書時，力求深入淺齣，通俗易懂，並注重理論聯係實際，著重實際應用。書中提供瞭大量實用電路和程序，均是編者多年從事DSP開發的應用實例，供讀者引用和參考。

目錄

第1章 DSP的基本概述
1.1 DSP的含義
1.2 DSP的發展和分類
1.2.1 DSP芯片的發展
1.2.2 TI公司的DSP芯片
1.2.3 DSP的分類
1.3 DSP的特點
1.3.1 哈佛結構
1.3.2 多總綫結構
1.3.3 流水綫
1.3.4 硬件乘法器
1.3.5特殊DSP指令
1.4 DSP的應用
1.5 DSP係統的設計流程
1.5.1 算法模擬
1.5.2 器件選型
1.5.3 軟硬件設計
1.5.4 調試
習題
第2章 TMS320LF240x係列DSP內部資源介紹
2.1 TMS320LF240x係列DSP基本結構和引腳功能
2.1.1 TMS320LF240x係列DSP基本結構
2.1.2 引腳功能
2.2 總綫結構
2.3 中央處理單元(CPU)
2.3.1 CPU狀態寄存器
2.3.2 中央算術邏輯單元(CALU)
2.3.3 輸入定標移位器
2.3.4 乘法器
2.3.5輔助寄存器和輔助寄存器算術單元-.
2.4 係統配置寄存器
2.5 存儲器和I/O空間
2.5.1 存儲器概述
2.5.2 程序存儲器
2.5.3 數據存儲器
2.5.4 I/O空間
2.6 中斷係統
2.6.1 中斷簡介
2.6.2 中斷的執行過程
2.6.3 中斷嚮量與中斷嚮量錶
2.6.4 CPU中斷控製寄存器
2.6.5外設中斷寄存器
2.6.6中斷響應延時
2.6.7可屏蔽外部中斷
2.7 復位操作
2.8 程序控製
2.8.1 程序地址的産生
2.8.2 跳轉、調用和返迴
2.8.3 單指令重復操作
習題
第3章 指令係統和程序編寫
3.1 尋址方式
3.1.1 立即尋址
3.1.2 直接尋址
3.1.3 間接尋址
3.2 指令係統
3.2.1 匯編句法格式
3.2.2 指令集
3.3 僞指令
3.4 運算基礎
3.4.1 數的定標
3.4.2 DSP定點算術運算
3.5 DSP算術運算程序
3.5.1 加法和乘法運算
3.5.2 減法運算
3.5.3 除法運算
3.5.4 BCD數轉二進製程序
3.6幾種基本文件
習題
第4章 DSP片內外設
4.1 看門狗(WD)定時器模塊
4.1.1 看門狗(WD)定時器模塊的結構
4.1.2 看門狗(WD)定時器的操作
4.2 數字I/O端口
4.2.1 I/O端口概述
4.2.2 數字I/O端口寄存器
4.2.3 數據和方嚮控製寄存器
4.2.4 應用舉例
4.3 事件管理器(EV)模塊
4.3.1 通用定時器的結構和相關寄存器
4.3.2 通用定時器的工作模式
4.3.3 事件管理器中斷
4.3.4 通用定時器的應用
4.3.5 通用定時器的輸入和輸齣信號
4.3.6 比較單元和脈寬調製電路PWM
4.3.7 事件管理的空間矢量PWM波形産生
4.3.8 PWM波形産生舉例
4.4 捕獲單元
4.4.1 捕獲單元概述
4.4.2 捕獲單元操作
4.4.3 捕獲單元應用舉例
4.5 正交編碼脈衝(QEP)電路
4.5.1 正交編碼脈衝電路概述
4.5.2 正交編碼脈衝電路的時基
4.5.3 正交編碼脈衝電路的編碼
4.5.4 正交編碼脈衝電路的計數
4.5.5 正交編碼脈衝電路寄存器的設置
4.5.6 應用實例
4.6 模數轉換模塊(ADC)
4.6.1 模數轉換模塊(ADC)概述
4.6.2 自動排序器的工作原理
4.6.3 ADc時鍾預定標
4.6.4 校準模式
4.6.5 自測試模式
4.6.6 ADC模塊的寄存器
4.6.7 應用舉例
4.7 串行通信接口(SCI)
4.7.1 串行通信接口的結構
4.7.2 可編程的數據格式
4.7.3 SCI多處理器通信
4.7.4 SCI通信模式
4.7.5 串行通信接口中斷
4.7.6 SCI波特率計算
4.7.7 SCI模塊寄存器
4.7.8 應用舉例
4.8 串行外設接口(SPI)
4.8.1 串行外設接口的結構
4.8.2 sPI操作
4.8.3 串行外設接口中斷
4.8.4 數據格式
4.8.5 SPI波特率和時鍾模式
4.8.6 SPI的復位初始化
4.8.7 SPI的數據傳送實例
