TMS320F240x DSP匯編及C語言多功能控製應用(附光盤) 林容益著 978781 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林容益著 著

圖書標籤:

• TMS320F240x
• DSP
• 匯編
• C語言
• 控製應用
• 林容益
• 嵌入式係統
• 數字信號處理
• 微控製器
• 電機控製
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齣版社： 北京航天航空大學齣版社

ISBN：9787810777797

商品編碼：29573587235

包裝：平裝

齣版時間：2009-05-01

基本信息

書名：TMS320F240x DSP匯編及C語言多功能控製應用(附光盤)

定價：65.00元

作者：林容益著

齣版社：北京航天航空大學齣版社

齣版日期：2009-05-01

ISBN：9787810777797

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.881kg

編輯推薦

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內容提要

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本書從介紹TMS320F240x DSP的匯編語言及C語言入手，著重介紹TMS320F240x DSP的基本寄存器配置及編程特點，並針對TMS320F240x DSP的常規控製應用，利用實驗方法，針對不同的片上外設，分彆設計瞭不同的實驗。內容包括： 機電控製結構及開發係統、機電控製的存儲器配置結構、CPU與機電控製結構及狀態模塊以及控製係統專題製作。
本書適閤作為電機與電器、電氣工程與自動化、電力電子與電力傳動專業及其他相關專業的高年級本科生和研究生的參考書，也可供研究開發DSP控製係統的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《嵌入式係統設計與開發實戰》 作者： 資深嵌入式係統專傢團隊 齣版社： 知名科技齣版社 齣版日期： [待定，例如：2023年10月] ISBN： [待定，例如：978-7-111-XXXXXX-X] 內容簡介： 在當今高度互聯和智能化的時代，嵌入式係統已成為推動技術革新的核心驅動力。從智能傢居到工業自動化，從汽車電子到醫療設備，嵌入式係統無處不在，深刻地改變著我們的生活和社會。掌握嵌入式係統的設計與開發技術，已成為衡量一名優秀工程師綜閤實力的重要標準。《嵌入式係統設計與開發實戰》一書，正是為瞭滿足廣大嵌入式係統愛好者、初學者以及希望提升專業技能的開發人員的需求而傾力打造。本書內容涵蓋嵌入式係統設計與開發的各個關鍵環節，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者建立紮實的理論基礎，掌握核心開發技能，並能夠獨立完成復雜的嵌入式項目。 本書結構與內容詳解： 本書分為四大模塊，由淺入深，層層遞進，確保讀者能夠係統地掌握嵌入式係統的設計與開發流程： 第一部分：嵌入式係統基礎理論與架構解析 本部分旨在為讀者構建堅實的理論基石，深入理解嵌入式係統的本質和工作原理。 第一章：嵌入式係統概述與發展趨勢 1.1 什麼是嵌入式係統？ 深入剖析嵌入式係統的定義、特點（如專一性、實時性、可靠性、低功耗、小型化等）及其在現代科技中的重要地位。 通過生動的實例，如智能手機、導航係統、傢電控製等，闡述嵌入式係統的廣泛應用領域。 1.2 嵌入式係統的硬件組成 詳細介紹嵌入式係統的核心硬件組件，包括微處理器（MPU）/微控製器（MCU）、存儲器（RAM、ROM、Flash）、輸入/輸齣（I/O）接口、通信接口（UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet等）、傳感器、執行器以及電源管理單元等。 講解不同類型處理器（如ARM Cortex-M係列、RISC-V等）的架構特點和應用場景。 分析存儲器的工作原理、類型及選擇考量。 1.3 嵌入式係統的軟件組成 闡述嵌入式軟件的層次結構，包括底層驅動程序、操作係統（RTOS）、中間件以及應用程序。 深入介紹實時操作係統（RTOS）的概念、關鍵特性（如任務調度、進程間通信、中斷處理、內存管理等）和常用RTOS（如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS等）的特點與應用。 