本书以TMS320C55xDSP为重点，全面介绍了TMS320C5000DSP系统设计与开发。全书共8章，首先详细介绍了数字信号处理器的硬件结构、汇编指令、存储空间结构和寻址方式；其次介绍了C55x处理器中C语言与汇编语言的混合编程方法；然后从应用的角度，结合片内集成外设的结构和功能，给出了片内集成外设驱动程序开发方法及部分片内外设的调试方法；最后结合DSP软/硬件的设计，给出了详细的设计方法和丰富的应用实例。同时还对DSP的集成开发环境CCS的使用方法进行了详尽的描述。
　　本书旨在从应用的角度使读者了解TMS320C55xDSP的体系结构和基本原理，熟悉DSP芯片的开发工具和使用方法，掌握DSP系统设计和软/硬件开发。
　　本书内容丰富、新颖、实用性强，适合从事数字信号处理的科技人员和高校师生阅读。

　　汪春梅，上海师范大学电子工程学院教授,2004年10月-2005年4月 美国DAYTON 大学访问学者,近几年发表学术论文16篇，出版著作两部.自1998攻读硕士开始，在信号处理与应用方向一直从事DSP系统设计与开发工作，所以著作的重点依然是关于DSP技术，在本课题中详细介绍C55X DSP的基本原理，系统设计和软硬件方法。并附有大量的应用实例，实用性强，对DSP的学习者具有较强的实践指导意义。

第1章 数字信号处理和DSP系统
1.1 实时数字信号处理技术的发展
1.2 数字信号处理器的特点
1.2.1 存储器结构
1.2.2 流水线
1.2.3 硬件乘法累加单元
1.2.4 零开销循环
1.2.5 特殊的寻址方式
1.2.6 高效的特殊指令
1.2.7 丰富的片内外设
1.3 德州仪器公司的DSP产品
1.3.1 C24x系列和C28x系列
1.3.2 C62x系列和C64x系列
1.3.3 C67x系列和C33
1.3.4 C54x系列和C55x系列 第1章 数字信号处理和DSP系统 
1.1 实时数字信号处理技术的发展 
1.2 数字信号处理器的特点 
1.2.1 存储器结构 
1.2.2 流水线 
1.2.3 硬件乘法累加单元 
1.2.4 零开销循环 
1.2.5 特殊的寻址方式 
1.2.6 高效的特殊指令 
1.2.7 丰富的片内外设 
1.3 德州仪器公司的DSP产品 
1.3.1 C24x系列和C28x系列 
1.3.2 C62x系列和C64x系列 
1.3.3 C67x系列和C33 
1.3.4 C54x系列和C55x系列 
1.3.5 C66x多核系列 
1.4 DSP芯片的选择 
1.4.1 运算速度 
1.4.2 算法格式和数据宽度 
1.4.3 存储器 
1.4.4 功耗 
1.4.5 开发工具 
1.5 DSP应用系统设计流程 
思考与练习题 

第2章 TMS320C55x的硬件结构 
2.1 TMS320C55x DSP的基本结构 
2.1.1 C55x 的CPU体系结构 
2.1.2 指令缓冲单元 
2.1.3 程序流程单元 
2.1.4 地址流程单元 
2.1.5 数据计算单元 
2.1.6 指令流水线 
2.2 TMS320VC5509A的主要特性 
2.2.1 VC5509A的主要特性 
2.2.2 VC5509A的引脚功能 
2.3 TMS320C55x 存储空间结构 
2.3.1 存储器映射 
2.3.2 程序空间 
2.3.3 数据空间 
2.3.4 I/O空间 
思考与练习题 

第3章 TMS320C55x的指令系统 
3.1 寻址方式 
3.1.1 绝对寻址模式 
3.1.2 直接寻址模式 
3.1.3 间接寻址模式 
3.2 TMS320C55x的指令系统 
3.2.1 C55x指令的并行执行 
3.2.2 TMS320C55x DSP的汇编指令 
思考与练习题 

第4章 C55x处理器的软件设计 
4.1 C55x处理器程序基本结构 
4.1.1 自我调度程序的基本结构 
4.1.2 应用嵌入式操作系统 
4.2 C语言程序开发及优化 
4.2.1 C语言中的数据类型 
4.2.2 对I/O空间进行寻址 
4.2.3 interrupt关键字 
4.2.4 onchip关键字 
4.2.5 C语言的优化 
4.3 C语言与汇编语言的混合编程 
4.3.1 在C语言中直接嵌套汇编语句 
4.3.2 C语言调用汇编模块的接口 
4.4 通用目标文件格式 
4.4.1 C/C++和汇编语言中段的分配 
4.4.2 寄存器模式设置 
4.4.3 链接命令文件 
4.5 C55x处理器的数字信号处理库和 图像、视频处理库 
4.5.1 C55x的数字信号处理库 
4.5.2 C55x的图像、视频处理库 
思考与练习题 

