新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件 张起贵 9787118064018 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张起贵 著

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• 数字信号处理
• DSP
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• 信号处理
• 张起贵

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118064018

商品编码：29377237952

包装：平装

出版时间：2009-09-01

基本信息

书名：新DSP技术——“达芬奇”系统、框架和组件

定价：49.00元

作者：张起贵

出版社：国防工业出版社

出版日期：2009-09-01

ISBN：9787118064018

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.581kg

编辑推荐

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内容提要

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今天的个人计算机，就是明天的嵌入式SoC！采用这个理念，把面向服务的架构SOA引入到异构嵌入式多核处理器，就是Tl的达芬奇技术的关键特点，它拓展了未来嵌入式SoC的一个发展方向。
本书从软件工程层面分析了嵌入式SoC达芬奇技术的硬件、系统、框架和组件。由浅入深地介绍了SoC芯片及汇编指令，硬件评估板设计，移植操作系统，达芬奇软件资源和搭建流媒体应用系统，嵌入式中间件和达芬奇框架，以及怎样装配Codec引擎、创建Codec Server和编译Codec算法；描述了如何利用达芬奇框架和H，264算法组件搭建一个高质量、低成本的基于SIP的流媒体传输系统，这是视频监控和视频会议中普遍应用的部件。本书后精心提供了11个实验，读者可以联系作者(Email：CE S Lab@163.)索取源代码包。读者通过这些实验可以深入了解达芬奇技术本质，同时拥有了流媒体处理各方面的代码资源，从修改这些代码出发可以获得各种复杂高效的流媒体应用系统。
本书介绍的嵌入式系统框架也为今后开发我国自主知识产权的多核嵌入式系统提供了一个研究方法。
本书可以作为高等学校电子信息专业本科毕业生就业培训的教材，同时可作为研究生进行嵌入式系统体系架构、流媒体算法等课题的研究平台。

