本書對“數(shù)字信號處理”、“DSP原理及應(yīng)用”課程的實驗進行了較系統(tǒng)的論述。全書分兩部分：知識篇及實驗篇。知識篇共4章，對MATLAB軟件、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSP仿真器及DSP實驗系統(tǒng)的使用方法作了較詳細的介紹。實驗篇共16章：其中數(shù)字信號處理部分占6章，對離散信號及系統(tǒng)MATLAB時域分析實驗、變換域分析實驗、頻域分析實驗、濾波器常有結(jié)構(gòu)分析實驗、IIR濾波器設(shè)計實驗及FIR濾波器設(shè)計實驗作了詳細的闡述；DSP原理及應(yīng)用部分占10章，包括CCS3.3的軟件應(yīng)用實驗、DSP定時器實驗、指示燈及開關(guān)控制實驗、鍵盤控制、LCD控制、蜂鳴器控制、IIR濾波器實現(xiàn)、FIR濾波器實現(xiàn)、基于AIC23的語音濾波處理實驗及DSP大作業(yè)。每章均包含典型的實驗案例及學(xué)生實驗內(nèi)容。通過實驗案例，學(xué)生可以自行完成實驗。本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程等專業(yè)學(xué)生相關(guān)課程的實驗教材，也可作為計算機、自動化專業(yè)學(xué)生的實驗參考書，亦可供研究生以及從事有關(guān)工作的科技人員學(xué)習(xí)參考。
“DSP 原理及應(yīng)用”是電子信息工程及通信工程專業(yè)的重要課程，其理論基礎(chǔ)是“數(shù)字信號處理”。由于應(yīng)用型大學(xué)強調(diào)實踐性教學(xué)，必須要找到一個應(yīng)用點給理論性課程賦予實踐的內(nèi)容，這樣，學(xué)生學(xué)起來不會覺得很枯燥。因此，有必要編一本結(jié)合兩門課程特點的實驗指導(dǎo)書，將數(shù)字信號處理的分析方法、MATLAB的仿真實驗及DSP芯片的應(yīng)用實驗有機結(jié)合起來。基于這個目的，本書作者在編寫中淡化理論知識，以數(shù)字信號處理實驗及DSP原理技術(shù)典型案例作為實驗項目。
本書具有以下特點。
（1）在有限的實驗課時前提下，淡化原理，以實驗項目為主題，強化 MATLAB 開發(fā)及DSP芯片系統(tǒng)開發(fā)的實驗項目，前后有一定的連貫性。本書以實驗項目作為主要內(nèi)容，去除繁復(fù)的理論介紹，因此，內(nèi)容清晰。本書既可以作為數(shù)字信號處理和DSP原理及應(yīng)用的實驗指導(dǎo)，又可以單獨作為其中一門課程的實驗指導(dǎo)。
（2）將數(shù)字信號處理實驗與DSP原理及應(yīng)用實驗編在一起，起到承前啟后的作用。因為一般的數(shù)字信號處理課程實驗比較少，而且DSP原理及應(yīng)用的很多算法要用到數(shù)字信號處理實驗的數(shù)據(jù)，因此，將兩門課的實驗放在一起既可以使學(xué)生回顧前面的知識點，又可以看到后面的應(yīng)用。
（3）數(shù)字信號處理實驗項目不重復(fù)“信號與系統(tǒng)”的MATLAB入門、基本運算、時域分析、拉普拉斯變換等基礎(chǔ)性實驗項目，重在考慮DSP原理及應(yīng)用課程的應(yīng)用性特點，強化頻 “DSP 原理及應(yīng)用”是電子信息工程及通信工程專業(yè)的重要課程，其理論基礎(chǔ)是“數(shù)字信號處理”。由于應(yīng)用型大學(xué)強調(diào)實踐性教學(xué)，必須要找到一個應(yīng)用點給理論性課程賦予實踐的內(nèi)容，這樣，學(xué)生學(xué)起來不會覺得很枯燥。因此，有必要編一本結(jié)合兩門課程特點的實驗指導(dǎo)書，將數(shù)字信號處理的分析方法、MATLAB的仿真實驗及DSP芯片的應(yīng)用實驗有機結(jié)合起來。基于這個目的，本書作者在編寫中淡化理論知識，以數(shù)字信號處理實驗及DSP原理技術(shù)典型案例作為實驗項目。
