TMS320C672x系列DSP原理与应用

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页数:424
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出版时间:2008-6
价格:42.00元
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isbn号码:9787811242539
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具体描述

《TMS320C672x系列DSP原理与应用》介绍TMS320C672x系列DSP芯片的基本特点、硬件结构及内部各模块的功能,并结合应用示例讲解各模块的工作原理;详细介绍Code Composer Studio集成开发环境,说明基本的C语言应用程序框架,并给出实时操作系统DSP/BIOS的应用示例。书中还包含大量DSP芯片的应用和算法实验。

TMS320C672x 系列 DSP 原理与应用 一、全方位解析高性能定点/浮点数字信号处理器 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的 TMS320C672x 系列数字信号处理器(DSP)的学习路径。C672x 系列作为德州仪器(TI)高性能 DSP 家族的重要成员,以其卓越的浮点运算能力和灵活的系统架构,在高速数据采集、实时控制、音频/视频处理及通信系统中占据了重要地位。本书将从最基础的硬件结构出发,逐步深入到复杂的编程模型、外设接口和应用开发实践,确保读者能够完全掌握 C672x 系列的精髓。 1. 核心架构的深度剖析 本书的第一部分将聚焦于 C672x 系列的硬件基石——VelociTI™ 架构。我们将详尽介绍 C672x 的核心流水线设计,包括其超长指令字(VLIW)特性。读者将理解指令的获取、译码、执行和写回各个阶段如何协同工作,实现指令级的并行处理。重点解析中央处理单元(CPU)中的功能单元(如算术逻辑单元 ALU、乘法器 MAC 单元以及浮点单元 FPU)的并行配置,解释如何利用这些并行性来最大化处理器的吞吐量。特别地,针对 C672x 兼具的定点和高精度单精度浮点运算能力,本书将区分介绍定点和浮点指令集的特点、寻址模式以及它们在不同算法中的适用性与性能差异。 2. 内存系统与数据通路优化 DSP 的性能往往受限于数据如何在处理器核心和存储器之间高效流动。本书将详细阐述 C672x 的分层存储结构,包括片内 L1 程序存储器(L1P)、L1 数据存储器(L1D)以及二级缓存(L2)。我们将深入探讨缓存的工作机制(如直写、写回策略),并提供实用的缓存管理技术,指导读者如何通过数据局部性优化来避免缓存未命中惩罚。此外,直接存储器存取(DMA)控制器是实现高性能 I/O 的关键。本书将详细讲解 DMA 的工作模式(如单次、循环、请求模式),寄存器配置方法,以及如何利用 DMA 来卸载 CPU 核心的 I/O 负担,实现数据传输与核心计算的完全重叠。 3. 中断与实时事件处理 实时性是 DSP 应用的生命线。本书将系统地介绍 C672x 的中断控制器(如事件管理器 EVT)的结构。我们将详细讲解中断的优先级设置、嵌套机制、中断服务程序(ISR)的编写规范,以及如何利用定时器、看门狗和外部事件触发中断。通过具体的代码示例,读者将学会构建高效、低延迟的实时响应系统,确保关键任务能够得到及时处理,避免系统抖动。 二、外设接口与系统集成 C672x 系列芯片集成了丰富的片上外设,以支持各种复杂的系统集成需求。本书将提供详尽的模块化指南: 1. 通信接口的实现 我们将覆盖 C672x 中最常用的通信接口: 多通道音频串行接口(McBSP): 详细解析 McBSP 的时钟生成、帧同步、数据格式(如 I2S、PCM)配置。通过实例演示如何使用 McBSP 实现高质量的音频数据采集与回放,以及如何通过多通道配置实现TDM(时分复用)通信。 通用异步收发器(UART): 介绍 UART 的波特率计算、数据帧配置及中断驱动/轮询模式下的通信实现。 外部存储器接口(EMIF): 针对需要扩展外部 SDRAM 或 SRAM 的应用,本书将讲解 EMIF 的时序控制、内存映射和初始化流程,确保外部存储器能够以最高效率被 C672x 访问。 2. 增强型外设与控制 针对电机控制和工业自动化应用,本书将深入介绍 C672x 增强型 PWM 模块(ePWM)和增强型捕获模块(eCAP)。对于 ePWM,我们将阐述其死区控制、对称/异步操作模式、计数器模式(向上/向下计数)以及如何实现空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的基础。对于 eCAP,则会讲解如何精确测量信号的频率、周期和占空比。 三、软件开发环境与高效编程技术 掌握硬件架构后,软件开发是实现应用功能的核心。本书将以业界标准的工具链(如 Code Composer Studio, CCS)为基础,提供完整的开发流程指导。 1. 启动代码与系统初始化 我们将从零开始解析 C672x 的启动序列。读者将学习如何理解和修改汇编语言编写的启动文件(`.asm`),包括堆栈指针的设置、零页的初始化、程序入口点的确立,以及关键的 L1/L2 缓存和锁步(Lockstep)模式的硬件初始化配置。 2. 汇编语言与 C 语言的协同优化 为了充分发挥 C672x 的 VLIW 潜力,高效的编程至关重要。本书将详细介绍 C672x 的汇编语言指令集,包括数据移动、算术运算、位操作以及针对 FPU 的专用指令。更重要的是,本书将教授读者如何使用编译器优化选项(如 `-pm` 参数)以及内联汇编(Intrinsics)函数,将关键的性能热点代码用汇编进行重写,实现编译器难以自动达成的指令级调度和寄存器分配优化。 3. 算法实现与性能度量 针对 DSP 核心的浮点处理能力,本书将提供若干关键算法的优化实现案例,包括但不限于: 快速傅里叶变换(FFT): 采用定点和浮点两种方式实现蝶形运算,并探讨内存访问模式对 FFT 性能的影响。 数字滤波器设计与实现: 讲解 IIR 和 FIR 滤波器的结构,以及如何利用流水线化结构和循环展开技术,在 C672x 上实现高吞吐量的实时滤波。 四、调试、仿真与移植 本书最后一部分将聚焦于实际项目中的调试和系统部署。读者将学习如何使用 CCS 调试器进行断点设置、单步执行、寄存器和内存窗口的实时监控。重点介绍 JTAG 接口的工作原理、仿真器的使用方法,以及如何利用片上实时分析工具(如 ETSI 模块)进行性能瓶颈分析和代码覆盖率检查。此外,对于多核系统或需要移植到不同 C672x 衍生型号的应用,本书也将提供必要的硬件抽象层(HAL)设计思路和库函数使用规范。 总结: 本书力求成为 TMS320C672x 系列 DSP 学习者的权威参考资料,内容覆盖从底层硬件原理到上层应用软件实现的每一个关键环节,是一本理论与实践紧密结合的工程技术手册。