討論嵌入式 Linux 的架構、移植過程以及在高性能嵌入式係統中的應用。 1.4 嵌入式係統的典型應用領域 係統性梳理嵌入式係統在物聯網（IoT）、智能傢居、工業自動化（PLC、SCADA）、汽車電子（ADAS、ECU）、醫療健康、消費電子、航空航航天等領域的具體應用，展示嵌入式技術如何賦能各行各業。 1.5 嵌入式係統發展趨勢與前沿技術 探討人工智能（AI）與嵌入式係統的結閤（如邊緣AI、TinyML），以及其帶來的機遇與挑戰。 分析低功耗設計、安全性的重要性以及麵臨的攻防技術。 展望未來嵌入式係統在5G、雲計算、邊緣計算等新技術的驅動下的發展方嚮。 第二章：微控製器（MCU）與微處理器（MPU）核心架構 2.1 微控製器（MCU）體係結構詳解 深入剖析典型MCU的內部結構，包括CPU核心（如ARM Cortex-M係列）、總綫結構、存儲器映射、中斷控製器、定時器、ADC/DAC、GPIO、DMA等關鍵外設。 講解寄存器、指令集、流水綫等CPU核心工作原理。 通過具體MCU芯片（如STM32係列、ESP32係列等）的實例，結閤其數據手冊，加深理解。 2.2 微處理器（MPU）體係結構詳解 介紹MPU與MCU的差異，重點講解MPU更強大的處理能力、更復雜的內存管理單元（MMU）、緩存機製（Cache）以及多核架構。 分析ARMv7/v8架構（如Cortex-A係列）的特點，以及其在高性能嵌入式設備中的應用。 探討Linux操作係統在MPU上的運行機製，如引導加載程序（Bootloader）、內核初始化、設備樹（Device Tree）等。 2.3 片上係統（SoC）設計理念 介紹SoC的概念，即一個芯片上集成瞭多個功能模塊，如CPU、GPU、DSP、通信模塊、I/O控製器等。 分析SoC的設計優勢（集成度高、功耗低、成本效益）和挑戰（設計復雜度、驗證難度）。 第二部分：嵌入式開發環境搭建與軟件編程 本部分將指導讀者如何搭建和使用主流的嵌入式開發工具鏈，並掌握C語言和匯編語言在嵌入式開發中的應用。 第三章：嵌入式開發環境搭建 3.1 交叉編譯環境的構建 詳細介紹交叉編譯的概念，即在一個平颱上生成在另一個不同架構的平颱上運行的代碼。 指導讀者如何安裝和配置GCC交叉編譯工具鏈，包括針對不同目標平颱的工具鏈選擇。 講解構建嵌入式 Linux 交叉編譯工具鏈（如Buildroot、Yocto Project）的方法。 3.2 集成開發環境（IDE）的選擇與使用 介紹主流嵌入式IDE，如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、VS Code（結閤PlatformIO或CMake）、Eclipse CDT等。 演示IDE的基本操作，包括項目創建、代碼編輯、編譯、鏈接、調試等。 講解如何集成編譯器、調試器和仿真器。 3.3 調試工具與技巧 介紹硬件調試器（如JTAG、SWD）的工作原理和連接方式。 講解在IDE中設置斷點、單步執行、觀察變量、查看內存等調試方法。 介紹printf重定嚮、邏輯分析儀等輔助調試手段。 討論常見的調試陷阱和解決策略。 第四章：嵌入式C語言編程實戰 4.1 C語言在嵌入式係統中的特性與限製 重點講解C語言在嵌入式開發中的應用，包括位操作、指針、結構體、枚舉等。 分析嵌入式C語言編程需要注意的事項，如內存管理（堆棧）、數據類型選擇、函數調用約定、中斷服務函數編寫規範等。 討論嵌入式係統對C語言效率和資源占用的要求。 4.2 嵌入式驅動程序開發 講解如何編寫底層硬件驅動程序，包括GPIO、UART、SPI、I2C、ADC等常用外設的驅動。 通過實例，演示如何讀取傳感器數據、控製執行器、實現設備間的通信。 介紹設備驅動模型（如Linux設備模型）的概念。 4.3 實時操作係統（RTOS）下的C語言編程 學習如何在RTOS環境下進行多任務編程，包括任務創建、任務間通信（消息隊列、信號量、互斥鎖）、任務同步、中斷處理。 通過實例，展示如何利用RTOS提高係統的並發性和響應性。 講解RTOS的調度策略及其對程序設計的影響。 4.4 內存管理與優化 深入探討嵌入式係統中的內存分配（靜態分配、動態分配）與管理。 講解內存泄漏的檢測與避免，以及內存碎片化的處理。 分享內存優化技巧，以適應資源受限的嵌入式環境。 第五章：嵌入式匯編語言應用與優化 5.1 匯編語言基礎與指令集 介紹匯編語言的基本概念，包括寄存器、指令、尋址方式、僞指令等。 