目录

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章 达芬奇SoC硬件结构
　1.1 ARM子系统
　　1.1.1 概述
　　1.1.2 存储器组织
　1.2 DSP子系统
　　1.2.1 概述
　　1.2.2 存储器组织
　　1.2.3 DSP数据通路与控制
　　1.2.4 DSP中断控制器
　　1.2.5 DSP断电控制器
　　1.2.6 DSP带宽管理
　　1.2.7 DSP存储器保护机制
　1.3 视频处理子系统（VPSS）
　　1.3.1 视频前端
　　1.3.2 视频后端
　1.4 系统控制模块
　　1.4.1 CPLD逻辑控制模块
　　1.4.2 复位电路
　1.5 电源管理
　　1.6 外部存储接口
　　1.6.1 DDR2存储器
　　1.6.2 NANDFlash
　1.7 外围控制模块
　　1.7.1 12C扩展GPl0模块
　　1.7.2 网络接口模块
　　1.7.3 USB接口电路
　1.8 音视频模块
　　1.8.1 音频编解码模块
　　1.8.2 视频编解码模块
　1.9 DM6446总线共享
　　1.9.1 DMSoC交换中心资源
　　1.9.2 EDMA5控制器
　　1.9.3 EDMA3数据结构
　　1.9.4 EDMA3参数RAM
　　1.9.5 连接（Linking）和链接（Chaining）
第2章 DM6446DSP指令集与程序设计
　2.1 TMS320DM6446DSP指令集
　　2.1.1 Load／Store类指令
　　2.1.2 加减法指令
　　2.1.3 乘法指令
　　2.1.4 逻辑运算指令
　　2.1.5 移位指令
　　2.1.6 位操作指令
　　2.1.7 比较及判别类指令
　　2.1.8 搬移指令
　　2.1.9 域乘法
　　2.1.10 软件流水相关指令
　　2.1.11 程序转移类指令
　2.2 用定点DSP指令实现浮点除法
　　2.2.1 DM6446浮点数表示
　　2.2.2 确定小数点的位置
　　2.2.3 浮点数与定点数的转换
　　2.2.4 实现定点DSP除法
　　2.2.5 牛顿迭代法
　　2.2.6 移位相减实现浮点除法
　　2.2.7 移位相减法的核心代码
　　2.2.8 移位减法实现双精度除法
　　2.2.9 两种方法的比较
　2.3 DSP线性汇编
　　2.3.1 线性汇编概述
　　2.3.2 优化SATD函数
　　2.3.3 用线性汇编实现SATD
　2.4 其他优化方法
　　2.4.1 代码编写注意事项
　　2.4.2 内联函数
　　2.4.3 优化编译选项
　　2.4.4 存储器的配置优化
　　2.4.5 Cache的性能优化
第3章 DVEVM使用指南
　3.1 概述
　……
第4章 DVEVM软件设计
第5章 嵌入式操作系统引导与配置
第6章 DVSDK软件开发套件
1章 基于DVEVM的SIP视频监控系统
2章 Da Vinci实验例程
附录 本书中用到的术语及缩写对照表
附图
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号处理的革新之路：从理论到应用的深度探索》 引言 在信息爆炸的时代，信号处理技术扮演着至关重要的角色，它渗透于我们生活的方方面面，从通信、医疗、娱乐到军事、工业自动化，无处不在。数字信号处理（DSP）作为这一领域的翘楚，凭借其强大的计算能力、灵活的算法实现以及日益精湛的硬件支持，正以前所未有的速度推动着科技的进步。本书旨在为读者呈现一个全面、深入的信号处理知识体系，不仅梳理其核心理论，更着眼于实际应用中的关键技术、前沿进展及其发展趋势，力求为广大工程技术人员、科研学者以及对信号处理感兴趣的爱好者提供一份详实而富有价值的参考。 第一部分：数字信号处理基础理论的坚实基石 数字信号处理的魅力在于其能够将连续的物理世界抽象为离散的数字序列，并对其进行高效、精确的操作。本部分将循序渐进地构建起读者对DSP核心概念的理解。 信号与系统的基本概念： 我们将从最基础的信号类型——连续时间信号与离散时间信号——入手，阐述它们的数学表示、基本性质（如周期性、奇偶性、能量信号、功率信号等）。随后，引入系统的概念，区分线性系统与非线性系统、时不变系统与时变系统、因果系统与非因果系统，并重点讲解卷积运算作为描述线性时不变系统输入输出关系的基石。理解这些基本概念，是后续深入学习所有DSP理论的出发点。 傅里叶分析的精髓： 信号的频率域分析是DSP的核心技术之一。本部分将详细介绍傅里叶级数（FS）和傅里叶变换（FT），揭示信号分解为不同频率正弦分量的奥秘。我们将探讨连续傅里叶变换（CFT）及其性质，如线性、时移、频移、卷积定理、帕斯瓦尔定理等。在此基础上，重点引入离散时间傅里叶变换（DTFT），解释其在处理离散信号时的重要性。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 在实际的数字信号处理中，由于计算机只能处理有限长度的信号，DFT成为处理实际问题的核心工具。我们将深入讲解DFT的定义、性质及其在频谱分析、滤波等方面的应用。更重要的是，我们将详细介绍FFT算法，这是DFT的高效计算实现，通过分治策略将计算复杂度从O(N^2)降低到O(N log N)，极大地提升了DSP的计算效率，为实时信号处理奠定了基础。 Z变换及其应用： Z变换是离散时间LTI系统分析的强大数学工具，尤其适用于分析因果和稳定性。我们将讲解Z变换的定义、收敛域（ROC）以及其重要的性质，如线性、时移、乘法、卷积定理等。