TMS320F240x DSP汇编及C语言多功能控制应用(附光盘) 林容益著 978781 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林容益著 著

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店铺： 天乐图书专营店

出版社： 北京航天航空大学出版社

ISBN：9787810777797

商品编码：29573587235

包装：平装

出版时间：2009-05-01

基本信息

书名：TMS320F240x DSP汇编及C语言多功能控制应用(附光盘)

定价：65.00元

作者：林容益著

出版社：北京航天航空大学出版社

出版日期：2009-05-01

ISBN：9787810777797

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.881kg

编辑推荐

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内容提要

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本书从介绍TMS320F240x DSP的汇编语言及C语言入手，着重介绍TMS320F240x DSP的基本寄存器配置及编程特点，并针对TMS320F240x DSP的常规控制应用，利用实验方法，针对不同的片上外设，分别设计了不同的实验。内容包括： 机电控制结构及开发系统、机电控制的存储器配置结构、CPU与机电控制结构及状态模块以及控制系统专题制作。
本书适合作为电机与电器、电气工程与自动化、电力电子与电力传动专业及其他相关专业的高年级本科生和研究生的参考书，也可供研究开发DSP控制系统的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《嵌入式系统设计与开发实战》 作者： 资深嵌入式系统专家团队 出版社： 知名科技出版社 出版日期： [待定，例如：2023年10月] ISBN： [待定，例如：978-7-111-XXXXXX-X] 内容简介： 在当今高度互联和智能化的时代，嵌入式系统已成为推动技术革新的核心驱动力。从智能家居到工业自动化，从汽车电子到医疗设备，嵌入式系统无处不在，深刻地改变着我们的生活和社会。掌握嵌入式系统的设计与开发技术，已成为衡量一名优秀工程师综合实力的重要标准。《嵌入式系统设计与开发实战》一书，正是为了满足广大嵌入式系统爱好者、初学者以及希望提升专业技能的开发人员的需求而倾力打造。本书内容涵盖嵌入式系统设计与开发的各个关键环节，理论与实践相结合，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，掌握核心开发技能，并能够独立完成复杂的嵌入式项目。 本书结构与内容详解： 本书分为四大模块，由浅入深，层层递进，确保读者能够系统地掌握嵌入式系统的设计与开发流程： 第一部分：嵌入式系统基础理论与架构解析 本部分旨在为读者构建坚实的理论基石，深入理解嵌入式系统的本质和工作原理。 第一章：嵌入式系统概述与发展趋势 1.1 什么是嵌入式系统？ 深入剖析嵌入式系统的定义、特点（如专一性、实时性、可靠性、低功耗、小型化等）及其在现代科技中的重要地位。 通过生动的实例，如智能手机、导航系统、家电控制等，阐述嵌入式系统的广泛应用领域。 1.2 嵌入式系统的硬件组成 详细介绍嵌入式系统的核心硬件组件，包括微处理器（MPU）/微控制器（MCU）、存储器（RAM、ROM、Flash）、输入/输出（I/O）接口、通信接口（UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet等）、传感器、执行器以及电源管理单元等。 讲解不同类型处理器（如ARM Cortex-M系列、RISC-V等）的架构特点和应用场景。 分析存储器的工作原理、类型及选择考量。 1.3 嵌入式系统的软件组成 阐述嵌入式软件的层次结构，包括底层驱动程序、操作系统（RTOS）、中间件以及应用程序。 深入介绍实时操作系统（RTOS）的概念、关键特性（如任务调度、进程间通信、中断处理、内存管理等）和常用RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS等）的特点与应用。 讨论嵌入式 Linux 的架构、移植过程以及在高性能嵌入式系统中的应用。 1.4 嵌入式系统的典型应用领域 系统性梳理嵌入式系统在物联网（IoT）、智能家居、工业自动化（PLC、SCADA）、汽车电子（ADAS、ECU）、医疗健康、消费电子、航空航航天等领域的具体应用，展示嵌入式技术如何赋能各行各业。 