4.8.8 串行外設接口的控製寄存器
4.8.9 應用舉例
4.9 CAN控製器模塊
4.9.1 CAN控製器的結構和內存映射
4.9.2 郵箱和信息對象
4.9.3 CAN控製寄存器
4.9.4 CAN狀態寄存器
4.9.5 CAN中斷邏輯
4.9.6 CAN配置模式
4.9.7 應用舉例
習題
第5章 接口電路設計
5.1 電源電路
5.2 時鍾電路和復位電路
5.2.1 PLL濾波電路
5.2.2 時鍾電路設計
5.2.3 復位電路設計
5.3 存儲器的擴展
5.4 通訊接口電路設計
5.4.1 RS232接口設計
5.4.2 485接口設計
5.4.3 CAN接口設計
5.5 JTAG接口
5.6 LC接口
5.7 電平轉換
5.7.1 采用電平轉換芯片
5.7.2 采用三極管實現電平轉換
5.7.3 采用光耦實現電平轉換
5.8 功能引腳和未用的輸入/輸齣引腳的處理
習題
第6章 C語言在DSP編程中的應用
6.1 DSP C語言的特徵
6.2 存儲格式的區分
6.3 CCS中不同空間的訪問
6.3.1 訪問I/O空間
6.3.2 訪問數據空間
6.1 中斷處理
6.4.1 中斷處理方法
6.4.2 迴調法中片內外設源的準確判斷
6.5 C語言與匯編語言混閤編程
6.5.1 獨立的C程序和匯編程序模塊接口
6.5.2 C程序中訪問匯編程序變量
6.5.3 在匯編程序中訪問C程序變量
6.6 CCs中C語言工程項目的建立與示例
6.6.1 C工程項目建立所需的5種文件
6.6.2 C工程項目示例
6.7 C項目編譯時生成的段
6.7.1 段的分配情況
6.7.2 C語言生成的復雜的.const段
6.8 定標在C語言中的模擬
6.8.1 加法/減法運算的C語言定點模擬
6.8.2 乘法運算的C語言定點模擬
6.8.3 除法運算的C語言定點模擬
6.8.4 浮點至定點變換的C程序舉例
習題
第7章 TMS320LF240x在電機驅動方麵的應用
7.1 在有刷直流電機中的應用(PWM)
7.2 在異步交流電機中的應用
7.2.1 SPwM波形的調製
7.2.2 SVPwM波的調製
7.3 U/F控製技術在變頻器中的應用
7.3.1 U/F控製原理
7.3.2 變頻器中的保護措施及基本工作原理
7.3.3 係統軟件框架的構建
習題
附錄1 TMS320LF2407頭文件
附錄2 TMS320LF240x係列DSP中斷優先級和中斷嚮量錶.
附錄3 指令功能速查(按字母順序)
參考文獻

信號處理的基石：揭秘數字信號處理的奧秘 在飛速發展的現代科技浪潮中，數字信號處理（Digital Signal Processing, DSP）技術如同一位默默無聞卻至關重要的工程師，支撐著我們日常生活的方方麵麵，從清晰悅耳的音樂播放，到高分辨率的影像傳輸，再到智能手機的精準定位，無不閃耀著DSP的光芒。它不僅是信息科學的核心理論之一，更是實現諸多先進技術不可或缺的驅動力。本書將帶領讀者深入探究DSP的精髓，勾勒齣這一迷人領域的全貌。 理解數字信號：信息的編碼與轉換 DSP的核心在於處理“數字信號”。與我們日常感知到的連續變化的模擬信號不同，數字信號是以離散的時間點和量化幅度來錶示的。因此，理解如何將模擬信號轉化為數字信號，以及數字信號的特性，是DSP學習的起點。 采樣（Sampling）： 連續的模擬信號在時間軸上以固定的間隔被“截取”成一係列離散的樣本點。這個間隔稱為采樣周期（sampling period），其倒數即為采樣頻率（sampling frequency）。奈奎斯特-香農采樣定理（Nyquist-Shannon sampling theorem）是這一過程的基石，它指齣，為瞭無損地恢復原始模擬信號，采樣頻率必須至少是信號最高頻率的兩倍。我們將深入剖析采樣定理的原理，探討欠采樣和過采樣的影響，以及實際應用中的采樣率選擇策略。 量化（Quantization）： 采樣得到的樣本點的值，其幅度在連續的範圍內。為瞭將其轉化為數字形式，需要將其映射到有限個離散的數值級彆上。這個過程稱為量化。量化精度（bit depth）決定瞭量化級彆的數量，更高的精度意味著更小的量化誤差。我們將詳細介紹均勻量化和非均勻量化（如μ-law和A-law編碼），分析量化誤差的産生機理，並探討如何通過提高量化位數來改善信號的信噪比。 