本书以TI的DSP芯片的应用设计、调试为主线，按照DSP常识介绍、开发环境、内部寄存器、外设、开发实例的顺序展开。并按照DSP系统设计的一般流程，以一个音频处理DSP系统为例，从原理图设计、PCB设计、Boot引导以及音频滤波数字处理和DTFM识别与生成的程序开发过程等方面进行了详细的介绍。本书语言浅显易懂，实例丰富，同时在网站http://eelab.buaa.edu.cn开源电路图与源程序。

数字信号处理器件在近几十年发展十分迅速，种类越来越多，运算速度越来越快，功能和性能都不断增强，广泛应用于语音处理、图形图像、航空航天、仪器仪表、医疗和家用电器等产品中，成为电子产品中的核心器件。

现在DSP芯片的集成开发环境比较完善，支持C语言开发，优化编译效率逐步提高，程序可移植性好，DSP的原理与开发应用也成为电子信息类学生及技术人员的必备硬件技能。为了能够让更多的DSP初学者快速入门，了解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的应用，熟悉DSP芯片开发工具及使用方法，尽快掌握DSP的软硬件设计和应用系统开发方法，具备从事DSP芯片软硬件设计和DSP系统开发的能力，我们编写了这本教材。

本书以TI的DSP芯片设计调试为主线，按照DSP常识介绍、开发环境、内部寄存器、外设、开发实例的顺序展开，如图1所示。

图1 本书内容组织结构图

第1章主要以TI公司的DSP芯片为例介绍了DSP的发展过程、DSP的分类与应用，引入C5000系列DSP，对其常用的C54x和C55x系列芯片的结构、性能等进行了比较分析。

第2章介绍了TI公司DSP的集成开发环境CCS，包括CCS的安装、建立工程以及如何调试工程等。

第3章详细介绍了TMS320VC5509A芯片的CPU寄存器。

第4章详细介绍了TMS320VC5509A芯片结构和片内外设，并给出以芯片支持库（CSL）编写的外设调试例程。

第5章介绍了DSP系统设计的一般流程，并以一个音频处理DSP系统为例，从原理图设计、PCB设计以及Boot引导等方面详细介绍了TMS320VC5509A芯片的硬件电路设计过程。

第6章以第5章的硬件电路为基础，介绍了音频滤波数字处理系统和DTFM识别与生成系统的程序开发过程，并在附录C中给出了源程序代码。

为了方便读者查询，附录A和附录B分别列出了TMS320VC5509A芯片引脚定义及TMS320C55x指令集。

本书由张玉玺、王俊、康骊编著，其中张玉玺编著了第1、2、3章及附录A、B、C；王俊编著了第4、5章；康骊根据学生实验课的内容整理了第6章素材；最后由张玉玺对本书进行统稿。本书在编写过程中，北京航空航天大学电子信息工程学院的硕士生樊文贵、尹晗、陈力、张振、马抒恒等结合学位论文和项目调试经验，参与了DSP例程的编写与书稿的编辑工作。

本教材配有开源电路图及源程序，可登录北京航空航天大学空天电子信息实验教学中心网站（http://eelab.buaa.edu.cn/）免费下载。

书中如有疏漏不当之处，恳请广大读者批评指正。

王俊，北航电子信息工程学院教授、博士生导师、副院长，空天电子信息国家级实验教学示范中心和空天电子信息国家级虚拟仿真实验教学中心主任。兼任中国电子学会DSP专家委员会副主任委员、中国电子学会无线电定位技术分会委员。主要从事环境智能感知、实时信号并行处理、深度学习、智能硬件等方面的研究工作，出版教材《DSP/FPGA嵌入式实时处理技术及应用》。