通过Z变换，可以方便地将差分方程转化为代数方程，从而实现系统函数的表示和分析。 滤波器设计理论： 滤波器是信号处理中最基础也最重要的组成部分，用于选择或去除特定频率分量的信号。本部分将详细介绍两种主要类型的滤波器：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将阐述它们的特性、设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器设计；窗函数法、频率采样法、最优逼近法设计FIR滤波器），以及在选择滤波器类型时需要考虑的因素，如幅频响应、相频响应、计算复杂度、稳定性等。 第二部分：数字信号处理的实现与优化 理论的掌握是基础，而如何有效地将理论转化为实际的工程实现，则需要深入理解DSP的实现技术和优化策略。 数字信号处理的硬件平台： 现代DSP技术离不开强大的硬件支持。本部分将介绍当前主流的DSP硬件平台，包括专用的数字信号处理器（DSPs）、高性能微控制器（MCUs）、现场可编程门阵列（FPGAs）以及通用中央处理器（CPUs）上的SIMD指令集。我们将分析不同硬件平台的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性，例如，DSP擅长浮点运算和实时性要求高的任务，FPGA在并行处理和定制化方面具有优势。 DSP算法的高效实现： 即使有强大的硬件，算法的实现效率也至关重要。本部分将探讨多种提高DSP算法性能的方法，包括： 定点与浮点运算的权衡： 讨论在不同应用场景下，如何权衡定点运算的计算速度和动态范围，以及浮点运算的精度和复杂度。 并行处理技术： 介绍单指令多数据流（SIMD）、多处理器并行以及任务级并行等技术，如何利用硬件的并行能力来加速信号处理任务。 算法优化： 深入分析如何优化常用的DSP算法，例如，如何更高效地实现FFT，如何优化卷积运算，以及如何利用循环优化、查找表等技术提升代码执行效率。 DSP软件开发与工具链： 强大的软件开发工具链是DSP项目成功的关键。本部分将介绍常用的DSP开发环境（IDE）、编译器、调试器以及性能分析工具。我们将探讨在嵌入式DSP系统中进行软件开发的挑战，如内存管理、实时操作系统（RTOS）的应用等。 DSP系统中的噪声与误差分析： 在实际的DSP系统中，噪声和量化误差是不可避免的。本部分将深入分析量化误差的来源（量化、截断）、其对信号的影响，以及常用的噪声抑制技术，如滤波器、平均法、自适应滤波等。理解误差的特性并进行有效的控制，是保证DSP系统性能的关键。 第三部分：数字信号处理在前沿领域的应用探索 数字信号处理技术是驱动许多前沿科技发展的核心动力。本部分将聚焦于DSP在多个关键领域的最新应用和发展趋势。 通信系统中的DSP： 从传统的蜂窝通信到最新的5G、6G技术，DSP在调制解调、信道编码、多址技术（如OFDMA）、均衡、自适应均衡、MIMO（多输入多输出）系统等方面发挥着不可替代的作用。我们将探讨DSP如何实现高效的数据传输，提高频谱利用率，以及应对复杂的无线信道环境。 图像与视频处理中的DSP： 图像和视频信号本身就是一种特殊的信号。DSP在图像增强、去噪、边缘检测、特征提取、图像压缩（如JPEG、MPEG）、人脸识别、目标跟踪、图像复原等领域有着广泛应用。本部分将介绍DSP如何实现这些复杂的图像和视频处理算法。 音频信号处理与声学工程： 音频信号处理是DSP的经典应用领域。从音频编解码（如MP3、AAC）、降噪、回声消除、语音识别、语音合成，到音乐信号分析、虚拟现实中的空间音频，DSP都扮演着核心角色。我们将探讨DSP如何处理和增强音频信号，实现人机交互和沉浸式体验。 医疗健康领域的DSP： 医疗设备的智能化离不开DSP技术。在医学影像处理（如CT、MRI）、心电图（ECG）分析、脑电图（EEG）信号处理、生物信号监测、辅助诊断、可穿戴健康设备等方面，DSP都发挥着关键作用。本部分将展示DSP如何从复杂的生物信号中提取有价值的信息，助力疾病的诊断和治疗。 自动驾驶与机器人技术中的DSP： 自动驾驶汽车和先进机器人依赖于对传感器数据的实时处理和理解。DSP在雷达信号处理、激光雷达（LiDAR）数据处理、摄像头图像分析、传感器融合、路径规划、运动控制等方面至关重要。本部分将探讨DSP如何支持这些复杂系统的感知、决策和控制。 其他新兴应用领域： 除了上述领域，DSP还在科学研究（如天文学、粒子物理）、工业自动化、金融建模、环境保护等众多领域发挥着重要作用。我们将简要介绍DSP在这些新兴领域的应用潜力，展现其广阔的发展前景。 结论 数字信号处理技术是一个充满活力和不断发展的领域。本书从基础理论到实现技术，再到前沿应用，力求为读者构建一个全面而深入的知识框架。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，读者将能够深刻理解DSP的核心原理，掌握其关键技术，并能将其应用于实际的工程问题解决中，为科技的进步贡献自己的力量。展望未来，随着计算能力的提升、算法的不断创新以及新的应用需求的涌现，数字信号处理技术必将继续引领科技发展的浪潮。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那个“达芬奇”的logo，带着点神秘感和科技感，让人一眼就觉得这不一般。我本身对数字信号处理（DSP）领域一直有点兴趣，但总觉得理论太枯燥，实践又无从下手。