DSP控制技术实践

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页数:288
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出版时间:2009-5
价格:29.80元
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isbn号码:9787508381800
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图书标签:
  • DSP
  • DSP
  • 数字信号处理
  • 控制系统
  • 实践
  • 嵌入式系统
  • 算法实现
  • 电机控制
  • 滤波技术
  • 实时控制
  • 应用开发
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具体描述

《DSP控制技术实践》主要以TI公司的TMS320F28x系列DSP为对象,以TMS320F28x的应用技术为重点。全书共十章。第一章~第五章主要介绍TMS320F28x系列DSP的原理,包括DSP的起源、现状及发展,并系统介绍了TMS320F28x系列DSP的总体结构、CPU及存储器映像、外设模块、寻址方式、指令系统及开发环境等。第六章~第十章主要介绍了TMS320F28x系列DSP的应用,主要包括其在电能质量监测、无刷直流电机、永磁同步电机中的应用,并对TMS320F28x系列DSP进行系统开发过程中出现的问题及解决方法进行了总结。

《DSP控制技术实践》以DSP的应用技术为重点,淡化原理、注重实用。《DSP控制技术实践》适合作为各种层次教学、培训的教材或参考书,也是初中级工程技术人员自学TMS320F28x系列DSP的理想选择。

好的,这是一本与《DSP控制技术实践》内容不重叠的图书简介,旨在全面深入地介绍嵌入式系统软件架构设计与高级应用。 --- 图书名称:《嵌入式系统软件架构设计与高级应用:从硬件抽象到实时操作系统内核优化》 图书简介 在当代电子信息领域,嵌入式系统已不再是简单的“微控制器+传感器”的组合,而是支撑起物联网、工业自动化、智能终端等前沿技术的核心基石。然而,随着系统复杂度的急剧攀升,如何构建一个健壮、高效、可维护的软件架构,成为了决定项目成败的关键瓶颈。本书《嵌入式系统软件架构设计与高级应用:从硬件抽象到实时操作系统内核优化》正是为解决这一核心挑战而编写的深度技术专著。 本书聚焦于嵌入式软件工程的“上层”与“中层”设计哲学,系统地梳理了从硬件资源抽象到复杂应用层逻辑构建的全栈式架构思路。它不侧重于具体的数字信号处理算法实现,而是深入探讨支撑这些算法高效运行的软件工程基础。 第一部分:现代嵌入式软件的基石——分层架构与抽象设计 本部分致力于奠定坚实的软件工程基础,指导读者如何摆脱对特定芯片手册的过度依赖,构建可移植、高内聚、低耦合的软件体系。 1. 嵌入式软件架构的演进与范式选择: 详细分析了传统的“裸机”编程模式的局限性,重点阐述了面向对象设计(OOD)在嵌入式环境中的适用性与挑战,并深入探讨了基于组件化(Component-Based)和面向服务(Service-Oriented Architecture, SOA)的嵌入式系统架构模式,例如AUTOSAR的理念如何在资源受限的环境中被裁剪和应用。 