選取一款典型嵌入式處理器（如ARM）的匯編指令集，詳細講解其常用指令。 解釋匯編語言與高級語言（C語言）的相互調用機製。 5.2 匯編語言在嵌入式開發中的優勢與場景 闡述匯編語言在性能優化、代碼壓縮、硬件直接訪問、特殊指令應用等方麵的優勢。 列舉適閤使用匯編語言的場景，如中斷服務程序、啓動代碼、底層驅動、高性能計算模塊等。 5.3 匯編與C語言混閤編程實踐 通過具體示例，演示如何在C語言程序中嵌入匯編代碼，或調用匯編函數。 講解如何利用匯編優化C語言函數的關鍵部分，以達到極緻的性能。 分析混閤編程的注意事項和潛在問題。 5.4 匯編語言的性能分析與調優 介紹性能分析工具（如性能計數器、反匯編分析）的使用。 指導讀者如何通過分析匯編代碼，找齣性能瓶頸，並進行優化。 探討循環展開、指令流水綫利用、緩存優化等匯編層麵的優化技巧。 第三部分：嵌入式係統硬件接口與通信協議 本部分將聚焦於嵌入式係統與外部世界的交互，深入講解各種硬件接口和通信協議的設計與實現。 第六章： GPIO、定時器與中斷係統 6.1 通用輸入/輸齣（GPIO）接口 詳細講解GPIO的原理、配置（輸入/輸齣模式、上拉/下拉、推挽/開漏輸齣）。 演示如何通過GPIO控製LED、讀取按鍵狀態、驅動繼電器等。 6.2 定時器與延時 介紹定時器的種類（通用定時器、低功耗定時器、看門狗定時器）及其工作原理。 講解如何使用定時器實現精確的延時、周期性任務和脈衝寬度調製（PWM）。 討論看門狗定時器的作用與配置。 6.3 中斷係統 深入講解中斷的産生、響應、處理過程。 分析中斷控製器的工作原理、中斷優先級、中斷嚮量錶。 指導讀者編寫中斷服務函數（ISR），並處理中斷嵌套。 介紹外部中斷、定時器中斷、通信中斷等常見中斷源。 第七章：串行通信接口（UART、SPI、I2C） 7.1 通用異步收發傳輸器（UART） 講解UART的工作原理（波特率、數據位、停止位、校驗位）。 演示如何使用UART進行設備間的點對點通信，如與PC的串口通信、與其他MCU通信。 介紹RS-232、RS-485等標準。 7.2 串行外設接口（SPI） 講解SPI的工作原理（主從模式、時鍾極性與相位）。 演示如何使用SPI連接外設，如Flash存儲器、傳感器、顯示屏。 分析SPI在高速數據傳輸中的優勢。 7.3 內部集成電路互連（I2C） 講解I2C的工作原理（主從模式、SCL/SDA總綫、地址）。 演示如何使用I2C連接多個設備，如EEPROM、溫濕度傳感器、ADC/DAC。 分析I2C在多設備連接和低速數據傳輸中的便利性。 第八章：模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC） 8.1 模數轉換器（ADC） 深入講解ADC的工作原理、采樣率、分辨率、量化誤差。 介紹不同類型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）。 演示如何配置ADC，讀取模擬信號，如溫度、電壓、光照強度等。 介紹ADC在傳感器數據采集中的應用。 8.2 數模轉換器（DAC） 講解DAC的工作原理、分辨率、轉換速度。 演示如何使用DAC産生模擬信號，如音頻輸齣、控製信號。 第九章：常用通信協議與總綫技術 9.1 控製器局域網（CAN）總綫 深入介紹CAN總綫的特點（高可靠性、實時性、多主）。 講解CAN幀結構、仲裁機製。 演示CAN總綫在汽車電子、工業自動化中的應用。 9.2 通用串行總綫（USB）協議 介紹USB協議的層次結構、端點概念。 講解USB設備類（HID、Mass Storage、CDC）。 演示如何在嵌入式設備上實現USB設備端或主機端功能。 9.3 以太網（Ethernet）接口 介紹以太網物理層和數據鏈路層。 講解TCP/IP協議棧在嵌入式係統中的實現，如lwIP。 演示如何構建嵌入式網絡設備，實現遠程控製和數據傳輸。 9.4 無綫通信技術概述 簡要介紹Wi-Fi、藍牙、Zigbee、LoRa等主流無綫通信技術。 討論其在物聯網應用中的特點與選擇。 第四部分：嵌入式係統項目實戰與進階 本部分將引導讀者將所學知識應用於實際項目，並通過案例分析和進階主題，進一步提升開發能力。 第十章：嵌入式係統項目開發流程與方法 10.1 項目需求分析與係統設計 講解如何進行需求分析，明確項目功能和性能指標。 介紹係統架構設計、硬件選型、軟件模塊劃分。 討論嵌入式係統設計中的權衡與取捨。 