这本书的书名里直接点出了“达芬奇”系统、框架和组件，这让我立刻联想到一些高级的、成熟的解决方案。我猜想，它应该会从宏观的系统架构入手，逐步拆解到具体的框架和组件，这样层层递进的学习方式，对于我这种想要建立整体认知的人来说，简直是福音。毕竟，很多时候我们学DSP，都是零散的知识点，难以形成体系。如果这本书能够提供一个清晰的脉络，帮助我理解DSP技术是如何被组织起来、如何在实际系统中运作的，那就太棒了。我特别好奇“达芬奇”系统到底是什么样的，它解决了哪些DSP领域的关键问题，使用了哪些创新的技术。而且，这本书的作者是张起贵，名字听起来就很专业，不知道他在这本书里会分享哪些独到的见解和实战经验。我期待它不仅仅是理论的堆砌，更能有实际的应用案例或者对未来发展趋势的展望，这样才能让我在学习的过程中，既打好基础，又能看到前方的路。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的题目，我脑海里 immediately 勾勒出一种画面：这是一本能够带领我深入到DSP技术核心的指南。我一直觉得DSP技术在现代电子工程中扮演着至关重要的角色，但很多时候，我们接触到的只是孤立的算法，缺乏一个整体的认知。这本书提到的“达芬奇”系统，让我猜测这可能是一种高度集成化、模块化的DSP解决方案，能够极大地简化开发流程，提高设计效率。我非常好奇这个系统是如何构建的，它的核心思想是什么，以及它在性能、功耗、灵活性等方面有哪些突出之处。“框架和组件”的提法，则让我看到了将抽象的DSP理论转化为具体工程实践的希望。我期待这本书能够详细介绍构成“达芬奇”系统的关键框架，以及这些框架下可复用的DSP组件，例如在信号滤波、变换、分析等方面的具体实现。如果书中能够提供一些关于如何使用这些框架和组件来解决实际问题的指导，甚至是一些代码示例，那就更完美了。我希望这本书能够帮助我建立起一套完整的DSP技术知识体系，理解DSP技术是如何服务于更高级的应用，并为我在未来的项目开发中提供切实可行的技术支持。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在寻找一本能够系统性梳理DSP技术的书籍，尤其是那些能够结合实际系统架构和开发框架的。这本书的题目“新DSP技术——‘达芬奇’系统、框架和组件”立刻引起了我的注意。首先，“新”字表明它不是一本陈旧的教科书，而是涵盖了最新的技术进展，这对于紧跟技术潮流的我来说至关重要。其次，“达芬奇”系统这个名字，带有一种精妙、复杂的意味，我猜想它可能是一种集成了多种先进DSP算法和硬件加速的综合性平台，能够解决目前DSP领域面临的一些瓶颈问题。更吸引我的是“框架和组件”的描述，我希望这本书能够深入讲解如何利用这些框架和组件来构建高效、可扩展的DSP解决方案，而不是仅仅停留在理论层面。我期待能够从中学习到如何组织DSP软件的设计，如何选择和使用合适的DSP硬件，以及如何进行性能优化。如果书中能提供一些关于“达芬奇”系统在实际应用中的案例，比如在通信、医疗、影音等领域的成功实践，那将极大地增强我学习的动力和方向感。这本书的书号（9787118064018）让我联想到这是一本由专业出版社出版的、内容可靠的书籍，我对其内容质量充满期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版信息（9787118064018）让我想到，这应该是一本经过精心打磨的学术或技术专著，并非那种快餐式的技术普及读物。我从事的行业虽然不直接与DSP核心技术挂钩，但经常会接触到集成有DSP功能的各种电子设备和系统。我总是很好奇，这些设备背后是如何实现如此复杂和高效的信号处理的。这本书名里的“新DSP技术”让我眼前一亮，我知道DSP技术一直在快速发展，新的算法、新的硬件加速器层出不穷，如果这本书能介绍一些最新的研究成果和发展方向，那对我来说将非常有价值。我尤其关心“框架和组件”这部分，因为这直接关系到如何将DSP技术落地到具体的工程项目中。我希望它能提供一些通用的设计模式、开发流程，甚至是一些现成的库和工具的介绍，这样我才能把学到的知识转化为解决实际问题的能力。我期待这本书的语言风格严谨而不失可读性，能够在保证技术深度的同时，也照顾到非DSP专业背景的读者，让他们也能理解其中的精髓。当然，如果有附带的软件示例或者代码片段，那就更加完美了，可以直接上手实践，加深理解。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在嵌入式开发领域摸爬滚打多年的工程师，我对DSP技术的发展一直保持着高度的关注。过去，我们接触到的DSP更多的是一些基础的算法和理论，但随着物联网、5G、人工智能等技术的飞速发展，对DSP的性能和功能提出了更高的要求。这本书名里的“达芬奇”系统，听起来就充满了想象力和突破性。我迫切想知道，这个“达芬奇”系统是如何构建的，它在哪些方面实现了“新”？是采用了全新的硬件架构，还是颠覆性的软件算法？更让我期待的是“框架和组件”的介绍，这直接关系到我们如何去应用这些新技术。我希望这本书能提供一套完整的开发框架，帮助我们快速构建高性能的DSP应用，并且介绍一些关键的DSP组件，比如滤波器、FFT、调制解调等，是如何在“达芬奇”系统中实现的，以及它们的性能特点。如果书中能够包含一些实际的案例分析，比如某个通信系统或者某个图像处理系统的设计，并详细说明其中DSP技术的应用，那将对我非常有启发。我希望这本书能够帮助我打开新的视野，了解DSP技术在现代科技发展中的核心地位，并为我未来的技术选型和项目开发提供宝贵的参考。