2. 硬件抽象层(HAL)的深度剖析与实现: HAL是架构健壮性的生命线。本书不仅讲解了如何封装寄存器访问,更着重探讨了虚拟设备驱动模型(VDD)的设计,以及如何通过接口定义语言(IDL)的思想,在不同微处理器家族之间实现驱动代码的无缝切换。内容涵盖了中断向量表的统一管理、异步事件驱动模型的HAL层实现,以及内存映射I/O的地址空间隔离策略。 3. 驱动程序的结构化与资源管理: 探讨了复杂设备(如高速网络接口、图形处理器)驱动的设计模式,包括环形缓冲区(Ring Buffer)在数据流处理中的应用、DMA通道的资源仲裁机制,以及如何通过有限状态机(FSM)来管理驱动的生命周期(初始化、就绪、错误恢复)。 第二部分:实时性与并发性:RTOS内核的深入解析与调优 实时操作系统(RTOS)是保证系统确定性的核心。本书将理论与实践紧密结合,深入到RTOS的内核实现细节,旨在让读者不仅会“用”调度器,更能“理解”并“优化”它。 1. 任务调度机制的精细控制: 系统性地对比了固定优先级抢占式、轮转法以及混合调度策略的性能特征。本书重点分析了多核异构系统中的负载均衡算法,以及如何设计优先级继承/优先级天花板协议来有效避免经典同步问题的死锁与优先级反转。 2. 内存管理在嵌入式环境中的优化: 传统的动态内存分配(如`malloc/free`)在实时系统中是危险的。本书详细介绍了内存池(Memory Pool)、静态内存分配策略以及 Slab 分配器在嵌入式RTOS中的具体实现细节和性能权衡。此外,还探讨了内存保护单元(MPU)在任务间内存隔离和安全增强中的配置与应用。 3. 高效的进程间通信(IPC)机制: 深入分析了消息队列、信号量、互斥锁以及事件标志组等同步原语的底层实现逻辑(如如何使用位图或链表来管理等待队列)。特别针对高吞吐量数据流,详细讲解了零拷贝(Zero-Copy)技术在IPC中的应用,以最大限度减少数据在内核态和用户态之间复制带来的性能损耗。 第三部分:高级应用集成与系统级可靠性设计 软件架构的价值最终体现在上层应用的稳定性和功能扩展性上。本部分将架构知识应用于复杂的系统集成场景。 1. 固件空中升级(OTA)的架构设计: 针对安全性、原子性和回滚机制,详细阐述了A/B分区系统的设计原理,引导读者构建可靠的引导加载程序(Bootloader)与应用镜像的切换逻辑。同时,讨论了数据模型版本兼容性的处理策略。 2. 系统级调试与性能分析工具链: 强调了“测量”的重要性。除了传统的JTAG/SWD调试外,本书重点介绍了系统级跟踪宏(如SWO/ITM)的配置与使用,如何利用运行时事件记录器(Runtime Event Logger)来重构和分析复杂调度下的非确定性问题,以及如何利用CPU性能计数器来精确度量代码热点。 3. 嵌入式软件的质量保证与测试策略: 介绍了一套侧重于嵌入式特性的测试方法论,包括硬件在环(HIL)测试平台的搭建、模糊测试(Fuzzing)在驱动层面的应用,以及如何设计看门狗(Watchdog)与心跳检测机制来监控软件的逻辑健康状态,确保系统在长时间运行下的高可靠性。 目标读者: 本书适合具有C/C++编程基础,并希望深入理解嵌入式系统底层运行机制、掌握现代软件架构设计原则的软件工程师、固件开发者、嵌入式系统架构师,以及从事实时系统研究的高年级本科生和研究生。阅读本书后,读者将具备从零开始设计一个高性能、高可靠性的多任务嵌入式操作系统的核心能力。