本書具有以下特點。
（1）在有限的實驗課時前提下，淡化原理，以實驗項目為主題，強化 MATLAB 開發(fā)及DSP芯片系統(tǒng)開發(fā)的實驗項目，前后有一定的連貫性。本書以實驗項目作為主要內(nèi)容，去除繁復(fù)的理論介紹，因此，內(nèi)容清晰。本書既可以作為數(shù)字信號處理和DSP原理及應(yīng)用的實驗指導(dǎo)，又可以單獨作為其中一門課程的實驗指導(dǎo)。
（2）將數(shù)字信號處理實驗與DSP原理及應(yīng)用實驗編在一起，起到承前啟后的作用。因為一般的數(shù)字信號處理課程實驗比較少，而且DSP原理及應(yīng)用的很多算法要用到數(shù)字信號處理實驗的數(shù)據(jù)，因此，將兩門課的實驗放在一起既可以使學(xué)生回顧前面的知識點，又可以看到后面的應(yīng)用。
（3）數(shù)字信號處理實驗項目不重復(fù)“信號與系統(tǒng)”的MATLAB入門、基本運算、時域分析、拉普拉斯變換等基礎(chǔ)性實驗項目，重在考慮DSP原理及應(yīng)用課程的應(yīng)用性特點，強化頻譜分析MATLAB仿真及各種濾波器設(shè)計的實驗項目。
（4）DSP實驗項目不重復(fù)課本的理論，重點強調(diào)實驗手段、設(shè)計實現(xiàn)方法、實驗內(nèi)容。
（5）DSP原理及應(yīng)用實驗項目包括項目實驗及大作業(yè)部分。項目實驗包括CCS的操作環(huán)境的使用、基于CCS的基本算法的C編程、算法應(yīng)用、各種硬件接口編程等。大作業(yè)包括算法及硬件應(yīng)用的綜合編程具體案例。
（6）通過典型實例來說明每個實驗項目。每一章都附有學(xué)生做實驗的實例，學(xué)生可分析實例自行完成實驗項目，易操作，針對性、實用性強。
本書包括知識篇及實驗篇兩部分。
知識篇共4章，包括學(xué)生實驗的必備知識，對MATLAB軟件、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSP仿真器及DSP實驗系統(tǒng)的使用方法作了較詳細的描述。
實驗篇包括數(shù)字信號處理實驗和DSP原理及應(yīng)用實驗描述，共16章。其中，數(shù)字信號處理占6章，包括離散時間信號及系統(tǒng)MATLAB時域分析實驗、變換域分析實驗、頻域分析實驗、濾波器常有結(jié)構(gòu)分析實驗、IIR濾波器設(shè)計實驗及FIR濾波器設(shè)計實驗；DSP原理及應(yīng)用部分占了10章，包括CCS3.3的軟件應(yīng)用實驗、DSP定時器實驗、指示燈及開關(guān)控制實驗、鍵盤控制、LCD控制、蜂鳴器控制、IIR濾波器實現(xiàn)、FIR濾波器實現(xiàn)、基于AIC23的語音濾波處理實驗及DSP大作業(yè)。DSP實驗及大作業(yè)分別采用TI公司的TMS320VC5509A芯片及TMS320VC5416芯片作為處理器設(shè)計實驗。
每章均包含典型的實驗案例及學(xué)生實驗內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)實驗案例，學(xué)生可以自行完成實驗。
本書由范勤儒統(tǒng)稿。參加編寫的有范勤儒、王朗、于在河。其中知識篇第1～4章由范勤儒編寫；實驗篇中第5～8章、第11～19章由范勤儒編寫，第9、10章由于在河編寫，第20章由王朗編寫。
本書得到寧波市教育局課題JSJZYQ-201005及浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院專業(yè)核心支撐課程建設(shè)項目NITKC-2012053資助。
在編寫過程中，得到浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院信息學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師的大力支持及相關(guān)學(xué)生實驗幫助，在此，作者向他們表示由衷的謝意。