編碼（Encoding）： 量化後的數值需要進一步編碼成二進製形式，以便計算機進行存儲和處理。常用的編碼方式包括原碼、反碼、補碼等。我們將介紹這些編碼方式的特點及其在DSP係統中的應用。 離散時間係統：信號的處理與變換 一旦信號被轉化為數字形式，就可以在離散時間係統中進行各種處理。這些係統是DSP的核心“計算引擎”。 離散時間信號（Discrete-Time Signals）： 我們將研究各種重要的離散時間信號，包括單位脈衝信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等。理解這些基本信號的性質，是分析更復雜信號的基礎。 綫性時不變（LTI）係統： 大多數DSP係統都可以近似建模為LTI係統。LTI係統的兩個關鍵特性是疊加性和時移不變性。我們將深入探討LTI係統的基本概念，以及它們在信號處理中的重要性。 捲積（Convolution）： 捲積是描述LTI係統響應的數學運算。通過輸入信號與係統衝激響應的捲積，可以得到係統的輸齣信號。我們將詳細講解一維和二維捲積的計算方法，以及其在濾波、係統分析等方麵的應用。 差分方程（Difference Equations）： LTI係統可以用差分方程來描述。差分方程將當前輸齣與過去輸齣和當前輸入以及過去輸入聯係起來。我們將學習如何從係統模型推導齣差分方程，以及如何求解這些方程以獲得係統響應。 係統函數（System Function）與零極點分析（Pole-Zero Analysis）： Z變換（Z-transform）是分析離散時間係統的重要工具。通過Z變換，差分方程可以轉化為代數方程，從而引入係統函數。係統函數由零點（zeros）和極點（poles）決定，它們在復平麵上的位置能夠直觀地反映係統的頻率響應特性、穩定性和因果性。我們將深入研究零極點分析的方法，以及它們如何指導係統設計。 傅裏葉分析：信號的頻率域揭秘 傅裏葉分析是DSP中一個至關重要的理論工具，它允許我們將信號從時域（time domain）轉換到頻域（frequency domain），從而揭示信號中包含的各種頻率成分。 離散傅裏葉變換（DFT）： DFT是傅裏葉分析在離散時間信號上的推廣。它將一個有限長度的離散時間信號轉換為其在離散頻率點上的頻譜錶示。我們將詳細講解DFT的定義、計算方法以及其在頻譜分析、濾波器設計等領域的應用。 快速傅裏葉變換（FFT）： DFT的直接計算復雜度很高，尤其對於長序列。FFT算法是一種高效計算DFT的方法，大大降低瞭計算量，使得實時信號處理成為可能。我們將介紹幾種典型的FFT算法（如Cooley-Tukey算法），並探討其工作原理和加速原理。 傅裏葉級數（FS）與傅裏葉變換（FT）： 雖然我們主要關注離散信號，但理解連續信號的傅裏葉級數和傅裏葉變換有助於我們理解DFT的起源和意義。我們將簡要迴顧這些連續域的概念，為理解DFT奠定基礎。 功率譜密度（PSD）和能量譜密度（ESD）： 傅裏葉分析不僅可以揭示信號的頻率成分，還可以用來分析信號的功率分布和能量分布。我們將介紹PSD和ESD的概念，以及如何利用FFT計算它們。 數字濾波：信號的“淨化”與“整形” 數字濾波器是DSP中最常見的應用之一，其作用是選擇性地增強或抑製信號中的特定頻率成分，從而達到“淨化”或“整形”信號的目的。 FIR濾波器（Finite Impulse Response Filters）： FIR濾波器是一種沒有反饋的數字濾波器，其衝激響應是有限長的。FIR濾波器具有穩定性好、綫性相位等優點。我們將研究FIR濾波器的設計方法，如窗函數法（Hamming, Hanning, Blackman等）和頻率采樣法，以及如何根據期望的頻率響應來設計濾波器係數。 IIR濾波器（Infinite Impulse Response Filters）： IIR濾波器具有反饋，其衝激響應是無限長的。IIR濾波器可以用更少的階數實現與FIR濾波器相似的頻率響應，從而節省計算資源。我們將介紹IIR濾波器的設計方法，如雙綫性變換法、脈衝不變法等，並將探討其設計中的穩定性問題。 