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用户评价

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这本书给我留下的最深刻印象,莫过于它对C672x系列DSP的系统架构进行了详尽的描绘。从CPU核心的超长指令字(VLIW)设计,到多条执行流水线,再到内部的L1/L2 Cache、高速总线以及各种外设接口,都给出了相当细致的讲解。作者花费了大量的篇幅来解析C672x处理器的各个组成部分是如何协同工作的,这对于理解DSP的“心脏”是如何跳动的非常有帮助。我尤其喜欢书中关于指令流水线和并行执行机制的分析,这让我能够更清楚地看到,为什么DSP能够实现如此高的计算吞吐量。然而,在实际应用的角度来看,我发现书中对于如何“玩转”这些硬件特性,还有一些提升的空间。例如,在介绍C672x的Cache层次结构时,虽然讲解了L1/L2 Cache的作用,但对于如何通过合理的软件设计来最大化Cache命中率,减少Cache miss带来的性能损失,这方面的内容就显得有些不够具体。书中给出的代码示例,更多的是关注算法的正确性,而不是Cache友好的数据访问模式。我尝试在书中寻找关于如何组织数据结构、如何优化内存访问顺序以提高Cache利用率的章节,但收获甚微。另外,对于C672x的 DMA控制器,虽然提到了它能够实现数据的高速传输,但对于如何配置DMA通道以实现高效的、与CPU并行的数据传输,以及如何避免DMA传输和CPU执行之间的冲突,这方面的讲解也比较浅显。我期待这本书能够增加更多关于如何利用C672x的硬件特性来实现高性能应用的实例,比如如何设计高效的DMA传输策略来处理连续的数据流,或者如何利用Cache的写回/写通策略来优化数据的一致性。一本好的DSP应用书籍,不应该仅仅停留在对硬件的描述上,更应该指导读者如何将这些硬件优势转化为实际的性能提升。

