图书前言

经过全体编译老师和编译委员会近一年的努力,“TI DSP系列中文手册”终于陆续和广大读者见面了。

数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)是对信号和图像实现实时处理的一类高性能的CPU。所谓“实时(Real-Time)实现”,是指一个实际的系统能在人们听觉、视觉或按任务要求所允许的时间范围内实现对输入信号的处理并将其输出。目前,DSP已广泛应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制、生物医学工程及军事等许许多多需要实时实现的领域。

美国德州仪器(Texas Instruments,TI)公司是全球DSP研发和生产的领先者。自1982年推出第一块DSP芯片以来,到20世纪90年代中期,TI先后推出了C10、C20、C30、C40、C50及C80等6代TMS320系列的DSP产品。紧接着又推出了C2000系列、C5000系列和C6000系列三大主流产品,并推出了将DSP和ARM合为一体的OMAP系列。这些产品无论是在国外还是在国内都获得了广泛的应用。例如,“TI中国大学计划”在2003年举办的“TI DSP设计比赛”中,国内高校就有约90个队参加,足见DSP在我国已经得到普遍的重视。

凡是从事过含有CPU的系统设计(单片机或DSP)的同志都知道,为了顺利地实现设计任务,一本或几本好的手册是必不可少的,其中包括该CPU的结构手册、指令和汇编语言手册以及开发手册等。

由于TI的DSP发展迅速,产品更新快,因此其手册自然也非常多。由于手册需要更新和补充,因此,彼此之间难免会出现重复和种类繁多的现象。使用过TI DSP文档的同志都感觉到,其手册在使用上是有相当难度的。另外,TI DSP文档都是用英文写成,这也给部分工程技术人员带来一定的困难。

鉴于此,TI中国主管提出委托国内的高校老师对其文档进行编译,并授权清华大学出版社正式出版。在“TI中国大学计划”的建议下,2003年6月通过推荐和报名方式成立了编译委员会。

通过认真讨论,编译委员会首先确定了文档编译的原则,然后确定了编译的书目,最后确定了每一本书的编译者。

关于编译的原则,我们提出了如下两点:

(1)本文档的定位为“手册”。也就是说,每一位文档的编译者应全面了解和掌握所编译书目的所有英文文档,并了解各个文档之间的关系,在保证文档完整的基础上,选择最新的文档,并去除其中的重复内容和已经淘汰的内容。

(2)要尽可能地按照TI英文文档的“本意”来形成中文,以保证手册的准确性。允许作者按自己的经验有所发挥,以便于难点的理解。

这次编译的书目包含三大部分,一是各个系列的共用部分,如CCS、DSP/BIOS、算法标准、C语言编译器及开发工具等各个手册;二是按C2000、C5000和C6000三大系列分别编译它们的CPU结构及指令手册;三是分别编译它们的应用。

编译计划在“TI中国大学计划”的相关会议上提出后,得到了国内高校许多老师的热情支持,很快便将要编译的书目一一落实。这些老师都有着从事DSP教学和科研的丰富经验,正是由于他们的大力支持,才使这一庞大的工作计划能够付诸实施。在此,谨向参加本系列手册编译工作的全体老师表示衷心的感谢!

“TI中国大学计划”在本系列手册的编译过程中给予了多方面的大力支持,在此向他们表示衷心的感谢!

由于本系列手册的编译工作量大、时间紧,因此,尽管编译的老师和编译委员会都尽了最大的努力,但也难免有不妥,甚至错误之处,编译委员会全体老师恳切地希望广大读者给以批判指正。

清华大学生物医学工程系

胡广书    教授   

2004年3月    

前    言

数字信号处理器(DSP)是目前IT领域中发展极为迅速的一类微处理器,其功能强大、应用范围相当广泛,能够完成实时的数字信号处理任务,因此,越来越多的高性能电子产品依赖于DSP的性能。DSP已经成为通信、计算机和消费类电子产品等领域的基础器件。在生产DSP的几个世界著名的公司中,以美国德州仪器(TI)公司的DSP最为突出,它的产品遍及全球,在世界DSP市场中的占有率最高。目前,TI公司的DSP以TMS320系列为主,分为C2000、C5000和C6000三大系列。C2000为控制最佳化平台,C5000为高效益平台,C6000为高性能平台。这些产品的推出,无疑给实际的应用开发工作提供了更多的选择。

随着DSP应用范围的不断扩大,IT行业迫切需要掌握DSP研发技术的大量人才。由于DSP是一种复杂的专用微处理器,要进行DSP的应用研发必须要精通它的硬件结构和软件编程,因此,学习DSP技术必须要研读大量资料。虽然目前国内已有一些关于DSP的书籍,但是,用于实际的研发工作还是远远不够的,还必须要研读生产厂家的原始手册。一般而言,DSP的原始手册都是英文的,阅读起来有一定的困难。因此,对这些手册的翻译工作是有一定意义的。基于以上原因,TI公司委托清华大学牵头,组织国内多家高校进行TI DSP原始手册的翻译工作。本次翻译工作选择了C2000、C5000和C6000三大系列中一批最具代表性的文档进行翻译出版,本书是其中的一本。

本书以美国TI公司的低功耗、增强型结构和双内核数字信号处理器TMS320VC547x为描述对象,介绍了该款DSP的体系结构,着重介绍了它的两个内核,即TMS320C54x? DSP 的CPU和ARM7TDMI?微控制器单元(MCU),详细描述了每个内核的存储器和外设接口,包括存储器接口、中断管理器、时钟管理模块、定时器模块、通用I/O模块、UART模块、串行外设接口、主控I2C接口和以太网接口等。

本书由中国科学技术大学电子工程与信息科学系中国科大—TI DSP联合实验室编译完成,其中第3章、第4章、第5章、第6章由梁晓雯编译,第7章、第8章、第9章、第10章、第11章和第12章由李玉虎编译,第1章、第2章和第13章由裴小平编译。全书由戴逸民教授审阅。梁晓雯负责全书的统稿。

由于DSP技术发展迅猛,而编译者水平有限,不妥之处敬请读者指正。

                                                       编译者

                                           于中国科大—TI DSP联合实验室

                                                     2004年12月