濾波器分類： 根據頻率響應特性，濾波器可以分為低通濾波器（pass low frequencies）、高通濾波器（pass high frequencies）、帶通濾波器（pass a band of frequencies）和帶阻濾波器（reject a band of frequencies）。我們將分析不同類型濾波器的頻率響應麯綫，並研究如何針對不同應用場景設計相應類型的濾波器。 濾波器性能指標： 濾波器的性能可以通過通帶紋波（passband ripple）、阻帶衰減（stopband attenuation）、過渡帶寬（transition bandwidth）等指標來衡量。我們將學習如何根據這些指標來評估和選擇濾波器。 其他重要概念與技術 除瞭上述核心內容，DSP領域還包含許多其他重要的概念和技術，它們共同構成瞭DSP的完整圖景。 格林函數（Green's Function）與衝激響應（Impulse Response）： 衝激響應是描述LTI係統對單位脈衝信號響應特性的重要概念。格林函數可以看作是更廣義的衝激響應，它描述瞭係統對狄拉剋δ函數（離散情況下的單位脈衝）的響應。 窗函數（Window Functions）： 在進行DFT計算時，通常需要截取有限長度的信號。截斷操作會引入頻譜泄漏。窗函數可以用來減小頻譜泄漏，提高頻譜分析的精度。我們將研究各種窗函數的特性及其應用。 相關（Correlation）： 相關是一種衡量兩個信號相似度的度量。自相關（autocorrelation）用於分析信號的周期性或重復性，互相關（cross-correlation）用於檢測兩個信號之間的延遲或相似性。我們將探討相關函數的性質及其在模式識彆、信號檢測等方麵的應用。 譜估計（Spectral Estimation）： 在實際應用中，我們往往無法直接知道信號的真實頻譜。譜估計技術就是利用有限的觀測數據來估計信號的功率譜密度。我們將介紹一些經典的譜估計方法，如周期圖法（periodogram）和Welch法。 多速率信號處理（Multirate Signal Processing）： 多速率信號處理研究如何有效地改變信號的采樣率，如抽取（decimation）和插值（interpolation）。這在不同采樣率的信號之間進行數據轉換時非常有用，例如在音頻和通信係統中。 自適應信號處理（Adaptive Signal Processing）： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的特性自動調整其參數，以達到最優的濾波效果。這在消除噪聲、迴聲抑製等方麵具有廣泛的應用。 離散傅裏葉級數（DFS）和離散傅裏葉變換（DFT）的區彆與聯係： 瞭解DFS用於處理周期性離散信號，而DFT用於處理有限長度的非周期性離散信號。 DSP的應用前景 DSP技術已經滲透到各個領域，其應用前景廣闊。 通信係統： 手機通信、無綫網絡、衛星通信等都離不開DSP技術，用於調製解調、信道編碼、信號均衡等。 音頻與圖像處理： MP3、JPEG、高清電視、虛擬現實等技術都高度依賴DSP，實現音頻壓縮、圖像增強、視頻編碼等。 醫療診斷： MRI、CT掃描、超聲波成像等醫療設備中的信號處理。 自動控製： 工業自動化、機器人、航空航天等領域的控製係統。 生物醫學工程： 生理信號（如心電圖、腦電圖）的分析與處理。 科學研究： 地震數據分析、粒子物理實驗數據處理等。 本書旨在為讀者構建一個紮實的DSP理論基礎，並引導讀者瞭解這些理論如何在實際應用中轉化為強大的工具。通過對DSP原理的深入理解，讀者將能夠更好地掌握現代科技的脈搏，並為未來在相關領域的創新和發展奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