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我最近读了一本名为《TMS320C672x系列DSP原理与应用》的书,说实话,这本书给我带来了不少的惊喜和启发,但也确实存在一些方面让我觉得可以改进。首先,这本书在DSP基础理论的讲解上,我觉得可以说是相当扎实的。作者花了大量篇幅去阐述C672x系列DSP的架构,从指令集、流水线、存储器层次结构,到各种功能单元的协同工作,都进行了非常细致的剖析。对于初学者来说,这无疑是一个非常好的起点,能够帮助他们快速建立起对DSP工作原理的宏观认识。但是,在某些概念的引入上,作者可能过于侧重理论深度,而忽略了部分读者可能缺乏一定的数字信号处理背景,导致在初次接触某些复杂概念时,会感到有些吃力。例如,关于向量化的指令和优化的循环结构,虽然原理讲得很透彻,但如果能增加一些更直观的图示或者简单易懂的伪代码示例,可能更容易让非专业背景的读者理解其核心思想。再者,书中对DSP内部硬件资源的描述,虽然详尽,但对于如何有效利用这些资源去解决实际问题,感觉还有一些提升的空间。比如,在讲解Cache一致性问题时,虽然提到了同步机制,但对于如何根据不同的应用场景选择最优的同步策略,或者在面临资源受限时如何进行权衡,这方面的内容略显不足。这本书的优点在于其理论的严谨性,这一点毋庸置疑。但如果在理论讲解的基础上,能更进一步地衔接实际工程中的应用和优化技巧,我相信这本书的价值会得到更大的提升。我个人非常期待能在书中看到更多关于如何在实际项目中,将这些理论知识转化为高效代码的案例分析,哪怕是一些简单的入门级应用,也能起到很好的示范作用。

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我对C672x系列DSP的功耗管理和低功耗设计非常感兴趣,所以当看到《TMS320C672x系列DSP原理与应用》这本书时,我抱有很高的期望。书中确实提到了一些关于C672x的功耗特性,比如可以通过降低时钟频率或者进入低功耗模式来节省电能。但是,在如何具体实现这些低功耗策略,以及如何平衡性能和功耗之间的关系,这方面的内容就显得比较笼统了。我希望能够看到更详细的指导,例如如何通过软件编程来精确控制C672x的时钟门控、电源门控,以及如何利用其提供的各种低功耗模式,并结合实际应用场景来选择最优的功耗管理策略。书中给出的代码示例,更多的是关注计算性能,对于功耗优化方面的考量就比较少。我尝试在书中寻找关于如何进行功耗分析和评估,以及如何通过算法优化来降低功耗的章节,但并没有找到足够的信息。另外,对于C672x与其他低功耗外设的协同工作,比如如何配合外部低功耗ADC/DAC,或者如何通过RTOS来管理系统的低功耗状态,这方面的讲解也比较有限。我期待这本书能够增加更多关于C672x低功耗设计的深度应用案例,包括如何进行功耗建模和优化,以及如何通过软件和硬件的结合来最大化系统的能效比,这将对于开发低功耗的嵌入式DSP应用非常有帮助。

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《TMS320C672x系列DSP原理与应用》这本书,在讲解C672x系列DSP与外部设备接口方面,提供了一些基础的信息。书中介绍了C672x支持的各种通信接口,如McASP(Multi-Channel Audio Serial Port)、SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit)等,并对它们的通信协议和基本用法进行了概述。这对于我这种需要将DSP与外部传感器、ADC/DAC、存储器等设备连接的读者来说,是一个不错的起点。然而,在如何高效地利用这些接口进行数据传输和控制方面,我觉得还有很多可以深入挖掘的地方。例如,在讲解McASP接口时,书中更多的是介绍其音频流传输的能力,但对于如何配置McASP来实现多通道、多时隙的复杂音频数据采集和回放,以及如何利用DMA来提高McASP的数据吞吐量,这方面的细节讲解就显得不够充分。我尝试在书中寻找关于如何使用SPI接口来配置外部ADC/DAC,或者如何通过I2C接口来控制一些通用外设的实际代码示例,但收获甚微。另外,对于C672x的GPIO(General Purpose Input/Output)引脚,书中也只是简单提到了它们可以作为输入或输出,但对于如何利用GPIO来实现一些高级的功能,比如外部中断触发、定时器同步输出等,这方面的讲解也比较有限。我期待这本书能增加更多关于C672x各种通信接口的深度应用案例,包括如何进行接口的底层配置、如何优化数据传输效率,以及如何通过这些接口实现与复杂外部系统的集成,这将大大提升本书的实践指导意义。