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读后感

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用户评价

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拿到《DSP控制技术实践》这本书,就像是打开了一个通往数字信号处理控制世界的大门。它的内容之详实,逻辑之清晰,让我受益匪浅。我尤其喜欢书中关于DSP在通信领域的广泛应用。这本书详细介绍了如何利用DSP实现各种通信协议,例如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等,并提供了相应的代码实现和优化技巧。这对于我进行物联网设备的开发,提供了非常实用的指导。我记得在书中关于DSP在遥感技术中的应用部分,让我对DSP在处理海量遥感数据方面的能力有了新的认识。书中详细讲解了如何利用DSP进行遥感图像的采集、预处理、特征提取和分类,以及如何实现地理信息系统的构建。这对于我进行环境监测和地理信息分析项目,提供了重要的技术支持。此外,书中还对DSP在金融领域的应用进行了介绍,例如高频交易、风险评估等。这让我对DSP技术在金融科技领域的巨大潜力有了更深刻的认识。我将这本书视为我的DSP学习的“金钥匙”,它不仅教授我知识,更启迪我思维,让我能够将DSP技术应用到更广阔的领域。

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初次接触《DSP控制技术实践》这本书,我就被它所展现出的强大实力所折服。这本书的内容之详实,涉及的知识面之广,都让我感到惊叹。它不仅仅是一本关于DSP技术入门的书籍,更是一本能够指导实际工程应用的宝典。我尤其欣赏书中关于DSP芯片内部架构和工作原理的详细讲解。理解这些底层细节,对于我们进行高效的程序设计和性能优化至关重要。书中对不同DSP系列的特点、优势以及适用场景进行了清晰的对比分析,这为我选择合适的DSP芯片提供了有力的参考。我记得在书中关于数字滤波器设计的部分,为我解决了很多在信号处理中遇到的实际问题。书中提供了多种滤波器设计方法,包括巴特沃斯、切比雪夫、线性相位滤波器等,并详细讲解了如何根据具体的应用需求来选择合适的滤波器类型和设计参数。此外,书中还对各种滤波器算法的实现细节进行了深入的剖析,并提供了相应的C语言代码示例。这让我能够轻松地将这些理论知识转化为实际可用的程序。更令我惊喜的是,书中还涉及了DSP在嵌入式系统中的硬件接口设计和驱动开发。对于ADC、DAC、GPIO、SPI、I2C等常用接口的配置和使用,书中都进行了详细的说明,并提供了丰富的代码示例。这为我进行硬件设计和系统集成提供了极大的便利。我坚信,这本书将成为我DSP技术道路上的一盏明灯,指引我不断前进。

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这本《DSP控制技术实践》的封面设计给我留下了深刻的印象,它不仅仅是一本技术书籍,更像是一扇通往数字信号处理控制领域的大门。初次翻阅,就被其详实的案例和清晰的逻辑所吸引。我尤其欣赏其中对不同DSP芯片选型和开发环境搭建的细致讲解,这对于初学者来说简直是福音。很多时候,我们会在理论学习中遇到瓶颈,不知道如何将抽象的概念转化为实际可行的代码。这本书恰恰解决了这个问题,它通过大量的工程实践案例,一步步地引导读者如何理解和应用DSP在各种控制系统中的核心技术。例如,书中关于电机控制的部分,详细介绍了如何利用DSP实现高精度、高效率的矢量控制,从霍尔传感器的信号采集到PWM波形的生成,再到PID算法的实现和优化,每一个环节都讲解得淋漓尽致。这让我能够更直观地理解复杂的控制算法,并能将其灵活地运用到我自己的项目中。此外,书中对于滤波算法的深入剖析,也让我受益匪浅。无论是低通、高通、带通还是陷波滤波,书中都提供了多种实现方式,并对其性能进行了详细的对比分析。这对于处理实际工程中的噪声问题,以及优化系统性能至关重要。我记得之前在调试一个音频处理系统时,一直被噪声困扰,尝试了很多方法都收效甚微。读完这本书后,我才恍然大悟,原来是滤波器设计的不当导致的。书中关于有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)滤波器的设计方法,以及它们在实际应用中的优缺点,为我提供了全新的思路。我迫不及待地想将书中所学的知识运用到我的项目中,期待能创造出更出色的产品。

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《DSP控制技术实践》这本书,如同一位经验丰富的导师,为我揭示了DSP控制技术的奥秘。我最喜欢这本书的地方在于它始终坚持实践导向,将抽象的理论知识与具体的工程应用紧密结合。书中大量的案例分析,从简单的电机调速到复杂的工业自动化系统,都展现了DSP在各个领域的强大能力。我印象最深刻的是书中关于实时信号采集和处理的部分。在许多实时控制系统中,快速准确地采集和处理模拟信号是至关重要的。这本书详细讲解了如何利用DSP的ADC模块,如何进行采样率的选择,如何进行抗混叠滤波,以及如何高效地对采集到的数据进行处理和分析。这对于我在音频处理和传感器数据采集项目中的应用,提供了非常实用的指导。书中还深入探讨了DSP在数字信号滤波方面的应用。无论是用于去除噪声、提取有用信号,还是用于实现特定的信号变换,DSP都扮演着至关重要的角色。这本书详细介绍了各种滤波器设计方法,如FIR、IIR滤波器,并提供了优化代码以提高运算效率。此外,书中还涉及了DSP在通信系统中的应用,如调制解调、编码解码等,为我理解和开发通信相关的嵌入式系统提供了重要的理论基础。我发现,这本书不仅仅是知识的传递,更是能力的培养,让我能够真正地将DSP技术应用到实际的工程项目中。

