本书是根据自动化专业工程教育专业认证、新工科建设等需求编写而成的，旨在提高学生在面向特定需求的DSP系统设计方面的能力，并通过多个工程应用案例讲解，培养学生解决复杂工程问题的能力。全书分14章。其中，第1～4章主要讲解DSP系统的基础知识、芯片结构及原理、开发典型流程及其最小系统板及开发板硬件设计，对后续工程应用实例设计中的共性问题给予详尽的说明。第5～14章通过工程项目开发实例，从项目需求入手，按标准流程，从设计思路、硬件设计、软件设计三方面进行详细的阐述，使读者能够快速掌握基于DSP的工程实践的开发思路、设计步骤及解决方案。

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2006年09月至2011年06月，北京科技大学自动化学院控制科学与工程专业，工学博士

目录
第1章 如何进行DSP的工程实例开发 1
1.1 DSP基础知识 1
1.1.1 DSP处理器基本概念 1
1.1.2 DSP系统特点 1
1.1.3 可编程DSP芯片结构 2
1.1.4 DSP芯片分类 4
1.1.5 DSP发展历程 5
1.1.6 DSP与MCU、ARM、FPGA的区别 6
1.2 DSP芯片的选型概要 7
1.2.1 DSP芯片选型原则 7
1.2.2 DSP厂商产品特点 9
1.2.3 TI DSP芯片型号含义 11
1.3 DSP开发工具及平台搭建 13
1.3.1 DSP开发工具 13
1.3.2 TICCS的版本与安装 13
1.3.3 硬件仿真器的驱动安装 18
1.3.4 驱动程序的配置 19
本章小结 22
习题 22
第2章 DSP芯片结构及基本原理 23
2.1 TMS320F28335芯片结构 23
2.1.1 CPU结构 23
2.1.2 CPU寄存器 26
2.1.3 CPU中断 27
2.1.4 总线结构和流水线 28
2.1.5 片内存储器和集成外设 29
2.2 F28335芯片基本运算原理 30
2.2.1 CPU的乘法运算与位移运算 30
2.2.2 DSP定点运算基本原理 32
2.2.3 DSP浮点运算基本原理 34
本章小结 36
习题 36
第3章 DSP应用系统开发典型流程 37
3.1 需求分析 37
3.2 系统总体设计 37
3.2.1 设计方案描述 37
3.2.2 工作总框图绘制 38
3.2.3 总体结构设计 39
3.2.4 设计工作筹备 40
3.3 系统硬件设计 40
3.3.1 DSP选型 40
3.3.2 元器件选择 41
3.3.3 系统硬件电路设计 41
3.3.4 系统硬件电路的计算机辅助设计 42
3.3.5 系统硬件电路调试 43
3.3.6 系统硬件可靠性设计 44
3.4 系统软件设计 45
3.4.1 软件方案设计 45
3.4.2 驱动程序设计 46
3.4.3 软件抽象层设计 49
3.4.4 软件应用层设计 49
3.4.5 软件可靠性设计 49
3.5 DSP系统仿真与联调 50
3.5.1 软件调试 50
3.5.2 系统仿真 51
3.5.3 软硬件联合调试 51
3.6 系统测试与可靠性评估 52
3.6.1 系统硬件测试 53
3.6.2 系统软件测试 54
3.6.3 系统软硬件集成测试 56
3.6.4 系统可靠性评估 57
本章小结 59
习题 59
第4章 DSP最小系统板及开发板硬件设计 60
4.1 基于F28335的DSP最小系统板硬件设计 60
4.1.1 电源与复位电路 60
4.1.2 时钟电路 63
4.1.3 JTAG接口电路 63
4.2 基于F28335的DSP开发板硬件设计 64
4.2.1 外扩SRAM与Flash的选型及硬件电路设计 64
4.2.2 RS232通信接口的硬件设计 67
4.2.3 RS485通信接口的硬件设计 69
4.2.4 CAN通信接口的硬件设计 70
4.2.5 SD卡与EEPROM的硬件设计 72
4.2.6 直流电机与步进电机的硬件设计 74
4.2.7 A/D与D/A硬件设计 76
4.2.8 LED灯、蜂鸣器与按键硬件设计 78
4.2.9 供电电源硬件设计 81
本章小结 81
习题 82
第5章 地铁车厢振动信号滤波系统的工程实例设计 83
5.1 系统功能说明 83
5.2 系统总体设计 84
5.2.1 应用系统结构设计 84
5.2.2 相关模块选型 84
5.3 硬件设计 87
5.3.1 振动检测模块设计 87
5.3.2 串行数据传输模块设计 89
5.3.3 数据显示模块设计 91
5.4 软件设计 93
5.4.1 软件结构设计 93
5.4.2 模块驱动软件设计 94
5.4.3 系统程序 96
5.5 系统集成与调试 97
本章小结 97
习题 98
第6章 生物特征识别系统的工程实例设计 99
6.1 系统功能说明 100
6.2 系统总体设计 100
6.2.1 应用系统结构设计 101
6.2.2 相关模块选型 101
6.3 硬件设计 102
6.3.1 生物特征传感器模块设计 103
6.3.2 信号处理模块设计 104
6.3.3 无线数据传输模块设计 106
6.4 软件设计 107
6.4.1 软件结构设计 108
6.4.2 模块驱动软件设计 109
6.4.3 上位机管理软件设计 112
6.4.4 系统程序 115
6.5 系统集成与调试 116
本章小结 117
习题 117
第7章 直流无刷电机驱动器系统的工程实例设计 118
7.1 系统功能说明 118
7.2 系统总体设计 118
7.3 硬件设计 121
7.3.1 电源变换电路设计 121
7.3.2 位置传感器接口设计 122