長期以來，我一直緻力於在音頻處理領域進行研究，而數字信號處理（DSP）無疑是其中的基石。《DSP原理與技術（第2版）》這本書，為我的研究提供瞭強有力的理論支持。書中對於采樣定理、量化誤差等基礎概念的闡述，堪稱經典，讓我對數字信號的本質有瞭更深刻的理解。而對於各種濾波器的介紹，無論是時域還是頻域，都描繪得淋灕盡緻，特彆是書中對不同濾波器設計方法的權衡分析，讓我能夠根據具體的應用需求，選擇最適閤的濾波器類型。在實際應用中，我遇到的很多問題，比如混疊、失真等，都能在這本書中找到相應的解釋和解決方案。書中還介紹瞭一些關於FFT算法的優化技巧，這對於提高算法的計算效率至關重要，對於我處理大量的音頻數據非常有幫助。這本書的編寫風格嚴謹而細緻，公式推導嚴密，同時又輔以大量的圖錶和僞代碼，使得理論與實踐緊密結閤，大大提升瞭學習效率。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在嵌入式係統領域工作的開發者，我對DSP技術在嵌入式設備中的應用有著強烈的興趣。此次閱讀《DSP原理與技術（第2版）》，讓我對DSP在實際硬件中的應用有瞭更全麵的認識。書中不僅講解瞭DSP的核心理論，還涉及瞭DSP硬件架構的基本概念，例如指令集、數據通路等，這為我理解DSP芯片的工作原理提供瞭基礎。對於不同類型的DSP算法，書中提供瞭詳細的解釋和實現思路，並且有些算法還給齣瞭僞代碼，這對我將其移植到嵌入式平颱非常有啓發。我尤其喜歡書中關於DSP在圖像處理和語音識彆等領域的應用介紹，這讓我看到瞭DSP技術的廣闊前景。雖然書中對具體硬件平颱的編程細節著墨不多，但其提供的原理性指導，足以讓我觸類旁通，解決實際開發中的問題。總而言之，這本書為我提供瞭一個堅實的DSP理論基礎，並為我如何將其應用於嵌入式係統開發指明瞭方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本《DSP原理與技術（第2版）》是我近期讀過的一本讓人印象深刻的教材。作為電氣信息類專業的學生，我對數字信號處理（DSP）一直抱有濃厚的興趣，也深知其在現代科技中的核心地位。這本書恰好滿足瞭我深入學習DSP的願望。初翻開，就被其嚴謹的體係結構所吸引，從最基礎的離散時間信號和係統理論齣發，層層遞進，逐步引入瞭傅裏葉變換、Z變換等核心概念，並在此基礎上詳細闡述瞭數字濾波器的設計與實現，以及各種經典的DSP算法。書中對理論的推導過程清晰明瞭，公式的解釋也足夠詳盡，對於我這樣初學者而言，極大地降低瞭理解難度。更讓我驚喜的是，書中並沒有僅僅停留在理論層麵，而是結閤瞭大量的實例和圖示，例如在介紹FFT算法時，配以清晰的流程圖和不同場景下的應用示例，讓我能夠更直觀地理解抽象的數學模型。書後的習題也很有代錶性，涵蓋瞭章節的重點和難點，有助於鞏固所學知識。總的來說，這本書為我構建瞭一個紮實的DSP知識框架，為我後續深入學習和研究打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在通信工程領域工作的工程師，經常需要處理各種復雜的信號。因此，一本能夠係統深入講解DSP原理和技術的書籍對我來說至關重要。《DSP原理與技術（第2版）》這本書，無疑滿足瞭我的需求。從離散捲積的數學原理，到各種濾波器設計方法的數學推導，再到先進的信號處理算法，這本書都做瞭詳盡而精闢的論述。我特彆看重書中對各種算法的數學解釋，這有助於我理解算法背後的數學本質，從而更好地進行算法的優化和創新。書中對Z變換和傅裏葉變換的講解，讓我能夠從不同的角度理解信號的變換過程，對於分析信號的頻率特性非常有幫助。此外，書中還涉及瞭關於統計信號處理的一些內容，例如維納濾波和卡爾曼濾波，這些在通信係統中都有著廣泛的應用，讓我受益匪淺。這本書的內容深度和廣度都達到瞭相當高的水平，非常適閤有一定基礎的讀者深入學習。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的技術愛好者，我一直對信號處理領域情有獨鍾。此次有幸拜讀《DSP原理與技術（第2版）》，著實是讓我大開眼界。這本書在內容編排上，充分體現瞭作者深厚的學術功底和豐富的實踐經驗。它不僅涵蓋瞭DSP領域最核心的理論知識，例如離散傅裏葉變換（DFT）及其快速算法（FFT），還深入探討瞭自適應濾波、譜估計等更前沿的技術。我尤其欣賞書中對於各種算法的性能分析和優缺點對比，這為我們在實際應用中選擇閤適的算法提供瞭寶貴的參考。書中對於不同濾波器的設計方法，如IIR濾波器和FIR濾波器的設計，講解得十分透徹，並提供瞭詳細的設計流程和實例，這對於我這種喜歡動手實踐的人來說，無疑是雪中送炭。此外，書中還涉及瞭一些DSP處理器平颱的介紹和編程指導，雖然篇幅不多，但卻為我們理解DSP的硬件實現提供瞭一個窗口。整本書的語言風格專業而不失生動，圖文並茂，使得復雜的概念變得易於理解。