工程應用型自動化專業係列教材：DSP原理及應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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艾紅，樊生文 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 工程應用
• 自動化
• 教材
• 通信
• 嵌入式係統
• 算法
• 濾波
• 快速傅裏葉變換

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040366020

版次：1

商品编码：11185640

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：668

字数：960000

正文语种：中文

內容簡介

　　《工程應用型自動化專業係列教材：DSP原理及應用》是教育部高等學校自動化專業教學指導分委員會立項的“工程應用型自動化專業課程體係研究與教材建設”項目的成果。本書以TI公司的TMS320F2812為主綫，介紹瞭數字信號處理器DSP（Digital Signal Processor）的基本原理與應用。全書共分13章：第1~2章介紹DSP技術的基本結構、主要特徵和時鍾電路；第3章介紹中斷係統與應用；第4章介紹通用輸入輸齣GPIO與CPU定時器；第5章介紹存儲器映射和外部接口XINTF；第6章介紹DSP的事件管理器，事件管理器是控製電機的重要模塊；第7章介紹串行通信接口SCI應用技術；第8章介紹A/D轉換模塊；第9章介紹DSP應用中的C語言以及程序結構；第10章介紹串行外設接口SPI和D/A轉換功能的實現。第11~13章介紹無刷直流電機、異步感應電機和數字信號處理的具體應用案例。
　　本書通過每章綜閤舉例或者對重點內容的總結，力求使讀者深入瞭解DSP各個模塊，並具備應用DSP技術解決工程應用型問題的基礎。《工程應用型自動化專業係列教材：DSP原理及應用》通過實例分析掌握重要模塊的核心內容、特點和應用方法，重點介紹DSP原理涉及的新技術、新方法以及在無刷直流電機、異步感應電機和數字信號處理的典型應用案例。
　　《工程應用型自動化專業係列教材：DSP原理及應用》既可作為大專院校自動化、計算機、電氣工程、測控等相關專業的教材，也可供從事測量、運動控製係統、智能儀錶設計和開發的科研與工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 DSP技術概述
1.1 什麼是DSP
1.2 DSP技術的分類與主要技術指標
1.2.1 DSP的分類
1.2.2 DSP的主要技術指標
1.3 DSP的應用
1.4 DSP的基本結構及主要特徵
1.5 TMS320F28xDSP芯片硬件特徵
思考題與習題

第2章 TMS320F2812CPU和時鍾
2.1 TMS320F281xCPU
2.1.1 CPU功能塊和寄存器
2.1.2 狀態寄存器（STO，STl）
2.1.3 乘法操作
2.2 CPU中斷嚮量與優先級
2.3 可屏蔽中斷與非屏蔽中斷
2.3.1 可屏蔽中斷
2.3.2 非屏蔽中斷
2.4 流水綫
2.5 TMS320F2812引腳功能
2.6 時鍾電路
2.6.1 時鍾單元
2.6.2 振蕩器和鎖相環PLL時鍾模塊
2.7 鎖相環與時鍾控製寄存器
2.7.1 PLL控製寄存器PLLCR
2.7.2 外設時鍾控製寄存器PCLKCR
2.7.3 高速外設時鍾預定標寄存器HISPCP
2.7.4 低速外設時鍾預定標寄存器LOSPCP
2.8 三種低功耗模式
2.9 低功耗模式控製寄存器
2.9.1 詆功耗模式控製寄存器0（LPMCRO）
2.9.2 低功耗模式控製寄存器1（LPMCRl）
2.10 看門狗
2.10.1 看門狗工作原理
2.10.2 看門狗復位和中斷模式
2.10.3 低功耗模式下看門狗操作
2.11 看門狗相關寄存器
2.11.1 係統控製和狀態寄存器SCSR
2.11.2 看門狗計數器寄存器WDCNTR
2.11.3 看門狗復位密鑰寄存器WDKEY
2.11.4 看門狗控製寄存器WDCR
思考題與習題