10.2 硬件電路設計與PCB布局 講解嵌入式硬件電路設計的基本原則。 介紹PCB布局、布綫、電源、地綫處理等關鍵要素。 簡要介紹EDA工具的使用。 10.3 軟件開發、集成與測試 強調模塊化開發、版本控製（如Git）。 介紹軟件集成的方法和調試策略。 講解單元測試、集成測試、係統測試的重要性。 10.4 嵌入式係統調試與問題排查 歸納總結常見的調試技巧和工具。 分享係統性排查硬件和軟件問題的思路。 第十一章：典型嵌入式項目案例分析 11.1 智能傢居溫濕度監測與控製係統 結閤傳感器（溫濕度傳感器）、MCU、通信模塊（Wi-Fi/藍牙）和執行器（繼電器），設計並實現一個智能傢居的溫濕度監測與控製係統。 演示如何編寫驅動程序、設計RTOS任務、實現網絡通信。 11.2 工業自動化數據采集與傳輸模塊 使用MCU采集工業現場的傳感器數據（如壓力、流量），並通過CAN總綫或以太網將數據傳輸到上位機。 重點講解CAN通信協議的實現或TCP/IP網絡通信。 11.3 嵌入式 Linux 下的應用程序開發 以一個簡單的網絡服務程序或GUI應用程序為例，介紹在嵌入式Linux係統上進行開發的全過程，包括交叉編譯、部署、調試。 簡要介紹Qt for Embedded等GUI開發框架。 第十二章：嵌入式係統進階主題 12.1 嵌入式實時操作係統（RTOS）深入探討 深入比較不同RTOS的優缺點，如FreeRTOS、RT-Thread、μC/OS、Zephyr等。 講解RTOS的內存管理、中斷處理、實時性保證等更高級的主題。 12.2 Linux 內核與驅動開發入門 介紹Linux內核的結構、模塊化設計。 講解編寫Linux設備驅動的基本步驟和框架。 對於有誌於開發嵌入式Linux係統的讀者，提供進一步學習的指引。 12.3 嵌入式係統安全性 討論嵌入式係統麵臨的安全威脅（如固件篡改、數據泄露、拒絕服務攻擊）。 介紹常見的安全防護措施，如加密、認證、安全啓動、代碼簽名。 12.4 低功耗設計技術 講解各種低功耗模式（如睡眠模式、待機模式）及其喚醒機製。 探討硬件和軟件層麵的功耗優化策略。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一章節都配有清晰的理論講解和實際操作指導，確保讀者不僅理解“為什麼”，更能學會“怎麼做”。 豐富的代碼示例： 提供大量經過驗證的C語言和匯編語言代碼片段，涵蓋各類硬件接口和通信協議，方便讀者直接參考和移植。 案例驅動學習： 通過多個貼近實際應用的案例分析，引導讀者將理論知識融會貫通，解決真實世界的開發問題。 由淺入深，循序漸進： 內容結構閤理，從基礎概念到高級主題，逐步引導讀者深入掌握嵌入式係統設計的核心技術。 麵嚮廣泛讀者群體： 無論是初學者，還是有一定基礎的工程師，都能從本書中獲得有價值的知識和技能提升。 關注前沿技術： 適當引入瞭AIoT、邊緣計算等前沿技術在嵌入式係統中的應用，為讀者指明未來的發展方嚮。 目標讀者： 計算機科學、電子工程、自動化等相關專業的在校學生。 希望進入嵌入式開發領域的初學者。 從事嵌入式軟件、硬件、係統集成等工作的工程師。 對物聯網、智能硬件、機器人等領域感興趣的技術愛好者。 《嵌入式係統設計與開發實戰》將是您通往嵌入式開發領域的得力助手，助您在快速發展的嵌入式技術浪潮中，成為一名優秀的嵌入式係統工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在是讓人眼前一亮，封麵選用瞭非常沉穩的深藍色調，配上簡潔有力的白色字體，一下子就奠定瞭專業、嚴謹的基調。拿在手裏沉甸甸的質感，讓人感覺這不是一本普通的教學資料，而是一部值得細細研讀的工具書。內頁的紙張選擇也十分考究，不是那種廉價的、容易反光的紙張，而是偏嚮啞光處理，即便是長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞，這對於需要對照代碼和硬件手冊反復閱讀的技術書籍來說，簡直是福音。側邊裁切得非常規整，顯示齣齣版社在細節上的用心。尤其值得稱贊的是，書中大量使用瞭高質量的插圖和流程圖，綫條清晰銳利，復雜係統的架構圖能夠一目瞭然地展示齣來，這在理解那些抽象的硬件寄存器映射和中斷處理流程時，起到瞭至關重要的輔助作用。從開箱的瞬間到翻開第一頁，這本書給我的第一印象就是“專業、耐用、注重用戶體驗”。這絕不是那種敷衍瞭事的齣版物，它在每一個環節都體現瞭對目標讀者群體的尊重和深入的理解，讓人非常期待內容本身是否能達到同樣的高度。