1.5 嵌入式系统发展趋势与前沿技术 探讨人工智能（AI）与嵌入式系统的结合（如边缘AI、TinyML），以及其带来的机遇与挑战。 分析低功耗设计、安全性的重要性以及面临的攻防技术。 展望未来嵌入式系统在5G、云计算、边缘计算等新技术的驱动下的发展方向。 第二章：微控制器（MCU）与微处理器（MPU）核心架构 2.1 微控制器（MCU）体系结构详解 深入剖析典型MCU的内部结构，包括CPU核心（如ARM Cortex-M系列）、总线结构、存储器映射、中断控制器、定时器、ADC/DAC、GPIO、DMA等关键外设。 讲解寄存器、指令集、流水线等CPU核心工作原理。 通过具体MCU芯片（如STM32系列、ESP32系列等）的实例，结合其数据手册，加深理解。 2.2 微处理器（MPU）体系结构详解 介绍MPU与MCU的差异，重点讲解MPU更强大的处理能力、更复杂的内存管理单元（MMU）、缓存机制（Cache）以及多核架构。 分析ARMv7/v8架构（如Cortex-A系列）的特点，以及其在高性能嵌入式设备中的应用。 探讨Linux操作系统在MPU上的运行机制，如引导加载程序（Bootloader）、内核初始化、设备树（Device Tree）等。 2.3 片上系统（SoC）设计理念 介绍SoC的概念，即一个芯片上集成了多个功能模块，如CPU、GPU、DSP、通信模块、I/O控制器等。 分析SoC的设计优势（集成度高、功耗低、成本效益）和挑战（设计复杂度、验证难度）。 第二部分：嵌入式开发环境搭建与软件编程 本部分将指导读者如何搭建和使用主流的嵌入式开发工具链，并掌握C语言和汇编语言在嵌入式开发中的应用。 第三章：嵌入式开发环境搭建 3.1 交叉编译环境的构建 详细介绍交叉编译的概念，即在一个平台上生成在另一个不同架构的平台上运行的代码。 指导读者如何安装和配置GCC交叉编译工具链，包括针对不同目标平台的工具链选择。 讲解构建嵌入式 Linux 交叉编译工具链（如Buildroot、Yocto Project）的方法。 3.2 集成开发环境（IDE）的选择与使用 介绍主流嵌入式IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code（结合PlatformIO或CMake）、Eclipse CDT等。 演示IDE的基本操作，包括项目创建、代码编辑、编译、链接、调试等。 讲解如何集成编译器、调试器和仿真器。 3.3 调试工具与技巧 介绍硬件调试器（如JTAG、SWD）的工作原理和连接方式。 讲解在IDE中设置断点、单步执行、观察变量、查看内存等调试方法。 介绍printf重定向、逻辑分析仪等辅助调试手段。 讨论常见的调试陷阱和解决策略。 第四章：嵌入式C语言编程实战 4.1 C语言在嵌入式系统中的特性与限制 重点讲解C语言在嵌入式开发中的应用，包括位操作、指针、结构体、枚举等。 分析嵌入式C语言编程需要注意的事项，如内存管理（堆栈）、数据类型选择、函数调用约定、中断服务函数编写规范等。 讨论嵌入式系统对C语言效率和资源占用的要求。 4.2 嵌入式驱动程序开发 讲解如何编写底层硬件驱动程序，包括GPIO、UART、SPI、I2C、ADC等常用外设的驱动。 通过实例，演示如何读取传感器数据、控制执行器、实现设备间的通信。 介绍设备驱动模型（如Linux设备模型）的概念。 4.3 实时操作系统（RTOS）下的C语言编程 学习如何在RTOS环境下进行多任务编程，包括任务创建、任务间通信（消息队列、信号量、互斥锁）、任务同步、中断处理。 通过实例，展示如何利用RTOS提高系统的并发性和响应性。 讲解RTOS的调度策略及其对程序设计的影响。 4.4 内存管理与优化 深入探讨嵌入式系统中的内存分配（静态分配、动态分配）与管理。 讲解内存泄漏的检测与避免，以及内存碎片化的处理。 分享内存优化技巧，以适应资源受限的嵌入式环境。 第五章：嵌入式汇编语言应用与优化 5.1 汇编语言基础与指令集 介绍汇编语言的基本概念，包括寄存器、指令、寻址方式、伪指令等。 选取一款典型嵌入式处理器（如ARM）的汇编指令集，详细讲解其常用指令。 解释汇编语言与高级语言（C语言）的相互调用机制。 5.2 汇编语言在嵌入式开发中的优势与场景 阐述汇编语言在性能优化、代码压缩、硬件直接访问、特殊指令应用等方面的优势。 列举适合使用汇编语言的场景，如中断服务程序、启动代码、底层驱动、高性能计算模块等。 5.3 汇编与C语言混合编程实践 通过具体示例，演示如何在C语言程序中嵌入汇编代码，或调用汇编函数。 讲解如何利用汇编优化C语言函数的关键部分，以达到极致的性能。 