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本書以TI的DSP芯片的應用設計、調試為主線，按照DSP常識介紹、開發環境、內部寄存器、外設、開發實例的順序展開。并按照DSP系統設計的一般流程，以一個音頻處理DSP系統為例，從原理圖設計、PCB設計、Boot引導以及音頻濾波數字處理和DTFM識別與生成的程序開發過程等方面進行了詳細的介紹。本書語言淺顯易懂，實例豐富，同時在網站http://eelab.buaa.edu.cn開源電路圖與源程序。

數字信號處理器件在近幾十年發展十分迅速，種類越來越多，運算速度越來越快，功能和性能都不斷增強，廣泛應用于語音處理、圖形圖像、航空航天、儀器儀表、醫療和家用電器等產品中，成為電子產品中的核心器件。

現在DSP芯片的集成開發環境比較完善，支持C語言開發，優化編譯效率逐步提高，程序可移植性好，DSP的原理與開發應用也成為電子信息類學生及技術人員的必備硬件技能。為了能夠讓更多的DSP初學者快速入門，了解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的應用，熟悉DSP芯片開發工具及使用方法，盡快掌握DSP的軟硬件設計和應用系統開發方法，具備從事DSP芯片軟硬件設計和DSP系統開發的能力，我們編寫了這本教材。

本書以TI的DSP芯片設計調試為主線，按照DSP常識介紹、開發環境、內部寄存器、外設、開發實例的順序展開，如圖1所示。

圖1 本書內容組織結構圖

第1章主要以TI公司的DSP芯片為例介紹了DSP的發展過程、DSP的分類與應用，引入C5000系列DSP，對其常用的C54x和C55x系列芯片的結構、性能等進行了比較分析。

第2章介紹了TI公司DSP的集成開發環境CCS，包括CCS的安裝、建立工程以及如何調試工程等。

第3章詳細介紹了TMS320VC5509A芯片的CPU寄存器。

第4章詳細介紹了TMS320VC5509A芯片結構和片內外設，并給出以芯片支持庫（CSL）編寫的外設調試例程。

第5章介紹了DSP系統設計的一般流程，并以一個音頻處理DSP系統為例，從原理圖設計、PCB設計以及Boot引導等方面詳細介紹了TMS320VC5509A芯片的硬件電路設計過程。

第6章以第5章的硬件電路為基礎，介紹了音頻濾波數字處理系統和DTFM識別與生成系統的程序開發過程，并在附錄C中給出了源程序代碼。

為了方便讀者查詢，附錄A和附錄B分別列出了TMS320VC5509A芯片引腳定義及TMS320C55x指令集。

本書由張玉璽、王俊、康驪編著，其中張玉璽編著了第1、2、3章及附錄A、B、C；王俊編著了第4、5章；康驪根據學生實驗課的內容整理了第6章素材；最后由張玉璽對本書進行統稿。本書在編寫過程中，北京航空航天大學電子信息工程學院的碩士生樊文貴、尹晗、陳力、張振、馬抒恒等結合學位論文和項目調試經驗，參與了DSP例程的編寫與書稿的編輯工作。

本教材配有開源電路圖及源程序，可登錄北京航空航天大學空天電子信息實驗教學中心網站（http://eelab.buaa.edu.cn/）免費下載。

書中如有疏漏不當之處，懇請廣大讀者批評指正。

王俊，北航電子信息工程學院教授、博士生導師、副院長，空天電子信息國家級實驗教學示范中心和空天電子信息國家級虛擬仿真實驗教學中心主任。兼任中國電子學會DSP專家委員會副主任委員、中國電子學會無線電定位技術分會委員。主要從事環境智能感知、實時信號并行處理、深度學習、智能硬件等方面的研究工作，出版教材《DSP/FPGA嵌入式實時處理技術及應用》。

