DSP是目前电子工业技术领域增长最迅速的产品之一,Motorola是全球生产DSP的著名公司之一。本书主要针对DSP56311这一24位通用型DSP芯片。比较系统地介绍了芯片DSP56311软、硬件的基本技术,提供了相应的开发工具—厂评估板DSP56311EVM的开发资料,并且结合开发实践,介绍了它在有关测控系统中的应用实例,所提供的这些实例,无论是硬件还是应用程序,都是经过验证的。同时,书中所附的光盘中不仅有软件调试器和仿真器,而且还有极其丰富的软、硬件及相关器件的技术文件和编程参考资料,希望这本书对从事DSP应用开发的读者有所帮助。
本书可作为研究生、本专科生(根据需要适当选用内容)的教材,也可供不同领域内从事信号处理技术的科研和工程技术人员参考。
一,DSP概述
1,引言
2,Motorola典型产品简介
3,DSP56300处理器简介
二,DSP56311总体概要
1,DSP56311总体基本结构
2,DSP56300内核的工作过程与工作状态
三,芯片内核的硬件结构
1,数据算术逻辑单元ALU
2,地址产生单元AGU
3,程序控制单元PCU
4,锁相环(PLL)和时钟发生器
四,JTAG测试访问端口与片内仿真模块
1,JTAG测试访问端口
2,片内仿真(OnCE)模块
五,存储器
1,概述
2,片内存储器
3,外部存储器接口(端口A)
4,端口A的控制
5,指令Cache
六,DMA控制器
1,概述
2,DMA工作过程
3,通道的优先级
4,DMA对总线接口单元(BIU)专门用途
5,DMA控制器的编程模型
6,应用DMA的注意事项
七,外围器件及其编程技术
1,外围器件的编程
2,主机接口(HI08)
3,增强型同步串行接口(ESSI)
4,串行通信接口(SCI)
5,三定时器模块
八,指令集及其使用指南
1,指令格式和语法
2,操作数的长度
3,指令中的标记、标识说明
4,DSP56300内核指令集
九,增强型滤波器协处理器
1,特点
2,EFCOP的结构原理概述
3,EFCOP程序设计模型
4,EFCOP编程
5,EFCOP使用概要
6,数据传送
7,不同模式下的应用举例
8,例9.1~9.4中4个例题的验证数据
十,DSP56300系列的开发环境
1,套装DSP开发工具(Suite56)
2,调试器
3,评估板DSP56311EVM
4,DSP56311在测控技术中的应用实例
参考文献
数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)从某种意义上可以认为是一种增强型微处理器。与通用PC机和微处理器相比,DSP在价格和处理速度方面有明显优势,特别适用于数字滤波、语音、视频、图像处理、通信以及高速实时测控系统中。DSP是目前电子工业领域增长最迅速的产品之一,市场调查公司(For—wardConcepts)最近发表的一份有关DSP的报告中指出:今后,所有交付的微处理器都将具有DSP处理的能力,DSP目前已经成为整个半导体工业的驱动力。DSP产品将向着高性能、低功耗、加强融合和拓展多种应用的趋势发展,DSP芯片必将越来越多地渗透到各种电子产品中,成为许多电子产品的技术核心。
DSP的类型品种很多,一般有通用DSP、定制DSP和专用DSP之分,根据能否进行编程,又分为可编程和非可编程两类。非可编程DSP采用了功能专用IC(ASIC和FASIC,Functional APPlication Specific IC)技术,市场规模有可能超过可编程DSP。但目前,可编程DSP的应用仍相当广泛,TI,Motor01a,Agere(原来的Lucent,即朗讯),Analog Device等著名公司占据了全球的大部分市场。2001年11月,Motor01a公司捐赠给我校一批24位的DSP评估板(DSP56311EVM)及其配套开发工具,并相应成立了北航—摩托罗拉单片机与DSP实验中心,在这个基础上,陆续开展了相应的应用研究和开发工作。
许多从事信息技术应用和研究的科技人员和高校本科生、研究生以及教师对DSP技术和产品的研制、学习、教学及开发应用有强烈的兴趣和要求,但国内针对MotorolaDSP方面的技术资料、系统介绍和具有应用开发指导的教材或参考书,尤其是中文参考书相当缺乏,为此编写了这一本书。本书主要针对DSP56311这一24位通用型DSP芯片,比较系统地介绍了芯片DSP56311软、硬件的基本技术,提供了掌握相应的开发工具———评估板DSP56311EVM所需的开发资料,并且结合我们自己的开发实践,介绍了其在测控系统中的应用实例。所提供的这些实例,无论是硬件和应用程序,都是经过验证的。希望这本书对读者有所帮助。
第1章对Motorola典型DSP产品的性能和应用作了简介。
第2章介绍了DSP563.1.1总体基本结构,以及DSP56311的DSP56300内核工作过程与工作状态。
第3章则对内核的硬件基本结构:数据算术逻辑单元ALU,地址产生单元AGU,程序控制单元PCU,锁相环(PLL)和时钟发生器的结构、编程中的寄存器配置进行了全面描述。
第4章对Motor01aDSP中较有特色的JTAG测试访问端口(TAP)与片内仿真(OnCE)模块进行了比较深入的讨论。
第5章全面介绍了存储器的结构和使用,包括内部、外部的程序和数据存储器,同时还介绍了指令高速缓存的有关情况。
第6章则专门讨论了DMA的存取技术。
第7章重点论述了外围器件(包括主机接口H108、增强型同步串行接口ESSI、串行通信接口SCI、三定时器模块)及其编程技术。
第8章中专门介绍了Motor01aDSP所用的汇编语言指令集及其使用指南。
第9章介绍了增强型滤波器协处理器(EFCOP)在PIR,IIR以及自适应滤波器设计中的应用。
第10章介绍了DSP56300的套装开发工具,特别是评估板DSP456311 EVM的系统原理、结构和开发使用的技术问题,同时还介绍了几个在测控系统中的应用实例。
最后,本书所附的光盘里面直接引用了Motor01a公司大量丰富的DSP技术资料,对于DSP编程有极大的参考价值。
本书直接引用了刘惠鹏、牛烨、彭靖、糜国美等所开发的程序,李雪莹、李海娟参加了部分初稿的编写工作,牛烨完成了大部分书稿电子文档的录入工作,在此表示感谢。
承蒙马广云老师在百忙之中,对全书进行了审阅,提出了许多宝贵的意见和建议,对此深表谢意!
我校原自动化学院副院长、现研究生院培养处处长申功璋教授对这方面的工作自始至终都给予了特别的支持。本书所引用的技术资料,全部来自Motorola公司所提供的原版资料,从Motorola公司捐赠我校DSP开始,直至现在,始终得到Motor01a亚太区总部的金功九先生的关心和支持,这里,一并表示衷心的感谢!