分析混合编程的注意事项和潜在问题。 5.4 汇编语言的性能分析与调优 介绍性能分析工具（如性能计数器、反汇编分析）的使用。 指导读者如何通过分析汇编代码，找出性能瓶颈，并进行优化。 探讨循环展开、指令流水线利用、缓存优化等汇编层面的优化技巧。 第三部分：嵌入式系统硬件接口与通信协议 本部分将聚焦于嵌入式系统与外部世界的交互，深入讲解各种硬件接口和通信协议的设计与实现。 第六章： GPIO、定时器与中断系统 6.1 通用输入/输出（GPIO）接口 详细讲解GPIO的原理、配置（输入/输出模式、上拉/下拉、推挽/开漏输出）。 演示如何通过GPIO控制LED、读取按键状态、驱动继电器等。 6.2 定时器与延时 介绍定时器的种类（通用定时器、低功耗定时器、看门狗定时器）及其工作原理。 讲解如何使用定时器实现精确的延时、周期性任务和脉冲宽度调制（PWM）。 讨论看门狗定时器的作用与配置。 6.3 中断系统 深入讲解中断的产生、响应、处理过程。 分析中断控制器的工作原理、中断优先级、中断向量表。 指导读者编写中断服务函数（ISR），并处理中断嵌套。 介绍外部中断、定时器中断、通信中断等常见中断源。 第七章：串行通信接口（UART、SPI、I2C） 7.1 通用异步收发传输器（UART） 讲解UART的工作原理（波特率、数据位、停止位、校验位）。 演示如何使用UART进行设备间的点对点通信，如与PC的串口通信、与其他MCU通信。 介绍RS-232、RS-485等标准。 7.2 串行外设接口（SPI） 讲解SPI的工作原理（主从模式、时钟极性与相位）。 演示如何使用SPI连接外设，如Flash存储器、传感器、显示屏。 分析SPI在高速数据传输中的优势。 7.3 内部集成电路互连（I2C） 讲解I2C的工作原理（主从模式、SCL/SDA总线、地址）。 演示如何使用I2C连接多个设备，如EEPROM、温湿度传感器、ADC/DAC。 分析I2C在多设备连接和低速数据传输中的便利性。 第八章：模数转换（ADC）与数模转换（DAC） 8.1 模数转换器（ADC） 深入讲解ADC的工作原理、采样率、分辨率、量化误差。 介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）。 演示如何配置ADC，读取模拟信号，如温度、电压、光照强度等。 介绍ADC在传感器数据采集中的应用。 8.2 数模转换器（DAC） 讲解DAC的工作原理、分辨率、转换速度。 演示如何使用DAC产生模拟信号，如音频输出、控制信号。 第九章：常用通信协议与总线技术 9.1 控制器局域网（CAN）总线 深入介绍CAN总线的特点（高可靠性、实时性、多主）。 讲解CAN帧结构、仲裁机制。 演示CAN总线在汽车电子、工业自动化中的应用。 9.2 通用串行总线（USB）协议 介绍USB协议的层次结构、端点概念。 讲解USB设备类（HID、Mass Storage、CDC）。 演示如何在嵌入式设备上实现USB设备端或主机端功能。 9.3 以太网（Ethernet）接口 介绍以太网物理层和数据链路层。 讲解TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的实现，如lwIP。 演示如何构建嵌入式网络设备，实现远程控制和数据传输。 9.4 无线通信技术概述 简要介绍Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等主流无线通信技术。 讨论其在物联网应用中的特点与选择。 第四部分：嵌入式系统项目实战与进阶 本部分将引导读者将所学知识应用于实际项目，并通过案例分析和进阶主题，进一步提升开发能力。 第十章：嵌入式系统项目开发流程与方法 10.1 项目需求分析与系统设计 讲解如何进行需求分析，明确项目功能和性能指标。 介绍系统架构设计、硬件选型、软件模块划分。 讨论嵌入式系统设计中的权衡与取舍。 10.2 硬件电路设计与PCB布局 讲解嵌入式硬件电路设计的基本原则。 介绍PCB布局、布线、电源、地线处理等关键要素。 简要介绍EDA工具的使用。 10.3 软件开发、集成与测试 强调模块化开发、版本控制（如Git）。 介绍软件集成的方法和调试策略。 讲解单元测试、集成测试、系统测试的重要性。 10.4 嵌入式系统调试与问题排查 归纳总结常见的调试技巧和工具。 分享系统性排查硬件和软件问题的思路。 第十一章：典型嵌入式项目案例分析 11.1 智能家居温湿度监测与控制系统 结合传感器（温湿度传感器）、MCU、通信模块（Wi-Fi/蓝牙）和执行器（继电器），设计并实现一个智能家居的温湿度监测与控制系统。 演示如何编写驱动程序、设计RTOS任务、实现网络通信。 