第3章 中斷係統與應用
3.1 PIE中斷控製概述
3.2 中斷嚮量錶的映射
3.3 中斷源
3.4 PIE中斷嚮量錶
3.5 PIE中斷寄存器
3.5.1 PIE控製寄存器PIECTRL
3.5.2 PIE中斷應答寄存器PIEACK
3.5.3 PIE中斷標誌寄存器PIEIFRx
3.5.4 PIE中斷使能寄存器PIEIERx
3.6 CPU中斷寄存器
3.6.1 CPU中斷標誌寄存器IFR
3.6.2 CPU中斷使能寄存器IER
3.7 外部中斷控製寄存器
3.7.1 外部中斷l控製寄存器XINTICR
3.7.2 外部中斷2控製寄存器XINT2CR
3.7.3 外部NMI中斷控製寄存器XNMICR
3.7.4 外部中斷1計數器XINTlCTR
3.7.5 外部中斷2計數器XINT2CTR
3.8 LED顯示與按鍵中斷應用舉例
思考題與習題

第4章 GPIO功能與CPU定時器
4.1 GPIO功能框圖
4.2 TMS320F2812GPIO寄存器
4.3 I/O映射
4.4 輸入量化與I/O引腳
4.4.1 輸入量化控製寄存器
4.4.2 兩種類型輸入量化
4.5 CPIO與按鍵應用實例
4.6 CPU定時器結構與工作願理
4.7 CPU定時器寄存器
4.7.1 CPU定時器控製寄存器TIMERxTCR
4.7.2 CPU定時器計數器寄存器TIMERxTIM
4.7.3 CPU定時器計數器寄存器高位TIMERxTIMH
4.7.4 CPU定時器周期寄存器TIMERxPRD
4.7.5 CPU定時器周期寄存器高位TIMERxPRDH
4.7.6 CPU定時器預定標寄存器TIMERxTPR
4.7.7 CPU定時器預定標寄存器高位TIMERxTPRH
4.8 CPU定時器中斷應用舉例
4.9 外部中斷XINT13應用舉例
4.10 非屏蔽中斷應用舉例
思考題與習題

第5章 存儲器與外部接口XINTF
5.1 總綫
5.2 存儲器映射
5.2.1 存儲器映射圖
5.2.2 存儲器映射圖中各部分功能
5.2.3 片內存儲器與外部接口映射
5.2.4 CSM影響的片內資源
5.2.5 寄存器映射
5.3 存儲器和寄存器的等待狀態
5.4 Flash存儲器
……
第6章 事件管理器
第7章 串行通信接口SCI
第8章 A/D轉換模塊
第9章 DSP軟件開發與C語言編程
第10章 串行外設接口SPI
第11章 基於DSP的無刷直流電機控製
第12章 基於DSP的數字信號處理算法
第13章 異步感應電機DSP的矢量控製
參考文獻

前言/序言

　　隨著技術的進步，DSP（數字信號處理器）已廣泛應用於機器人控製、自動測試診斷設備、數字信號處理和直流電機與交流電機控製等方麵。在采用直接轉矩控製、矢量控製等先進算法時也可以考慮采用DSP為中心組成控製係統。對電子信息和自動化等專業的學生來講，在DSP技術方麵的深入應用，對今後從事自動化專業、計算機專業以及交叉學科的研究起著積極作用。針對各高校陸續開齣的DSP原理及應用課程，選擇具有先進性的2000係列DSP作為教材主綫，是比較容易入門的學習方法。教材的齣版為培養應用型人纔具備硬件設計、軟件編程與係統設計能力奠定基礎。
　　一、教材特點
　　1.容易入門
　　DSP的寄存器多，內容跨度較大。本書講解思路清楚，力爭使學生容易入門
　　2.突齣重點，與實例相結閤
　　針對重要知識點結閤實例講解，結閤應用程序講解。如中斷、定時器、通用輸入輸齣GPIO、A/D和串行通信接口SCI。闡述事件管理器産生PWM控製電機，捕獲單元和正交編碼脈衝電路應用，利用串行外設接口SPI實現D/A轉換等。通過課內學時的教學，基本掌握2000係列DSP主要應用內容。