第5章 TMS320C55x的片内集成外设开发及测试 
5.1 C55x片内外设与芯片支持库简介 
5.2 时钟发生器 
5.2.1 时钟模式寄存器 
5.2.2 工作模式 
5.2.3 CLKOUT输出 
5.2.4 使用方法 
5.2.5 使用方法及实例 
5.2.6 时钟发生器的调试 
5.3 通用定时器 
5.3.1 结构框图 
5.3.2 工作原理 
5.3.3 使用方法 
5.3.4 通用定时器的应用 
5.3.5 通用定时器的调试 
5.4 外部存储器接口 
5.4.1 功能与作用 
5.4.2 外部寄存器接口硬件连接与配置 
5.4.3 外部寄存器接口的软件设置 
5.5 主机接口（EHPI） 
5.5.1 EHPI接口的非复用连接方式 
5.5.2 EHPI接口的复用连接方式 
5.5.3 EHPI口的寄存器 
5.6 多通道缓冲串口McBSP 
5.6.1 概述 
5.6.2 组成框图 
5.6.3 采样率发生器 
5.6.4 多通道选择 
5.6.5 异常处理 
5.6.6 McBSP寄存器 
5.6.7 多通道缓冲串口的应用 
5.6.8 McBSP串口的测试 
5.7 通用输入/输出端口GPIO 
5.7.1 GPIO口概述 
5.7.2 上电模式设定 
5.7.3 驱动程序开发 
5.7.4 通用输入/输出GPIO的测试 
5.8 DMA控制器 
5.8.1 概述 
5.8.2 通道和端口 
5.8.3 HPI的配置 
5.8.4 DMA传输配置 
5.8.5 DMA控制器的寄存器 
5.8.6 使用方法及实例 
5.9 I2C总线 
5.9.1 I2C总线简介 
5.9.2 I2C寄存器 
5.9.3 I2C模块的使用 
5.10 多媒体卡控制器 
5.10.1 多媒体卡控制器简介 
5.10.2 MMC/SD模式 
5.10.3 SPI模式 
5.10.4 MMC控制器的应用 
5.11 通用串行总线（USB） 
5.11.1 通用串行总线（USB）简介 
5.11.2 USB的DMA控制器 
5.11.3 USB模块的寄存器 
5.11.4 USB模块的应用 
5.12 模数转换器（ADC） 
5.12.1 模数转换器结构和时序 
5.12.2 模数转换器的寄存器 
5.12.3 使用方法及实例 
5.13 实时时钟（RTC） 
5.13.1 实时时钟基本结构 
5.13.2 实时时钟的内部寄存器 
5.13.3 实时时钟的应用 
5.14 看门狗定时器（Watchdog） 
5.14.1 工作方式 
5.14.2 寄存器说明 
5.14.3 看门狗定时器的应用 
5.15 异步串口（UART） 
5.15.1 异步串口基本结构 
5.15.2 异步串口寄存器 
5.15.3 异步串口的应用 
思考与练习题 

第6章 DSP集成开发环境CCS 
6.1 CCS功能简介 
6.2 CCS安装与设置 
6.2.1 CCS软件安装 
6.2.2 CCS设置 
6.3 CCS的基本操作 
6.3.1 CCS的窗口和工具条 
6.3.2 文件的编辑 
6.3.3 反汇编窗口的使用 
6.3.4 存储器窗口的使用 
6.3.5 寄存器窗口的使用 
6.3.6 观察窗口的使用 
6.4 创建工程项目 
6.4.1 工程项目的建立、打开和关闭 
6.4.2 向工程项目添加各类文件 
6.4.3 工程项目的构建 
6.5 利用CCS调试程序 
6.5.1 装载并运行程序 
6.5.2 断点的使用 
6.5.3 探针点的使用 
6.5.4 图形工具的使用 
6.6 程序分析工具的使用 
6.7 GEL工具的使用 
6.8 CCS开发DSP软件使用举例 
思考与练习题 

第7章 TMS320C55x硬件设计实例 
7.1 DSP最小系统设计 
7.1.1 C55x的电源设计 
7.1.2 复位电路设计 
7.1.3 时钟电路设计 
7.1.4 JTAG接口电路设计 
7.1.5 程序加载部分 
7.2 A/D与D/A设计 
7.2.1 串行多路A/D设计 
7.2.2 高速并行A/D设计 
7.2.3 并行D/A设计 
7.3 C55x在语音系统中的应用 
7.4 手写系统的实现 
7.5 C55x在软件无线电中的应用 
思考与练习题 