11.2 工业自动化数据采集与传输模块 使用MCU采集工业现场的传感器数据（如压力、流量），并通过CAN总线或以太网将数据传输到上位机。 重点讲解CAN通信协议的实现或TCP/IP网络通信。 11.3 嵌入式 Linux 下的应用程序开发 以一个简单的网络服务程序或GUI应用程序为例，介绍在嵌入式Linux系统上进行开发的全过程，包括交叉编译、部署、调试。 简要介绍Qt for Embedded等GUI开发框架。 第十二章：嵌入式系统进阶主题 12.1 嵌入式实时操作系统（RTOS）深入探讨 深入比较不同RTOS的优缺点，如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS、Zephyr等。 讲解RTOS的内存管理、中断处理、实时性保证等更高级的主题。 12.2 Linux 内核与驱动开发入门 介绍Linux内核的结构、模块化设计。 讲解编写Linux设备驱动的基本步骤和框架。 对于有志于开发嵌入式Linux系统的读者，提供进一步学习的指引。 12.3 嵌入式系统安全性 讨论嵌入式系统面临的安全威胁（如固件篡改、数据泄露、拒绝服务攻击）。 介绍常见的安全防护措施，如加密、认证、安全启动、代码签名。 12.4 低功耗设计技术 讲解各种低功耗模式（如睡眠模式、待机模式）及其唤醒机制。 探讨硬件和软件层面的功耗优化策略。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每一章节都配有清晰的理论讲解和实际操作指导，确保读者不仅理解“为什么”，更能学会“怎么做”。 丰富的代码示例： 提供大量经过验证的C语言和汇编语言代码片段，涵盖各类硬件接口和通信协议，方便读者直接参考和移植。 案例驱动学习： 通过多个贴近实际应用的案例分析，引导读者将理论知识融会贯通，解决真实世界的开发问题。 由浅入深，循序渐进： 内容结构合理，从基础概念到高级主题，逐步引导读者深入掌握嵌入式系统设计的核心技术。 面向广泛读者群体： 无论是初学者，还是有一定基础的工程师，都能从本书中获得有价值的知识和技能提升。 关注前沿技术： 适当引入了AIoT、边缘计算等前沿技术在嵌入式系统中的应用，为读者指明未来的发展方向。 目标读者： 计算机科学、电子工程、自动化等相关专业的在校学生。 希望进入嵌入式开发领域的初学者。 从事嵌入式软件、硬件、系统集成等工作的工程师。 对物联网、智能硬件、机器人等领域感兴趣的技术爱好者。 《嵌入式系统设计与开发实战》将是您通往嵌入式开发领域的得力助手，助您在快速发展的嵌入式技术浪潮中，成为一名优秀的嵌入式系统工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，封面选用了非常沉稳的深蓝色调，配上简洁有力的白色字体，一下子就奠定了专业、严谨的基调。拿在手里沉甸甸的质感，让人感觉这不是一本普通的教学资料，而是一部值得细细研读的工具书。内页的纸张选择也十分考究，不是那种廉价的、容易反光的纸张，而是偏向哑光处理，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳，这对于需要对照代码和硬件手册反复阅读的技术书籍来说，简直是福音。侧边裁切得非常规整，显示出出版社在细节上的用心。尤其值得称赞的是，书中大量使用了高质量的插图和流程图，线条清晰锐利，复杂系统的架构图能够一目了然地展示出来，这在理解那些抽象的硬件寄存器映射和中断处理流程时，起到了至关重要的辅助作用。从开箱的瞬间到翻开第一页，这本书给我的第一印象就是“专业、耐用、注重用户体验”。这绝不是那种敷衍了事的出版物，它在每一个环节都体现了对目标读者群体的尊重和深入的理解，让人非常期待内容本身是否能达到同样的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节编排逻辑简直是教科书级别的典范，完全贴合一个初学者从入门到精通的认知曲线。开篇并没有急于抛出复杂的底层寄存器操作，而是先用宏观的视角介绍了TMS320F240x系列在工业控制领域的核心优势和应用场景，这为后续的学习提供了明确的“为什么学”的动机。随后，对DSP的基础架构，特别是哈佛结构和流水线机制的讲解，深入浅出，即便是对DSP概念有些模糊的读者，也能迅速建立起正确的知识框架。最让我赞赏的是，它将汇编语言的学习与C语言的应用紧密地结合起来，而不是割裂开来。在介绍特定功能模块（比如PWM生成或ADC采样）时，会先给出C语言实现的基本框架，然后立即深入到汇编层面对性能瓶颈或特定时序要求的优化，这种“理论结合实践、高级语言带动底层理解”的叙述方式，极大地提高了学习效率，避免了陷入纯粹的底层代码堆砌带来的枯燥感。