目　　录
第1章 概论（1）
1.1 DSP（数字信号处理器）（1）
1.2 DSP芯片发展（1）
1.3 DSP分类与应用（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与C55x的比较（6）
1.4.4 TMS320C5000系列DSP外设接口（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应用（11）
第2章 CCS集成开发环境（12）
2.1 CCS概述（12）
2.2 集成代码生成工具（13）
2.3 CCSv5.1的安装（14）
2.4 利用CCSv5.1新建工程（16）
2.5 利用CCSv5.1导入已有工程（19）
2.6 利用CCSv5.1配置工程选项（20）
2.7 利用CCSv5.1调试工程（25）
2.8 CCSv5.1资源管理器简介及应用（28）
第3章 TMS320VC5509A CPU寄存器（30）
3.1 寄存器列表（30）
3.1.1 寄存器的存储器映射（31）
3.1.2 累加器（AC0～AC3）（34）
3.1.3 变换寄存器（TRN0，TRN1）（35）
3.1.4 临时寄存器（T0～T3）（35）
3.1.5 数据和I/O空间寻址寄存器（35）
3.1.6 程序流寄存器（PC，RETA，CFCT）（40）
3.1.7 中断管理寄存器（41）
3.1.8 循环控制寄存器（45）
3.1.9 状态寄存器（ST0_55～ST3_55）（46）
3.2 存储器和I/O空间（47）
3.2.1 存储器概述（47）
3.2.2 程序空间（48）
3.2.3 数据空间（48）
3.2.4 I/O空间（50）
3.3 数据堆栈和系统堆栈（50）
3.3.1 数据堆栈和系统堆栈（50）
3.3.2 堆栈配置（51）
3.3.3 快返回与慢返回（51）
3.3.4 自动上下文切换（52）
3.4 寻址模式（53）
3.4.1 概述（53）
3.4.2 绝对寻址模式（54）
3.4.3 直接寻址模式（55）
3.4.4 间接寻址模式（59）
3.4.5 寄存器位寻址（69）
3.4.6 环形寻址（70）
第4章 TMS320VC5509A内部结构与外设（72）
4.1 总体概述（72）
4.2 时钟发生器（73）
4.2.1 时钟发生器工作原理（74）
4.2.2 时钟发生器调试方法及结果（75）
4.2.3 时钟发生器程序示例（75）
4.3 通用定时器（76）
4.3.1 通用定时器工作原理（77）
4.3.2 通用定时器调试方法及结果（78）
4.3.3 通用定时器程序示例（78）
4.4 看门狗定时器（79）
4.4.1 看门狗定时器的工作原理（79）
4.4.2 看门狗定时器调试方法及结果（81）
4.4.3 看门狗定时器程序示例（81）
4.5 GPIO（82）
4.5.1 GPIO工作模式（82）
4.5.2 GPIO调试方法及结果（83）
4.5.3 GPIO程序示例（83）
4.6 中断（84）
4.6.1 中断工作原理（84）
4.6.2 中断调试方法及结果（85）
4.6.3 中断程序示例（86）
4.7 EMIF（86）
4.7.1 EMIF工作原理（86）
4.7.2 EMIF调试方法及结果（89）
4.7.3 外部存储器接口程序示例（89）
4.8 HPI（90）
4.8.1 HPI接口工作原理（90）
4.8.2 HPI模块调试方法及结果（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调试方法及结果（95）
4.9.3 McBSP程序示例（96）
4.10 I2C（98）
4.10.1 I2C模块工作原理（99）
4.10.2 I2C模块调试方法及结果（101）
4.10.3 I2C模块程序示例（102）
4.11 USB（102）
4.11.1 USB模块工作原理（103）
4.11.2 USB调试方法及结果（104）
4.11.3 USB模块程序示例（104）
4.12 ADC（105）
4.12.1 模数转换器工作原理（106）
4.12.2 ADC调试方法及结果（106）
4.12.3 模数转换器程序示例（107）
第5章 基于TMS320VC5509A的音频处理DSP系统硬件设计（108）
5.1 音频处理DSP系统硬件电路组成（108）
5.2 模块电路元器件选型及原理图设计（109）
5.2.1 电源模块设计（109）
5.2.2 复位电路设计（110）
5.2.3 时钟电路设计（111）
5.2.4 JTAG接口电路设计（111）
5.2.5 程序加载设计（112）
5.2.6 音频输入/输出电路设计（116）
5.3 PCB设计（117）
5.3.1 布局设计（117）
5.3.2 布线设计（118）
5.4 电路调试（121）
5.4.1 硬件调试前电路板的常规检查（121）
5.4.2 调试中遇到问题的解决步骤（122）
5.4.3 JTAG连接错误常用解决办法（122）
5.4.4 数据读/写测试（123）
5.5 Boot（124）
5.5.1 EEPROM的读/写（124）
5.5.2 DSP bootLoader烧写步骤（126）
第6章 基于TMS320VC5509A的音频处理DSP系统程序设计（129）
6.1 概述（129）
6.2 采集语音（130）
6.3 时域滤波（135）
6.4 频域滤波（141）
6.5 语音输出（143）
6.6 双音多频的识别与生成（144）
6.6.1 双音多频的识别（144）
6.6.2 双音多频生成（146）
附录A TMS320VC5509A芯片引脚图及定义（150）
附录B 指令集（157）
附录C 代码示例（177）
参考文献（202）