7.3.3 电机控制电路设计 123
7.4 软件设计 126
7.4.1 软件结构设计 126
7.4.2 检测模块驱动软件设计 127
7.4.3 数字PID控制模块驱动设计(有位置传感器) 127
7.4.4 系统程序 131
7.5 系统集成与调试 133
本章小结 134
习题 134
第8章 公共建筑能耗监控系统的工程实例设计 135
8.1 系统功能说明 135
8.2 系统总体设计 136
8.2.1 应用系统结构设计 136
8.2.2 相关模块选型 136
8.3 硬件设计 143
8.3.1 能耗计量模块设计 143
8.3.2 集中器载波传输模块设计 147
8.3.3 数据存储模块设计 153
8.4 软件设计 154
8.4.1 主程序流程设计 154
8.4.2 定时抄读程序设计 155
8.4.3 数据存储程序设计 158
本章小结 160
习题 160
第9章 室内人员活动监测系统的工程实例设计 161
9.1 系统功能说明 161
9.2 系统总体设计 161
9.2.1 应用系统结构设计 161
9.2.2 测量方案 162
9.2.3 光电传感器测量原理及选型 163
9.2.4 毫米波雷达传感器测量原理及选型 165
9.3 硬件设计 167
9.3.1 系统硬件框架 167
9.3.2 光电传感器模块设计 167
9.3.3 毫米波雷达传感器模块设计 168
9.3.4 LCD显示模块设计 169
9.4 软件设计 169
9.4.1 软件设计结构 169
9.4.2 软件程序讲解 170
9.5 系统集成与调试 176
本章小结 176
习题 176
第10章 空调控制系统的工程实例设计 177
10.1 系统功能说明 177
10.2 系统总体设计 177
10.2.1 应用系统结构设计 177
10.2.2 低压电力线载波通信技术 178
10.2.3 RS485通信技术 179
10.3 硬件设计 181
10.3.1 电源模块设计 181
10.3.2 载波通信模块设计 183
10.3.3 RS485通信模块设计 185
10.3.4 数字隔离保护模块设计 186
10.4 软件设计 186
10.4.1 主程序软件结构设计 186
10.4.2 低压电力线载波通信软件设计 187
10.4.3 RS485通信软件设计 189
10.4.4 系统程序 190
10.5 系统集成与调试 191
本章小结 191
习题 192
第11章 智能照明系统的工程实例设计 193
11.1 智能照明系统总体方案设计 193
11.1.1 系统功能说明 193
11.1.2 应用系统结构设计 193
11.1.3 数据通信流程概述 194
11.2 照明控制器设计 195
11.2.1 DSP处理器 195
11.2.2 电源模块 195
11.2.3 继电器模块与照明群 196
11.2.4 Wi-Fi转载波通信模块 196
11.3 电力载波通信网络系统设计 197
11.3.1 电力载波通信技术 197
11.3.2 Wi-Fi转电力线载波通信模块 198
11.4 软件设计 200
11.4.1 协调器软件设计 200
11.4.2 载波通信网络程序设计 201
11.4.3 照明控制软件设计 202
11.4.4 系统主程序设计 205
11.5 系统集成与调试 207
本章小结 207
习题 207
第12章 环境参数采集与数据分析系统的工程实例设计 208
12.1 系统功能说明 208
12.2 系统总体设计 208
12.2.1 应用系统结构设计 208
12.2.2 相关模块选型 209
12.3 硬件设计 213
12.3.1 系统硬件框架 213
12.3.2 PM2.5检测模块设计和CO？检测模块设计 214
12.3.3 温湿度检测模块设计 218
12.3.4 LCD模块设计 218
12.4 软件设计 219
12.4.1 软件设计结构 219
12.4.2 软件程序讲解 219
本章小结 225
习题 225
第13章 流程工业装备振动监测装置的工程实例设计 226
13.1 系统功能说明 226
13.2 系统总体设计 227
13.2.1 应用系统结构设计 227
13.2.2 相关模块选型 227
13.3 硬件设计 231
13.3.1 核心系统硬件设计 231
13.3.2 振动加速度传感器电路硬件设计 237
13.3.3 无线通信模块硬件设计 238
13.3.4 电源模块硬件设计 239
13.3.5 装置外壳设计 240
13.4 软件设计 241
13.4.1 主程序流程设计 241
13.4.2 数据采集模块程序设计 242
13.4.3 数据存储模块程序设计 244
13.4.4 数据分析模块程序设计 245
13.4.5 数据传输模块程序设计 249
13.5 系统集成与调试 251
本章小结 252
习题 253
第14章 流程工业装备运行监控智能网关的工程实例设计 254
14.1 系统功能说明 254
14.2 系统总体设计 255
14.2.1 应用系统结构设计 255
14.2.2 相关模块选型 255
14.3 硬件设计 256
14.3.1 主控制板硬件设计 256
14.3.2 电源模块硬件设计 257
14.3.3 通信模块硬件设计 259
14.3.4 存储模块硬件设计 262
14.4 软件设计 263
14.4.1 主程序流程设计 263
14.4.2 装备运行工况分析程序设计 265
14.4.3 装备故障诊断算法程序设计 267
14.5 系统集成与调试 271
本章小结 273
习题 273
习题参考答案 274
参考文献 275