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《DSP控制技术实践》这本书,是我在DSP学习道路上遇到的一个里程碑。它以一种极其直观和实用的方式,将DSP的强大功能展现在我面前。我最欣赏这本书的,是它对于DSP与FPGA的协同设计的深入探讨。在许多高性能的嵌入式系统中,DSP和FPGA的结合能够发挥出1+1>2的效果。这本书详细讲解了如何将DSP和FPGA集成到一个系统中,如何进行数据交换和通信,以及如何利用FPGA来实现DSP无法完成的高速并行处理任务。这对于我进行高性能计算和实时信号处理项目,提供了重要的技术支持。我记得在书中关于DSP在嵌入式人工智能(Edge AI)方面的应用,让我对DSP在未来智能设备中的角色有了更深刻的认识。书中讲解了如何利用DSP来运行轻量级的神经网络模型,如何进行模型优化和部署,以及如何实现边缘设备的智能决策。这为我开发智能传感器、智能家电等产品提供了新的思路。此外,书中还对DSP在嵌入式安全方面的应用进行了介绍,例如加密解密、数字签名等。这让我能够更好地理解和设计安全的嵌入式系统,保护用户数据的隐私和安全。我深信,这本书不仅能够提升我的技术能力,更能激发我对未来嵌入式技术发展方向的思考。

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在我收到《DSP控制技术实践》这本书的那一刻,我就知道我找到了一本真正能够引领我走向实践的宝藏。这本书的独特之处在于它不仅仅停留在理论讲解,而是将重心放在了“实践”二字上。书中的每一个章节都充满了实际的应用案例,从基础的信号采集与处理,到复杂的系统控制,都进行了详尽的阐述。我尤其喜欢书中关于DSP在音频信号处理中的应用。过去的音频处理经验,多依赖于PC端的软件,而这本书则教会我如何在嵌入式平台上实现高质量的音频处理。书中详细讲解了如何利用DSP进行ADC采样,如何实现数字滤波器,如何进行音频编码解码,以及如何实现混响、均衡等音频特效。这让我能够开发出更具创新性的音频设备。我记得在书中关于DSP在运动控制中的应用部分,为我解决了很多在伺服系统设计中遇到的难题。书中详细讲解了如何利用DSP实现精确的PWM波形生成,如何进行电机位置、速度和电流的反馈,以及如何应用PID、模糊逻辑等控制算法来优化运动轨迹和响应速度。这对于我进行工业自动化设备的开发,提供了至关重要的指导。此外,书中还对DSP在医疗设备中的应用进行了介绍,例如心电图信号采集与分析、医疗影像处理等。这让我对DSP技术在医疗健康领域的巨大潜力有了更深刻的认识。

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我一直对嵌入式系统和实时控制有着浓厚的兴趣,而《DSP控制技术实践》这本书,无疑为我打开了一个全新的视野。这本书的内容之丰富,远远超出了我最初的预期。它不仅仅停留在理论层面,而是深入到DSP控制技术的实际应用和工程实践中。我尤其赞赏书中对各种控制算法的详细阐述,比如PID控制、模糊控制、以及一些更高级的自适应控制策略。书中通过大量的实例,生动地展示了如何将这些理论算法转化为具体的DSP代码,并如何在实际的硬件平台上进行调试和优化。这对于我来说,是极其宝贵的经验。我记得在学习过程中,书中关于电机驱动和控制的部分,让我茅塞顿开。过去,我对于如何实现高动态响应的电机控制一直感到困惑,而这本书通过讲解如何利用DSP生成精确的PWM信号,如何进行电流和速度的反馈,以及如何应用各种控制算法来达到预期的性能指标,为我指明了方向。书中对于硬件接口的讲解也非常到位,比如ADC、DAC、定时器、中断等,这些都是DSP控制系统中不可或缺的部分。书中关于如何高效地利用这些硬件资源,如何进行中断优先级管理,以及如何优化数据采集和处理流程,都提供了非常实用的建议。此外,书中还涉及了通信协议和数据传输等方面的内容,这对于构建复杂的分布式控制系统至关重要。我深信,这本书将成为我未来在DSP控制领域深入研究和开发的宝贵财富。