由于作者水平有限，書中如有紕漏，敬請讀者批評指正。
編 者
2013年7月
第1篇知識篇
第1章 MATLAB 6.5的使用3
1.1 MATLAB 6.5桌面工具3
1.2 MATLAB仿真分析基本方法4
第2章 CCS的使用6
2.1 CCS開發(fā)軟件分類6
2.2 CCS3.3安裝6
2.3 CCS3.3設(shè)置6
2.3.1 CCS的Emulator設(shè)置6
2.3.2 CCS的Simulator設(shè)置10
第3章 仿真器11
第4章 TMS320C5509實驗系統(tǒng)17
4.1 TMS320C5509實驗系統(tǒng)性能指標17 第1篇知識篇
第1章 MATLAB 6.5的使用3
1.1 MATLAB 6.5桌面工具3
1.2 MATLAB仿真分析基本方法4
第2章 CCS的使用6
2.1 CCS開發(fā)軟件分類6
2.2 CCS3.3安裝6
2.3 CCS3.3設(shè)置6
2.3.1 CCS的Emulator設(shè)置6
2.3.2 CCS的Simulator設(shè)置10
第3章 仿真器11
第4章 TMS320C5509實驗系統(tǒng)17
4.1 TMS320C5509實驗系統(tǒng)性能指標17
4.2 實驗箱上資源17
4.3 高保真語音編解碼芯片TLV320AIC2322
4.4 I/O寄存器的設(shè)計和使用28
4.5 液晶、鍵盤、交通燈、蜂鳴器、直流
電機等的控制28
4.6 TMS320C55x的硬件結(jié)構(gòu)29
4.6.1 C55x CPU內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)29
4.6.2 C55x存儲器配置29
4.6.3 C55x外設(shè)配置29
4.6.4 C5509引腳定義與描述
（LQFP封裝）30
4.6.5 C5509 CPU寄存器32
4.6.6 存儲空間和I/O空間36
4.6.7 中斷系統(tǒng)37
4.6.8 通用定時器39
4.6.9 McBSP引腳作通用I/O口43
4.6.10 實驗系統(tǒng)存儲空間配置44
4.6.11 外部存儲器接口（EMIF）簡介45
第2篇實驗篇
第5章 離散時間系統(tǒng)時域分析實驗項目51
5.1 常用序列及基本運算51
5.1.1 常用序列函數(shù)51
5.1.2 序列基本運算函數(shù)51
5.2 時域LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)57
5.2.1 時域LTI系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)57
5.2.2 時域LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)58
5.3 實驗內(nèi)容59
第6章 離散時間系統(tǒng)的z域分析實驗項目60
6.1 常用信號的z反變換60
6.2 z域的系統(tǒng)MATLAB分析61
6.3 實驗內(nèi)容64
第7章 離散時間系統(tǒng)的頻域分析實驗項目65
7.1 周期離散信號的頻譜分析65
7.2 有限長非周期離散信號的頻譜
分析65
7.3 實驗內(nèi)容69
第8章 數(shù)字濾波器基本結(jié)構(gòu)實驗項目70
8.1 IIR濾波器基本結(jié)構(gòu)70
8.1.1 直接型結(jié)構(gòu)70
8.1.2 級聯(lián)型結(jié)構(gòu)72
8.1.3 并聯(lián)型結(jié)構(gòu)77
8.2 FIR濾波器基本結(jié)構(gòu)82
8.2.1 直接型結(jié)構(gòu)（橫截型）82
8.2.2 級聯(lián)型結(jié)構(gòu)82
8.2.3 線性相位型結(jié)構(gòu)86