《數字信號處理：理論基礎與工程實踐》 概述 《數字信號處理：理論基礎與工程實踐》是一本麵嚮高等院校本科生和研究生，以及從事相關領域研究與開發的工程技術人員的專業教材。本書深入淺齣地闡述瞭數字信號處理（DSP）的核心概念、基本原理和關鍵技術，並著重於理論知識在實際工程應用中的轉化與實現。本書旨在為讀者構建堅實的理論基礎，培養獨立分析和解決實際工程問題的能力，使其能夠熟練運用DSP技術應對通信、音頻、圖像、控製、醫療等眾多領域的挑戰。 內容特色 本書最大的特色在於其理論深度與工程實踐的緊密結閤。我們堅信，脫離工程背景的理論是空洞的，而缺乏理論指導的實踐則是盲目的。因此，本書在講解每一個抽象的DSP概念時，都會輔以豐富的工程實例和應用場景，讓讀者直觀地理解理論的意義和價值。同時，在介紹實際的工程實現方法時，也會追溯到其背後的數學原理，幫助讀者建立起“知其然，更知其所以然”的認知。 章節概覽 第一部分：數字信號處理基礎 第一章：引言與信號模型 本章將帶領讀者走進數字信號處理的世界，闡述其在現代科技中的重要地位和廣泛應用。我們將探討模擬信號與數字信號的區彆，介紹采樣、量化、編碼等數字信號處理的關鍵流程。同時，會介紹常用的信號模型，如離散時間信號、離散頻率信號、周期信號、非周期信號等，為後續章節的學習奠定基礎。 重點內容： DSP的定義與發展；模擬信號與數字信號的轉換；采樣定理；量化誤差；常用信號模型。 第二章：離散時間信號與係統 本章將深入探討離散時間信號的數學錶示和性質，包括單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號等基本信號。我們將介紹描述離散時間係統的基本模型——差分方程，並引入捲積運算，這是分析綫性時不變（LTI）係統的核心工具。讀者將學習如何通過捲積來理解係統的零輸入響應和零狀態響應，以及判斷係統的穩定性與因果性。 重點內容： 離散時間信號的分類與運算；LTI係統的定義；差分方程；捲積和；係統穩定性與因果性。 第三章：傅裏葉變換與頻譜分析 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的基石。本章將係統介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）及其性質。我們將重點講解DFT在實際應用中的重要性，並介紹如何通過快速傅裏葉變換（FFT）算法高效地計算DFT，從而實現信號的頻譜分析。通過大量的圖示和算例，讀者將理解如何從時域信號中提取頻率域信息，識彆信號的頻率成分，並理解傅裏葉變換在濾波、調製解調等應用中的作用。 重點內容： DTFT與DFT；DFT的性質；FFT算法原理；頻譜泄漏與窗函數。 第四章：Z變換 Z變換是分析離散時間係統頻域特性的有力工具，它類似於拉普拉斯變換在連續時間係統中的作用。本章將詳細介紹Z變換的定義、性質以及收斂域的概念。我們將學習如何利用Z變換來求解差分方程，分析係統的頻率響應，並理解其與係統穩定性的關係。Z變換還為理解濾波器設計提供瞭重要的理論基礎。 重點內容： Z變換的定義與性質；收斂域；逆Z變換；利用Z變換求解差分方程；係統函數。 第二部分：數字濾波器設計與實現 第五章：數字濾波器基礎 數字濾波器是DSP中最核心的應用之一。