目　　錄
第1章 概論（1）
1.1 DSP（數字信號處理器）（1）
1.2 DSP芯片發展（1）
1.3 DSP分類與應用（3）
1.4 TMS320C5000系列DSP概述（4）
1.4.1 TMS320C54x系列DSP（5）
1.4.2 TMS320C55x系列DSP（5）
1.4.3 C54x與C55x的比較（6）
1.4.4 TMS320C5000系列DSP外設接口（7）
1.5 TMS320C5000系列芯片性能分析（7）
1.5.1 主要性能分析（7）
1.5.2 C54x系列芯片性能（8）
1.5.3 C55x系列芯片性能（9）
1.6 TMS320C5000系列DSP應用（11）
第2章 CCS集成開發環境（12）
2.1 CCS概述（12）
2.2 集成代碼生成工具（13）
2.3 CCSv5.1的安裝（14）
2.4 利用CCSv5.1新建工程（16）
2.5 利用CCSv5.1導入已有工程（19）
2.6 利用CCSv5.1配置工程選項（20）
2.7 利用CCSv5.1調試工程（25）
2.8 CCSv5.1資源管理器簡介及應用（28）
第3章 TMS320VC5509A CPU寄存器（30）
3.1 寄存器列表（30）
3.1.1 寄存器的存儲器映射（31）
3.1.2 累加器（AC0～AC3）（34）
3.1.3 變換寄存器（TRN0，TRN1）（35）
3.1.4 臨時寄存器（T0～T3）（35）
3.1.5 數據和I/O空間尋址寄存器（35）
3.1.6 程序流寄存器（PC，RETA，CFCT）（40）
3.1.7 中斷管理寄存器（41）
3.1.8 循環控制寄存器（45）
3.1.9 狀態寄存器（ST0_55～ST3_55）（46）
3.2 存儲器和I/O空間（47）
3.2.1 存儲器概述（47）
3.2.2 程序空間（48）
3.2.3 數據空間（48）
3.2.4 I/O空間（50）
3.3 數據堆棧和系統堆棧（50）
3.3.1 數據堆棧和系統堆棧（50）
3.3.2 堆棧配置（51）
3.3.3 快返回與慢返回（51）
3.3.4 自動上下文切換（52）
3.4 尋址模式（53）
3.4.1 概述（53）
3.4.2 絕對尋址模式（54）
3.4.3 直接尋址模式（55）
3.4.4 間接尋址模式（59）
3.4.5 寄存器位尋址（69）
3.4.6 環形尋址（70）
第4章 TMS320VC5509A內部結構與外設（72）
4.1 總體概述（72）
4.2 時鐘發生器（73）
4.2.1 時鐘發生器工作原理（74）
4.2.2 時鐘發生器調試方法及結果（75）
4.2.3 時鐘發生器程序示例（75）
4.3 通用定時器（76）
4.3.1 通用定時器工作原理（77）
4.3.2 通用定時器調試方法及結果（78）
4.3.3 通用定時器程序示例（78）
4.4 看門狗定時器（79）
4.4.1 看門狗定時器的工作原理（79）
4.4.2 看門狗定時器調試方法及結果（81）
4.4.3 看門狗定時器程序示例（81）
4.5 GPIO（82）
4.5.1 GPIO工作模式（82）
4.5.2 GPIO調試方法及結果（83）
4.5.3 GPIO程序示例（83）
4.6 中斷（84）
4.6.1 中斷工作原理（84）
4.6.2 中斷調試方法及結果（85）
4.6.3 中斷程序示例（86）
4.7 EMIF（86）
4.7.1 EMIF工作原理（86）
4.7.2 EMIF調試方法及結果（89）
4.7.3 外部存儲器接口程序示例（89）
4.8 HPI（90）
4.8.1 HPI接口工作原理（90）
4.8.2 HPI模塊調試方法及結果（91）
4.8.3 HPI程序示例（92）
4.9 McBSP（92）
4.9.1 McBSP工作原理（94）
4.9.2 McBSP調試方法及結果（95）
4.9.3 McBSP程序示例（96）
4.10 I2C（98）
4.10.1 I2C模塊工作原理（99）
4.10.2 I2C模塊調試方法及結果（101）
4.10.3 I2C模塊程序示例（102）
4.11 USB（102）
4.11.1 USB模塊工作原理（103）
4.11.2 USB調試方法及結果（104）
4.11.3 USB模塊程序示例（104）
4.12 ADC（105）
4.12.1 模數轉換器工作原理（106）
4.12.2 ADC調試方法及結果（106）
4.12.3 模數轉換器程序示例（107）
第5章 基于TMS320VC5509A的音頻處理DSP系統硬件設計（108）
5.1 音頻處理DSP系統硬件電路組成（108）
5.2 模塊電路元器件選型及原理圖設計（109）
5.2.1 電源模塊設計（109）
5.2.2 復位電路設計（110）
5.2.3 時鐘電路設計（111）
5.2.4 JTAG接口電路設計（111）
5.2.5 程序加載設計（112）
5.2.6 音頻輸入/輸出電路設計（116）
5.3 PCB設計（117）
5.3.1 布局設計（117）
5.3.2 布線設計（118）
5.4 電路調試（121）
5.4.1 硬件調試前電路板的常規檢查（121）
5.4.2 調試中遇到問題的解決步驟（122）
5.4.3 JTAG連接錯誤常用解決辦法（122）
5.4.4 數據讀/寫測試（123）
5.5 Boot（124）
5.5.1 EEPROM的讀/寫（124）
5.5.2 DSP bootLoader燒寫步驟（126）
第6章 基于TMS320VC5509A的音頻處理DSP系統程序設計（129）
6.1 概述（129）
6.2 采集語音（130）
6.3 時域濾波（135）
6.4 頻域濾波（141）
6.5 語音輸出（143）
6.6 雙音多頻的識別與生成（144）
6.6.1 雙音多頻的識別（144）
6.6.2 雙音多頻生成（146）
附錄A TMS320VC5509A芯片引腳圖及定義（150）
附錄B 指令集（157）
附錄C 代碼示例（177）
參考文獻（202）