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读完《TMS320C672x系列DSP原理与应用》这本书,我有一个比较深刻的感受,那就是它在算法理论方面的深度确实是值得称赞的。书中对于一些核心的DSP算法,比如滤波、变换、编码等,都给出了相当详尽的数学推导和原理分析。这对于我这种希望深入理解算法本质的读者来说,是非常有价值的。作者没有回避复杂的数学公式,而是引导读者一步步地理解算法的逻辑和数学基础。但是,我总觉得这种深入的理论分析,在与C672x硬件平台的结合上,还可以做得更好。例如,在讲解FIR滤波器设计时,虽然理论部分讲得头头是道,但如何将这些理论转化为C672x高效的汇编代码,或者通过C语言进行优化,书中给出的C代码示例,虽然功能正确,但在性能优化方面,感觉还有很大的提升空间。很多时候,我需要自己去查阅TI的文档,或者通过其他途径去了解如何利用DSP的特定指令集来加速这些运算。我期待这本书能够在这方面做得更主动一些,直接展示如何在C672x上实现高性能的算法。比如,在介绍FFT时,如果能直接给出基于C672x优化过的FFT库的调用方法,或者演示如何手动优化FFT的某个关键部分,这样会更加直观和实用。此外,书中在介绍一些高级的DSP概念时,比如自适应滤波或者盲信号分离,虽然提到了这些概念,但对这些算法在C672x上的具体实现细节和性能考量,则触及不多。如果能增加一些这方面的实例,哪怕是相对简单的版本,也能极大地拓展读者的视野,并帮助他们理解如何在实际项目中应用这些高级算法。总的来说,这本书的理论功底深厚,但与硬件平台的结合,尤其是性能优化方面的深度,还有待加强。

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我一直对数字信号处理领域充满兴趣,所以当看到《TMS320C672x系列DSP原理与应用》这本书时,我非常兴奋。书中关于C672x系列DSP处理器本身的设计理念和技术特点的介绍,无疑是这本书的亮点之一。作者对TI公司在C6000系列DSP上的创新,尤其是C672x在浮点运算能力和多核协作方面的进步,都做了比较详细的阐述。这使得我能够更好地理解这款DSP为什么在一些高性能计算场景下表现出色。然而,在深入阅读的过程中,我发现书中对一些关键的硬件特性,比如MMU(Memory Management Unit)和DMA(Direct Memory Access)控制器的具体配置和使用方法,讲解得不够详尽。虽然提到了它们的重要性,但对于如何在实际项目中,根据不同的应用需求,精细化地配置这些硬件资源,以达到最佳的性能和效率,这部分的内容感觉比较泛泛。我希望能够看到更多关于MMU页表设置、TLB(Translation Lookaside Buffer)管理,以及DMA传输模式(如单次传输、块传输、链式传输)的选择和优化技巧。此外,书中在介绍中断处理机制时,也只是简单地提到了中断向量表和中断服务程序的编写,但对于如何处理优先级冲突、如何进行中断嵌套、以及如何通过中断来高效地管理外设,这方面的内容略显不足。我尝试在书中寻找一些关于中断驱动式I/O的例子,但效果并不尽如人意。一本优秀的DSP应用书籍,我认为不仅要教会读者“是什么”,更要教会读者“怎么做”,并且“做得更好”。希望在未来的修订中,作者能够在这方面有所补充,增加更多关于硬件资源高级配置和高效利用的实例,这将大大提升这本书的实用价值。

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《TMS320C672x系列DSP原理与应用》这本书,在对C672x系列DSP的指令系统进行剖析方面,可以说是做到了细致入微。作者详细列举了C672x支持的各种指令,包括算术指令、逻辑指令、数据传输指令、分支指令等等,并对每类指令的功能和使用场景进行了阐述。尤其是对于一些特殊的指令,例如饱和运算指令、位操作指令以及向量化指令,书中都给予了重点讲解。这对于希望深入理解DSP底层工作原理的读者来说,无疑是一笔宝贵的财富。我能够通过阅读这些章节,更清晰地认识到C672x是如何通过其超长指令字(VLIW)架构来实现指令级并行。然而,在使用这些指令的时候,我发现书中在如何将高级语言(如C/C++)编写的代码,高效地映射到这些底层指令上,这方面的内容还有待加强。虽然书中提到了编译器优化,但对于如何通过代码结构上的调整,或者使用内联汇编(inline assembly),来强制编译器生成更优的指令序列,这方面的指导就显得比较零散。我希望能够看到更多关于如何利用C672x的特定指令集,来加速关键算法运算的实际代码示例,比如如何通过手动优化循环,或者利用向量化指令来处理矩阵运算,这些都将非常有价值。此外,书中在介绍中断处理和异常机制时,虽然提到了中断向量表和中断服务例程,但对于如何通过汇编指令来精确控制中断的发生和响应,以及如何处理优先级和嵌套中断,这方面的讲解也比较有限。我期待这本书能够增加更多关于低层代码优化和与硬件直接交互的示例,帮助读者更好地掌握C672x的全部潜力。