本章將介紹數字濾波器的基本概念、分類，包括無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將深入探討兩類濾波器的特點、優缺點，以及它們在不同應用場景下的適用性。本章還將介紹濾波器設計的基本要求，如幅頻特性、相頻特性等。 重點內容： 數字濾波器的作用與分類；IIR與FIR濾波器的區彆；濾波器設計指標；零極點圖。 第六章：有限衝激響應（FIR）濾波器設計 FIR濾波器因其綫性相位特性而備受青睞。本章將重點介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、凱澤窗等）、頻率采樣法以及最優逼近法（如Parks-McClellan算法）。我們將詳細講解各種方法的原理，分析其設計過程中的權衡，並提供具體的設計算例。 重點內容： 窗函數法設計FIR濾波器；頻率采樣法；Parks-McClellan算法（Remez算法）；FIR濾波器的綫性相位。 第七章：無限衝激響應（IIR）濾波器設計 IIR濾波器以其對有限的計算量實現更陡峭的過渡帶而著稱。本章將介紹幾種經典的IIR濾波器設計方法，包括巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）以及橢圓（Cauer）濾波器。我們將講解這些濾波器從模擬原型設計到數字濾波器實現的轉換過程，以及它們在幅頻特性上的不同錶現。同時，也會討論IIR濾波器的穩定性問題。 重點內容： 模擬濾波器原型設計；衝激不變法；雙綫性變換法；巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器；IIR濾波器穩定性。 第八章：濾波器實現 本章將探討數字濾波器的具體實現方式，包括直接型、規範型（如級聯型、並聯型）等結構。我們將分析不同實現結構對計算量、存儲量以及對數值誤差的影響。此外，還會介紹一些常用的濾波器實現技巧，以提高運算效率和精度，為實際的硬件或軟件實現提供指導。 重點內容： 直接型實現；級聯型實現；並聯型實現；數據格式與數值誤差。 第三部分：數字信號處理應用 第九章：多速率信號處理 多速率信號處理是DSP中一個非常重要的分支，它處理的是不同采樣率信號之間的轉換。本章將介紹上采樣（插值）和下采樣（抽取）的基本原理和方法，以及它們在音頻、圖像壓縮和通信係統中的應用。我們還將探討多速率濾波器的設計和實現，如插值濾波器和抽取濾波器。 重點內容： 上采樣與下采樣；插值與抽取；多速率濾波器的設計；變采樣率係統。 第十章：自適應濾波器 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其係統參數，以達到最佳的濾波效果。本章將介紹幾種經典的自適應濾波器算法，如最小均方（LMS）算法及其變種。我們將詳細講解這些算法的工作原理，分析其收斂性能，並給齣在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等方麵的應用實例。 重點內容： 自適應濾波器的基本原理；LMS算法；RLS算法（簡述）；自適應濾波器的應用。 第十一章：譜估計 譜估計是從含有噪聲的觀測數據中估計信號的功率譜密度。本章將介紹多種譜估計方法，包括經典譜估計（如周期圖法、Welch法）和現代譜估計（如AR模型、MA模型、ARMA模型）。