8.2.4 頻率抽樣型結(jié)構(gòu)88
8.3 實驗內(nèi)容92
第9章 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計實驗項目94
9.1 IIR模擬濾波器原型設(shè)計94
9.1.1 巴特沃思低通濾波器94
9.1.2 切比雪夫Ⅰ型低通濾波器97
9.1.3 切比雪夫Ⅱ型低通濾波器101
9.1.4 橢圓低通濾波器105
9.2 兩種模擬濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器的
方法109
9.2.1 脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計低通數(shù)字濾波器109
9.2.2 雙線性變換法112
9.3 模擬低通濾波器與高通、帶通、帶阻數(shù)字
濾波器頻帶轉(zhuǎn)換實驗項目114
9.3.1 歸一化模擬低通濾波器與模擬低通、高
通、帶通、帶阻濾波器頻帶轉(zhuǎn)換114
9.3.2 IIR數(shù)字濾波器直接設(shè)計117
9.4 實驗內(nèi)容124
第10章 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計實驗項目126
10.1 FIR濾波器的窗函數(shù)法126
10.1.1 幾種窗函數(shù)126
10.1.2 窗函數(shù)設(shè)計步驟127
10.1.3 MATLAB提供的函數(shù)127
10.2 FIR濾波器的頻率抽樣法130
10.3 實驗內(nèi)容131
第11章 CCS3.3軟件應(yīng)用實驗項目132
11.1 實驗準備及原理132
11.2 實例132
11.3 實驗內(nèi)容139
第12章 指示燈及DIP撥碼開關(guān)控制實驗項目140
12.1 實驗準備及原理140
12.2 實例141
12.3 實驗內(nèi)容143
第13章 DSP定時器實驗項目144
13.1 實驗準備及原理144
13.2 實例146
13.3 實驗內(nèi)容148
第14章 鍵盤控制實驗項目149
14.1 實驗準備及原理149
14.2 實例151
14.3 實驗內(nèi)容156
第15章 LCD控制實驗項目157
15.1 實驗準備及原理157
15.2 8×8字符LCD顯示控制159
15.3 16×16 LCD漢字顯示控制164
15.4 實驗內(nèi)容169
第16章 蜂鳴器控制實驗項目170
16.1 實驗準備及原理170
16.2 實例172
16.3 實驗內(nèi)容176
第17章 基于CCS仿真的IIR數(shù)字濾波器
設(shè)計項目177
17.1 實驗準備及原理177
17.2 實例177
17.3 實驗內(nèi)容183
第18章 基于CCS仿真的FFT頻譜分析項目185
18.1 實驗準備及原理185
18.2 實例186
18.3 實驗內(nèi)容193
第19章 實時語音FIR濾波實驗項目194
19.1 實驗準備及原理194
19.2 基于TLV320AIC23B語音傳送及濾波195
19.3 實例196
19.4 實驗內(nèi)容204
第20章 DSP大作業(yè)實驗項目205
20.1 循環(huán)隊列的使用205
20.1.1 實驗原理205
20.1.2 實例206
20.1.3 實驗內(nèi)容214
20.2 數(shù)字密碼鎖設(shè)計214
20.2.1 實驗原理214
20.2.2 實例215
20.2.3 實驗內(nèi)容225
20.3 歌曲點播系統(tǒng)設(shè)計225
20.3.1 實驗原理225
20.3.2 實例225
20.3.3 實驗內(nèi)容233
20.4 按鍵轉(zhuǎn)移交通信號燈233
20.4.1 實驗原理233
20.4.2 實例235
20.4.3 實驗內(nèi)容241
參考文獻242
新書資訊