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第1章 实时数字信号处理与数字信号处理器1

1.1 实时数字信号处理1

1.1.1 信号处理领域的巨大变革1

1.1.2 实时信号处理的概念1

1.1.3 DSPs在实时数字信号处理中的应用2

1.2 实时DSP系统的构成2

1.2.1 实时DSP系统的构成2

1.2.2 DSP子系统2

1.2.3 以通用DSPs为核心的实时DSP子系统3

1.3 DSPs芯片4

1.3.1 DSPS芯片概述4

1.3.2 DSPs芯片的特点5

1.3.3 性能指标7

1.4 TMS320C6000系列DSPs8

1.4.1 TMS320C6000简介8

1.4.2 TMS320C6000的结构特点9

1.4.3 TMS320C6000的应用11

第2章 TMS320C6000系列CPU结构与指令集12

2.1 C6000系列CPU结构12

2.1.1 中央处理器(CPU)结构12

2.1.2 CPU数据通路与控制13

2.2 TMS320C62xx/C64xx/C67xx公共指令集21

2.2.1 TMS320C6000公共指令集概述22

2.2.2 寻址方式及Load/Store类指令25

2.2.3 算术运算类指令29

2.2.4 逻辑及位域操作指令33

2.2.5 搬移(MV、MOV)类指令34

2.2.6 程序转移类指令35

2.2.7 资源对公共指令集的限制36

2.3 TMS320C67x浮点运算指令38

2.3.1 IEEE标准的浮点数表示法39

2.3.2 C67x的浮点运算控制寄存器40

2.3.3 C67x特有的运算指令43

2.3.4 C67x指令的延迟间隙，资源对C67x指令的约束44

2.4 TMS320C64x扩展的定点运算指令46

2.4.1 扩展的寻址方式及Load/Store类指令47

2.4.2 扩展的算术运算指令48

2.4.3 扩展的逻辑及位域操作指令53

2.4.4 数据打包与解包类指令54

2.4.5 扩展的控制转移类指令56

2.4.6 资源对C64x指令的限制57

2.5 流水线59

2.5.1 TMS320C6000流水线概述59

2.5.2 TMS320C6000指令的流水线操作64

2.5.3 C6000流水线运行的几个问题65

2.6 中断72

2.6.1 中断类型和中断信号72

2.6.2 中断服务表(IST)73

2.6.3 中断控制寄存器77

2.6.4 中断性能和编程考虑事项79

第3章 TMS320C6000的软件开发环境84

3.1 软件开发流程和开发工具84

3.1.1 开发流程和开发工具84

3.1.2 C6000程序基本结构91

3.1.3 其他代码开发工具110

3.2 集成开发环境Code Composer Studio110

3.2.1 CCS概述110

3.2.2 CCS的设置111

3.2.3 CCS项目的创建112

3.2.4 源程序的编辑114

3.2.5 CCS项目的构建(Build)116

3.2.6 程序调试的基本操作117

3.2.7 多处理器调试121

3.2.8 断点和探测点(Break Points and Probe Points)122

3.2.9 文件输入输出与探测点124

3.2.10 图形窗口127

3.2.11 存储器映射(Memory Maps)129

3.2.12 变量观察窗口(Watch Window)131

3.2.13 代码剖析(Profile)132

3.2.14 GEL语言134

3.3 实时操作系统DSP/BIOS140

3.3.1 实时操作系统基本概念140

3.3.2 DSP/BIOS概述141

3.3.3 程序生成144

3.3.4 监测(Instrumentation)152

3.3.5 任务调度163

3.3.6 输入/输出和管道186

3.3.7 其他DSP/BIOS模块191

3.3.8 其他C6000实时操作系统192

3.4 eXpressDSPTM算法标准195

第4章 TMS320C6000的软件编程及代码优化197

4.1 概述197

4.2 TMS320C6000的C语言编程及优化198

4.2.1 TMS320C6000C/C++编译器简介198

4.2.2 编写及编译C语言程序199

4.2.3 优化C语言程序203

4.3.1 线性汇编语句的基本结构216

4.3 线性汇编语言简介216

4.3.2 线性汇编中的伪指令217

4.3.3 汇编优化器选项219

4.4 通过线性汇编优化汇编代码220

4.4.1 写并行代码220

4.4.2 使用字访问短型数据和使用双字访问字(数据打包处理)224

4.4.3 软件流水227