我們將分析不同方法的優缺點，以及它們在信號分析、故障診斷等領域的應用。 重點內容： 功率譜密度；周期圖法；Welch法；參數化譜估計。 第十二章：數字信號處理在通信係統中的應用 本章將聚焦於DSP在現代通信係統中的核心作用。我們將探討數字調製與解調技術（如ASK, FSK, PSK, QAM）、信道編碼與解碼、均衡技術以及擴頻通信等。通過具體的通信係統架構分析，讀者將深刻理解DSP如何賦能高速、可靠的無綫和有綫通信。 重點內容： 數字調製解調；信道編碼；信道均衡；OFDM技術（簡述）。 第十三章：數字信號處理在圖像與音頻處理中的應用 本章將展示DSP在圖像和音頻領域的強大能力。在圖像處理方麵，我們將介紹圖像增強、濾波、邊緣檢測、圖像壓縮（如JPEG）等技術。在音頻處理方麵，我們將探討音頻信號的采樣與量化、音頻壓縮（如MP3）、語音識彆、音頻效果處理等。 重點內容： 圖像增強與濾波；邊緣檢測；JPEG圖像壓縮；音頻信號處理；MP3音頻壓縮；語音信號處理。 本書的編寫目標 係統性： 全麵覆蓋數字信號處理的核心理論和關鍵技術。 深度性： 深入剖析原理，不滿足於錶麵描述。 實用性： 強調理論與工程實踐的結閤，提供豐富的應用案例。 前沿性： 介紹部分新興的DSP技術和發展趨勢。 可讀性： 語言清晰，邏輯嚴謹，圖文並茂，便於讀者理解和吸收。 適用讀者 電子工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術等相關專業的本科生和研究生。 從事通信、控製、音頻、圖像、嵌入式係統、儀器儀錶等領域的研究、設計與開發工程師。 對數字信號處理技術感興趣的科研人員和技術愛好者。 學習建議 本書的編寫兼顧瞭理論學習和動手實踐。建議讀者在學習理論知識的同時，積極思考這些理論在實際工程中的應用，並盡可能通過編程（如MATLAB, Python等）或使用DSP開發闆進行仿真和實驗，將理論轉化為實踐能力。 結語 數字信號處理是現代信息技術不可或缺的關鍵支撐技術。掌握DSP理論與技術，將為讀者打開一扇通往廣闊技術應用領域的大門。《數字信號處理：理論基礎與工程實踐》將是您踏上這一精彩旅程的可靠夥伴。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我們這些苦苦鑽研 DSP 的工程師量身定做的！作為一名在嵌入式係統領域摸爬滾打多年的老兵，我一直在尋找一本既能深入講解 DSP 核心原理，又能直接指導實際工程應用的教材。市麵上很多書要麼理論過於抽象，讀起來像天書，要麼就是簡單羅列幾個應用實例，卻缺乏底層邏輯的支撐。這本《DSP原理及應用》就徹底解決瞭這個問題。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是讓你明白“為什麼這麼做”。作者在講解每個算法和概念時，都巧妙地將其與實際工程中的挑戰聯係起來，比如濾波器設計在音頻信號處理中的具體應用，或者 FFT 在通信係統中的作用。書中的例子講解清晰透徹，代碼示例也貼近實際開發環境，甚至連一些容易被忽視的細節，比如浮點運算的精度問題，都考慮到瞭。閱讀這本書的過程，我感覺像是和一位經驗豐富的導師在對話，他不僅點撥迷津，更能傳授解決問題的“內功心法”。看完這本書，我感覺自己對 DSP 的理解上升到瞭一個全新的高度，再麵對復雜的項目，也更有信心瞭。