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在我阅读《TMS320C672x系列DSP原理与应用》的过程中,对书中关于C672x浮点运算能力的讲解印象尤为深刻。作者详细介绍了C672x处理器在支持单精度和双精度浮点运算方面的硬件设计,包括其浮点运算单元(FPU)的结构和工作方式。这对于我这种需要处理大量浮点运算的信号处理任务的读者来说,是非常有吸引力的。书中也提到了一些浮点运算的优化技巧,比如如何利用寄存器和流水线来提高运算效率。但是,我总觉得这些浮点运算的优化,还可以更深入。例如,在处理复杂的数学模型时,如果能够有更多关于如何利用C672x的浮点指令集,来加速如矩阵求逆、奇异值分解(SVD)等高级运算的示例,那就更好了。我尝试在书中寻找关于如何避免浮点运算中的精度损失,以及如何在高斯消元法等算法中,通过特定的浮点运算序列来提高效率的章节,但并没有找到满意的答案。此外,对于C672x的定点和浮点运算混合使用场景,书中也涉及不多。很多时候,实际应用中会涉及到定点和浮点运算的混合,如何在这种情况下进行有效的移植和优化,以达到性能和精度的最佳平衡,这是我非常关心的问题。我期待这本书能提供更多关于C672x浮点运算的深度应用案例,以及如何处理定点浮点混合运算的优化策略,这将大大提升本书的实用价值,并帮助读者在更广泛的领域内应用C672x。

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我一直对嵌入式系统中的实时性要求非常关注,所以在阅读《TMS320C672x系列DSP原理与应用》时,对书中关于C672x实时操作系统(RTOS)支持的部分寄予了很高的期望。书中提到了C672x可以运行多种RTOS,比如TI自家的SYS/BIOS,或者第三方RTOS。然而,对于如何在C672x平台上,选择和配置一个合适的RTOS,以及如何利用RTOS来管理任务、调度资源、处理中断,以满足实时性要求,这方面的内容感觉比较笼统。我期待能够看到更具体的操作指南,例如如何使用SYS/BIOS来创建任务、设置优先级、进行信号量和消息队列的通信,以及如何通过RTOS的调度器来优化系统的实时响应。书中给出的例子,更多的是单任务的应用程序,对于多任务协作和复杂的实时调度场景,并没有深入的探讨。此外,对于RTOS在DSP应用中的性能影响,以及如何通过RTOS来避免死锁和竞态条件,这方面的分析也显得不够充分。我希望这本书能够增加更多关于C672x实时系统设计的实例,包括如何进行实时性分析和性能评估,以及如何通过RTOS来管理复杂的DSP应用。一本优秀的DSP应用书籍,不应该仅仅停留在对DSP核心技术的介绍上,更应该指导读者如何构建稳定、高效的实时系统,尤其是在对时间敏感的应用场景下。

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这本书的实践部分,是我认为最需要打磨的地方。虽然书名就包含了“应用”二字,并且确实提供了一些示例代码,但整体感觉这些示例的深度和广度都还可以进一步挖掘。例如,在介绍FFT(快速傅里叶变换)算法在C672x上的实现时,书中给出的代码虽然能跑通,但对于其性能优化方面,涉及的就比较少了。我希望能够看到更多关于如何利用C672x的特定指令集,比如VCOP(Vector Co-Processor)或者SIMD(Single Instruction, Multiple Data)指令,来加速FFT计算的详细讲解,包括如何进行数据对齐、如何展开循环、如何利用流水线特性等。另外,对于一些常见的DSP应用场景,比如音频处理、图像滤波、通信信号调制解调等,书中虽然有所提及,但具体的算法实现和优化策略,感觉不够深入。比如,在音频处理部分,如果能结合实际的音频采样率、位宽等参数,讲解如何设计一个高效的滤波器,并给出在C672x上实际运行的性能数据,那将会非常有说服力。再者,书中提供的开发工具链使用说明,也相对基础,并没有深入到一些高级调试技巧或者性能分析工具的使用方法。作为一本面向应用的DSP书籍,我相信读者更期待的是能够掌握一套完整的开发流程,从算法设计到代码实现,再到性能优化和调试,能够一站式地解决问题。总的来说,这本书在理论的理论部分做得不错,但在将理论转化为实际可用的、高性能的代码方面,还有很大的提升空间。我希望未来的版本能够增加更多贴近实际工程的案例,并更深入地探讨不同算法在C672x平台上的优化技巧,这样才能真正帮助读者提升DSP应用开发的能力。

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嗯,这书,,,很烂,不要看。

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