4.4.4 多周期循环的模编排236

4.4.5 循环传递路径247

4.4.6 循环中的If-Then-Else语句252

4.4.7 循环展开257

4.4.8 生命太长问题(Live-Too-Long)263

4.4.9 消除冗余取268

4.4.10 避免存储体(Bank)访问冲突275

4.4.11 软件流水外环285

4.4.12 同内环一起条件地执行外环289

4.5 C64x编程的几点考虑298

4.5.1 C64x的打包数据处理298

4.5.2 C64x线性汇编的几点考虑310

第5章 C6000系列DSPs的集成外设与硬件开发315

5.1 综述315

5.2 片内存储器317

5.2.1 简介317

5.2.2 C620x/C670x的片内程序存储器318

5.2.3 C620x/C670x的片内数据存储器321

5.2.4 C621x/C671x/C64x的片内2级存储器326

5.3 外部存储器接口的设计337

5.3.1 概述337

5.3.2 接口信号与控制寄存器339

5.3.3 同步接口设计347

5.3.4 异步接口设计373

5.3.5 PDT传输接口377

5.3.6 HOLD接口379

5.3.7 EMIF访问的仲裁379

5.4 直接存储器访问(DMA)380

5.4.1 概述380

5.4.2 DMA的初始化和启动381

5.4.3 DMA的传输控制384

5.4.4 单一通道的分裂操作388

5.4.5 资源仲裁和优先级设置389

5.4.6 DMA通道的状态389

5.5 扩展的直接存储器访问(EDMA)390

5.5.1 概述390

5.5.2 EDMA的控制机制392

5.5.3 EDMA的传输操作397

5.5.4 优先级407

5.5.5 快速DMA(QDMA)408

5.6 多通道缓冲串口(McBSP)411

5.6.1 概述411

5.6.2 信号接口和控制寄存器412

5.6.3 数据的收发416

5.6.4 μ-律/A-律硬件压扩425

5.6.5 多通道传输接口428

5.6.6 SPI协议的接口433

5.6.7 通用I/O口436

5.7 主机口(HPI)436

5.7.1 概述436

5.7.2 有关信号与控制寄存器437

5.7.3 主机口的存取操作440

5.7.4 HPI的加载操作443

5.8 C6000的扩展总线444

5.8.1 概述444

5.8.2 信号接口与控制寄存器445

5.8.3 扩展总线上的I/O口工作方式447

5.8.4 扩展总线的主机口工作方式450

5.8.5 扩展总线的仲裁455

5.8.6 通过扩展总线引导DSP芯片456

5.9 PCT接口456

5.9.1 概述456

5.9.2 接口的结构与控制寄存器458

5.9.3 从模式数据传输463

5.9.4 主模式数据传输464

5.9.5 中断与状态报告466

5.9.7 EEPROM接口469

5.9.6 PCI的复位和加载469

5.9.8 电源管理(C62x/C67x)473

5.10 UTOPIA接口474

5.10.1 概述475

5.10.2 接口信号与控制寄存器475

5.10.3 从模式ATM控制器478

5.10.4 UTOPIA接口的访问控制482

5.10.5 UTOPIA时钟和时钟检测483

5.10.6 UTOPIA接口的其他控制483

5.11 芯片的设置485

5.11.1 概述485

5.11.2 芯片的设置管脚486

5.11.3 芯片的设置选项487

5.11.4 芯片的引导过程496

5.12 其他片内集成外设497

5.12.1 定时器497

5.12.2 中断控制500

5.12.3 power-down逻辑505

5.12.4 GPIO507

第6章 C6000系列DSPs的应用开发511

6.1 概述511

6.2 C6000系列DSPs的板级设计511

6.2.1 电源系统511

6.2.2 JTAG控制516

6.2.3 调试(Debugging)考虑点517

6.2.4 BGA封装519

6.2.5 高速数字电路设计520

6.3 DSK套件和EVM板528

6.3.1 DSK套件528

6.3.2 EVM评估板530

6.4 C6000 DSP 应用系统实例535

6.4.1 视频信号处理系统535

6.4.2 双C6201的并行处理系统535

6.4.3 基于PCI总线的双处理器视频信号处理系统537

6.4.4 基于CompactPCI总线的多处理器并行系统538

附录A TMS3200C6000的指令集及对应的C/C++ Compiler lntrinsics541

附录B 与存储器操作有关的Intrinsics及对应的汇编指令552

参考文献553