第8章 TMS320C55x软件设计实例 
8.1 卷积算法 
8.1.1 卷积算法 
8.1.2 卷积算法的MATLAB实现 
8.1.3 卷积算法的DSP实现 
8.2 有限冲激响应滤波器（FIR）的 实现 
8.2.1 有限冲激响应滤波器的特点和结构 
8.2.2 有限冲激响应滤波器的MATLAB设计 
8.2.3 有限冲激响应滤波器DSP实现 
8.3 无限冲激响应滤波器（IIR）的 实现 
8.3.1 无限冲激响应滤波器的结构 
8.3.2 无限冲激响应滤波器的 MATLAB设计 
8.3.3 无限冲激响应滤波器的DSP实现 
8.4 快速傅里叶变换（FFT） 
8.4.1 快速傅里叶变换（FFT）算法 
8.4.2 快速傅里叶变换（FFT）的DSP实现 
8.5 语音信号编码解码（G.711） 
8.5.1 语音信号编解码原理 
8.5.2 语音信号编解码的DSP实现 
8.6 数字图像的锐化 
8.7 Viterbi译码 
思考与练习题 

附录A 寄存器 
附录B VC5510中断 
附录C TMS320C55x的状态寄存器 
附录D TMS320C55x的汇编指令集 
附录E TMS320C55xDSP库函数 
附录F VC5509系统部分原理图 
习题答案 
参考文献

　　前言
　　历经三十年多的发展，数字信号处理器（DSP）的应用范围已经遍及军用电子、消费电子、工业控制等重要领域，各种崭新的应用层出不穷，这些应用对DSP的处理能力、功耗、体积以及开发的方便程度都提出了较高要求。而第三代DSP则以其强大的数字信号处理能力、超低功耗和适合手持设备的超小型封装等特点，较好地满足了新一代电子产品的要求，以CCS为代表的集成开发环境为应用者提供了方便、快捷的DSP开发手段。
　　C55x系列处理器在兼容C54x系列处理器指令集的基础上，将处理速度提高到200～300MHz，而对DSP内核又进行了重大改进，将强大的处理能力和超低功耗完美结合，成为新一代数字信号处理器的典型代表。正是因为C55x系列处理器具有这些特点，所以特别适合嵌入式数字信号处理方面的应用。我们从2003年起将所使用的平台由C54x系列处理器转换为C55x系列处理器，先后在软件无线电、超声波探测等多个项目中应用C55x处理器，取得了较好的效果。我们先后编写了《TMS320C5000系列DSP系统设计与开发实例》、《TMS320C55xDSP原理及应用》（第2版）和《TMS320C55xDSP原理及应用》（第3版），在征求读者反馈意见的基础上，第4版又对书中内容进行了补充和修订。
　　为了适应初学者的需要，《TMS320C55xDSP原理及应用》（第4版）在内容上注意了由浅入深、图文并茂，全面系统地展开论述，在每章之后附有习题，方便读者理解和复习本章的内容；本书还对C55x芯片支持库、数字信号处理库和图像、视频处理库进行了介绍，并在附录中对数字信号处理库和图像、视频处理库的函数进行了详细说明；本书增加了大量的软硬件应用实例，在书中介绍了大量实用DSP系统，能够满足DSP人员之所需，书中所列出的大量典型的应用实例，可在实际开发中直接引用，相信能够给开发者带来一些有益的帮助。
　　本书第1章结合德州仪器公司的DSP产品对DSP技术的发展概况进行了介绍，读者可以根据本章内容和需求选取适合的DSP芯片；第2章重点介绍了TMS320VC55x处理器的硬件结构，并以TMS320VC5509为例介绍了C55x处理器的主要特性和功能，最后介绍了DSP的存储空间结构；第3章在介绍数字信号处理和DSP系统的基础上，详细介绍了C55x处理器的汇编指令和寻址方式；第4章介绍了C55x处理器的程序基本结构，C语言编程以及优化，C语言与汇编语言的混合编程，通用目标文件格式，最后对C55x处理器的数字信号处理库和图像、视频处理库进行了介绍；第5章介绍了TMS320C55x系列片内集成外设的结构、功能，以及芯片支持库的使用和驱动程序的开发，并给出了部分片内外设的测试过程；第6章介绍了DSP的集成开发环境CCS的原理和使用；第7、8章详细介绍了DSP硬件、软件的设计方法和应用实例，第8章的软件实例都可以在SIMULATE环境下运行，而不需要硬件的支持。本书配有教学课件、软件实例及部分程序代码，如有需要请与出版社联系或登录华信教育资源网http://hxedu.com.cn。
　　本书由汪春梅策划，汪春梅编写了其中第2、3、6、8章，第1、4、5、7章由孙洪波编写。在编写过程中，邹俊忠、马治国、常宁、叶宏、茅红伟、张崇明、倪继锋、朱品昌等给予了支持和帮助，北京瑞泰创新科技有限公司的李心阳工程师提供了部分技术资料，电子工业出版社给予了极大的鼓励和支持。作者在此一并致谢。
　　本书既可以作为大中专院校的实践类选修课教材，也可作为电子工程技术人员的参考书籍。
　　希望此书对读者有所裨益，也希望有助于DSP技术的推广。限于作者的水平，书中的错误在所难免，恳请读者不吝赐教！


　　汪春梅
　　2014年2月于上海