评分☆☆☆☆☆

對於初學者來說，DSP 領域確實存在一定的門檻，各種公式和算法看起來確實有點嚇人。但這本《DSP原理及應用》真的是一本非常友好的入門教材。它不像其他一些書籍那樣上來就拋齣一堆復雜的數學公式，而是從最基本的概念入手，逐步引導讀者進入 DSP 的世界。書中的語言通俗易懂，大量的圖錶和類比讓復雜的概念變得生動形象。我尤其喜歡書中關於信號采樣和重建的講解，這一點是很多 DSP 應用的基礎，這本書給齣瞭非常清晰的解釋，包括奈奎斯特采樣定理的由來以及實際應用中的一些坑。此外，書中還專門闢章節講解瞭常用的 DSP 芯片架構，以及如何使用這些芯片進行開發，這對於想要上手實踐的讀者來說非常有價值。這本書的優點在於，它能夠有效地降低學習難度，讓初學者能夠快速建立起對 DSP 的整體認知，並逐步掌握核心技術，為後續更深入的學習打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

我之前對 DSP 的理解一直停留在比較淺層的概念層麵，尤其是數字信號的采樣、量化這些基礎知識，感覺有些模糊。直到讀瞭這本《DSP原理及應用》，纔算是真正打通瞭任督二脈。這本書的體係結構非常清晰，從最基礎的數字信號理論開始，循序漸進地引入到各種重要的 DSP 算法，比如 Z 變換、離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）等等。作者在解釋這些數學概念時，並沒有使用過於晦澀的語言，而是通過大量的圖示和通俗易懂的比喻來輔助理解。更讓我驚喜的是，書中對這些算法的實際應用場景進行瞭非常詳盡的描述。比如，在講解 FIR 和 IIR 濾波器時，不僅介紹瞭它們的設計方法，還舉例說明瞭如何在音頻降噪、語音識彆等領域應用。我尤其喜歡書中關於 FFT 的章節，它不僅講瞭 FFT 的原理，還深入分析瞭它在頻譜分析、調製解調等方麵的實際操作和注意事項。這本書的優點在於，它能夠讓你在掌握理論知識的同時，也能觸類旁通，將所學應用於實際的工程問題中，大大提高瞭學習效率。

评分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這本《DSP原理及應用》時，我還有點擔心它會太過於理論化，畢竟 DSP 這個領域聽起來就帶著濃厚的數學色彩。但實際閱讀下來，我發現我的擔憂是多餘的。作者在保持理論嚴謹性的同時，非常注重實際應用的可操作性。書中大量的工程實例，從通信係統中的信號調製解調，到圖像處理中的濾波和特徵提取，再到自動控製係統中的反饋控製，都給齣瞭非常詳細的實現思路和關鍵算法的講解。我特彆喜歡書中關於自適應濾波器的部分，它在很多實時信號處理場景下都至關重要，而這本書則非常深入地剖析瞭 LMS 和 RLS 等經典算法的原理及其工程實現中的注意事項。不僅僅是介紹算法，更重要的是指導讀者如何根據實際需求選擇閤適的算法，如何進行參數調優，以及如何處理實際工程中可能遇到的各種乾擾和誤差。這本書就像一個經驗豐富的工程師的手把手教學，讓我能夠清晰地看到理論是如何轉化為實際可用的工程解決方案的。

评分☆☆☆☆☆

這本書對於我這個經常需要進行信號采集和數據分析的研發人員來說，簡直是及時雨。我一直在尋找一本能夠係統性梳理 DSP 技術，並提供豐富工程實踐指導的參考書。這本《DSP原理及應用》完美地滿足瞭我的需求。書中關於時域和頻域分析方法的講解，以及它們在實際問題中的應用，都讓我受益匪淺。我特彆喜歡書中關於小波變換在信號去噪和特徵提取方麵的應用分析，這正是我目前工作中急需的知識。作者在講解過程中，不僅深入剖析瞭算法的理論基礎，更重要的是結閤實際工程項目，講解瞭如何選擇閤適的算法，如何優化參數，以及如何處理實際數據中的噪聲和異常值。書中的很多技巧和經驗，都是作者在長期工程實踐中總結齣來的，直接閱讀這本書，就相當於站在巨人的肩膀上，大大縮短瞭自己摸索的時間。對於任何從事信號處理相關工作的工程師來說，這本書都絕對是值得收入囊中的寶藏。

评分☆☆☆☆☆

书！！！！！！！！！！！！

评分☆☆☆☆☆

快递很给力

评分☆☆☆☆☆

本书通过每章综合举例或者对重点内容的总结，力求使读者深入了解DSP各个模块，并具备应用DSP技术解决工程应用型问题的基础。《工程应用型自动化专业系列教材：DSP原理及应用》通过实例分析掌握重要模块的核心内容、特点和应用方法，重点介绍DSP原理涉及的新技术、新方法以及在无刷直流电机、异步感应电机和数字信号处理的典型应用案例。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

很好的书，讲解非常详细，适合初学者，浅显易懂

评分☆☆☆☆☆

艾红是个好老师 这书写得不错 不过京东把这书都弄脏了 没保存好

评分☆☆☆☆☆

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