評分☆☆☆☆☆

語言風格上，這本書展現齣一種罕見的清晰度和權威感，絲毫沒有傳統教材那種闆著麵孔的僵硬。作者的行文筆觸非常紮實，用詞精準，但同時又保持瞭一種鼓勵探索的語氣。在解釋一些復雜的指令集操作時，作者會穿插一些簡短的、類比性的描述，使得晦澀的硬件操作變得生動起來。例如，在描述循環緩衝區的操作時，他沒有直接堆砌地址計算公式，而是將其比作“流水綫上的工人精確地拿取和放置零件”，這種恰到好處的比喻極大地降低瞭概念理解的門檻。此外，本書對錯誤處理和異常管理的探討也極為深入，這在很多同類書籍中是被忽略的“高階”內容。作者強調瞭在實時係統中，如何優雅地處理看門狗復位和非法內存訪問，這種對健壯性工程的關注，使得這本書的適用範圍從入門學習擴展到瞭實際的工業級産品開發。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排邏輯簡直是教科書級彆的典範，完全貼閤一個初學者從入門到精通的認知麯綫。開篇並沒有急於拋齣復雜的底層寄存器操作，而是先用宏觀的視角介紹瞭TMS320F240x係列在工業控製領域的核心優勢和應用場景，這為後續的學習提供瞭明確的“為什麼學”的動機。隨後，對DSP的基礎架構，特彆是哈佛結構和流水綫機製的講解，深入淺齣，即便是對DSP概念有些模糊的讀者，也能迅速建立起正確的知識框架。最讓我贊賞的是，它將匯編語言的學習與C語言的應用緊密地結閤起來，而不是割裂開來。在介紹特定功能模塊（比如PWM生成或ADC采樣）時，會先給齣C語言實現的基本框架，然後立即深入到匯編層麵對性能瓶頸或特定時序要求的優化，這種“理論結閤實踐、高級語言帶動底層理解”的敘述方式，極大地提高瞭學習效率，避免瞭陷入純粹的底層代碼堆砌帶來的枯燥感。

評分☆☆☆☆☆

實踐環節的豐富性遠遠超齣瞭我的預期，這纔是真正決定一本技術書籍價值的關鍵所在。隨書附帶的光盤內容極其豐富，不僅僅是源碼，更包含瞭大量的調試配置文件和完整的項目模闆。我嘗試搭建瞭一個簡單的電機閉環控製示例，發現書中提供的代碼幾乎可以直接在目標硬件上運行，這省去瞭大量環境配置和基礎模塊調試的時間。更貼心的是，對於一些關鍵的、容易齣錯的初始化代碼段，作者不僅提供瞭代碼注釋，還在對應的章節裏附上瞭詳細的“陷阱分析”——專門指齣初學者最容易在哪裏栽跟頭，以及如何通過軟件模擬或示波器抓波形來驗證正確性。這種“預判式”的指導，體現瞭作者深厚的工程經驗。它教會的不僅是如何寫齣能跑的代碼，更是如何像一個經驗豐富的工程師那樣去思考和驗證代碼的可靠性。

評分☆☆☆☆☆

就內容更新和前瞻性而言，這本書在處理特定F240x係列特性時，展現瞭很高的專業深度。它沒有泛泛而談通用的DSP知識，而是聚焦於該係列獨有的ePWM模塊的死區插入、故障保護邏輯的配置，以及高性能ADC的同步觸發機製等“硬核”功能。對於這些需要精確時序控製的功能塊，作者給齣瞭詳細的時序圖和寄存器位域的講解，這對於進行高性能伺服驅動或電源管理係統設計的工程師來說，是極其寶貴的參考資料。閱讀過程中，我感覺作者對目標芯片的每一個重要模塊都有第一手的調試經驗。特彆是關於DSP的自檢和啓動流程的描述，詳盡到連啓動時的內部RAM自檢過程都做瞭代碼級的分析，這種對細節的執著，保證瞭讀者在實際項目遇到棘手問題時，能從書中找到深入挖掘的綫索，而不是停留在錶麵調用API的層麵。