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我是一位对嵌入式系统和实时控制充满热情的工程师,而《DSP控制技术实践》这本书,无疑为我打开了一扇通往更深层次技术世界的大门。这本书的内容之丰富,逻辑之严谨,让我深感震撼。它不仅仅停留在基础理论的讲解,而是深入到DSP控制技术的实际应用和工程实践之中。我尤其欣赏书中对于DSP芯片内部中断系统的详细阐述。在实时控制系统中,高效的中断处理是保证系统稳定性和实时性的关键。这本书详细讲解了中断向量表、中断优先级、中断服务程序的编写以及中断嵌套等重要概念,并提供了具体的代码示例。这让我能够更好地理解和利用DSP的中断机制,从而优化程序的响应速度和效率。此外,书中还对DSP在嵌入式系统中的功耗管理和低功耗设计进行了深入的探讨。对于许多便携式设备和电池供电设备来说,降低功耗是至关重要的。这本书提供了多种低功耗设计策略,包括时钟门控、休眠模式、以及低功耗外设的使用等,为我进行绿色能源相关的嵌入式系统设计提供了宝贵的参考。我记得书中关于DSP在数字图像处理中的应用部分,让我对DSP在图像识别和机器视觉领域的潜力有了更深刻的认识。通过学习书中关于图像采集、预处理、特征提取和模式识别等方面的知识,我能够更好地理解和开发相关的嵌入式视觉系统。

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《DSP控制技术实践》这本书,简直是一部 DSP 领域的“武林秘籍”,它将那些看似高深莫测的理论,转化为了可以直接应用于实践的招式。我最喜欢这本书的一点,是它对不同 DSP 架构的深入剖析。过去,我常常对不同厂商的 DSP 芯片感到困惑,不知道它们之间的区别和优劣。这本书通过详细的介绍,让我对 TI、ADI、NXP 等主流 DSP 厂商的产品有了更清晰的认识,并能够根据实际应用需求,选择最合适的芯片。我特别欣赏书中关于DSP在高级控制算法中的应用。例如,书中详细讲解了如何利用DSP实现模型预测控制(MPC)、滑模变结构控制(SMC)等先进控制策略,并提供了相应的算法推导和代码实现。这对于我进行无人机、机器人等高端应用的设计,提供了极大的帮助。我记得在书中关于DSP在通信系统中的应用部分,让我对软件无线电(SDR)有了更深入的理解。书中讲解了如何利用DSP进行数字信号的调制、解调、滤波、编码和解码,以及如何构建灵活可配置的通信系统。这为我开发下一代无线通信设备打下了坚实的基础。此外,书中还涉及了DSP在嵌入式实时操作系统(RTOS)集成方面的知识,这对于构建复杂的、多任务的控制系统至关重要。我将这本书视为我的DSP开发伙伴,相信它将陪伴我不断探索和创新。

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不得不说,《DSP控制技术实践》这本书,简直是DSP控制领域的一部百科全书。当我拿到这本书的时候,就被它厚重的体积和严谨的排版所吸引。翻开扉页,首先映入眼帘的是清晰的目录和详尽的索引,这为我后续的查阅提供了极大的便利。我最喜欢的部分是书中关于各种DSP指令集和汇编语言的讲解。虽然很多时候我们可以直接使用高级语言进行开发,但在追求极致性能和效率的DSP应用中,对底层指令的理解是必不可少的。这本书通过丰富的代码示例,深入浅出地讲解了DSP的架构特点、流水线工作原理、以及各种特殊指令的应用技巧。这对于我优化算法性能,减少代码量,提高运行速度起到了至关重要的作用。我记得在书中关于实时操作系统(RTOS)的应用部分,为我解决了很多在多任务并发处理中遇到的难题。书中详细介绍了如何利用RTOS来管理任务、同步线程、以及进行进程间通信。这使得我在开发复杂的控制系统时,能够更加从容地应对各种实时性要求。此外,书中还涉及了DSP在通信、图像处理、以及信号采集等领域的广泛应用,为我打开了新的思路。我尤其对书中关于FFT(快速傅里叶变换)算法的实现和应用部分印象深刻。通过理解FFT的原理和DSP的优化技巧,我能够更高效地进行频谱分析,并为后续的信号滤波和特征提取打下坚实的基础。这本书无疑将成为我DSP学习生涯中不可或缺的参考。

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