评分☆☆☆☆☆

实践环节的丰富性远远超出了我的预期，这才是真正决定一本技术书籍价值的关键所在。随书附带的光盘内容极其丰富，不仅仅是源码，更包含了大量的调试配置文件和完整的项目模板。我尝试搭建了一个简单的电机闭环控制示例，发现书中提供的代码几乎可以直接在目标硬件上运行，这省去了大量环境配置和基础模块调试的时间。更贴心的是，对于一些关键的、容易出错的初始化代码段，作者不仅提供了代码注释，还在对应的章节里附上了详细的“陷阱分析”——专门指出初学者最容易在哪里栽跟头，以及如何通过软件模拟或示波器抓波形来验证正确性。这种“预判式”的指导，体现了作者深厚的工程经验。它教会的不仅是如何写出能跑的代码，更是如何像一个经验丰富的工程师那样去思考和验证代码的可靠性。

评分☆☆☆☆☆

语言风格上，这本书展现出一种罕见的清晰度和权威感，丝毫没有传统教材那种板着面孔的僵硬。作者的行文笔触非常扎实，用词精准，但同时又保持了一种鼓励探索的语气。在解释一些复杂的指令集操作时，作者会穿插一些简短的、类比性的描述，使得晦涩的硬件操作变得生动起来。例如，在描述循环缓冲区的操作时，他没有直接堆砌地址计算公式，而是将其比作“流水线上的工人精确地拿取和放置零件”，这种恰到好处的比喻极大地降低了概念理解的门槛。此外，本书对错误处理和异常管理的探讨也极为深入，这在很多同类书籍中是被忽略的“高阶”内容。作者强调了在实时系统中，如何优雅地处理看门狗复位和非法内存访问，这种对健壮性工程的关注，使得这本书的适用范围从入门学习扩展到了实际的工业级产品开发。

评分☆☆☆☆☆

就内容更新和前瞻性而言，这本书在处理特定F240x系列特性时，展现了很高的专业深度。它没有泛泛而谈通用的DSP知识，而是聚焦于该系列独有的ePWM模块的死区插入、故障保护逻辑的配置，以及高性能ADC的同步触发机制等“硬核”功能。对于这些需要精确时序控制的功能块，作者给出了详细的时序图和寄存器位域的讲解，这对于进行高性能伺服驱动或电源管理系统设计的工程师来说，是极其宝贵的参考资料。阅读过程中，我感觉作者对目标芯片的每一个重要模块都有第一手的调试经验。特别是关于DSP的自检和启动流程的描述，详尽到连启动时的内部RAM自检过程都做了代码级的分析，这种对细节的执着，保证了读者在实际项目遇到棘手问题时，能从书中找到深入挖掘的线索，而不是停留在表面调用API的层面。