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文檔簡介

1、DSP技術課程教學大綱【課程編號】:22314501【英文譯名】:Digital Signal Processing Technology【適用專業(yè)】:自動化、電子信息【學 分 數(shù)】:3【總 學 時】:48【實踐學時】:32一、本課程教學目的和課程性質1課程教學目的:讓學生了解DSP芯片的基本原理和常用DSP芯片的應用;熟悉DSP芯片開發(fā)工具及使用;掌握DSP系統(tǒng)的軟硬件設計和應用系統(tǒng)開發(fā);具備獨立從事DSP應用開發(fā)的能力。2課程性質:本課程是電子學和通信及自動化等多種學科的專業(yè)選修課程。二、本課程的基本要求1掌握DSP的應用特點和應用場合。2掌握DSP芯片的CPU結構原理和硬件體系結構。3掌

2、握DSP系統(tǒng)設計的過程和步驟,掌握軟硬件的設計和應用系統(tǒng)的開發(fā)難點和要點。4掌握DSP算法優(yōu)化的基本技術和策略。三、本課程與其他課程的關系先修課程:信號與系統(tǒng)、微機原理、數(shù)字信號處理等。后續(xù)課程:無。四、課程內容第一部分:DSP概述知識點:DSP的基本原理和應用場合、特點等。TI的DSP的分類和應用特點。DSP系統(tǒng)的設計過程,DSP芯片的發(fā)展、分類、選擇。DSP芯片的未來及應用。重 點:TI 系列DSP的應用和分類;DSP系統(tǒng)設計過程。難 點:DSP系統(tǒng)設計過程。第二部分:DSP硬件體系 知識點:DSP芯片的體系結構、硬件開發(fā)和電路設計。DSP的CPU結構、存儲器、片內外設、EMIF等;DSP

3、電路系統(tǒng)中的各種電路設計、抗干擾技術等。重 點:DSP芯片的CPU的結構和原理、外設的使用;硬件電路的設計。難 點:CPU的結構和原理;外設的配置和使用。第三部分:DSP軟件體系 知識點:CCS集成開發(fā)環(huán)境及其開發(fā)技術;匯編語言程序設計:匯編尋址方式、指令系統(tǒng)、宏匯編指令、偽指令等;C語言程序設計、優(yōu)化等。重 點:C2000、C5000匯編指令系統(tǒng)、尋址方式;C語言程序設計和優(yōu)化。難 點:尋址方式;C語言優(yōu)化。第四部分:DSP應用系統(tǒng)知識點:DSP應用系統(tǒng)的設計過程,算法優(yōu)化過程和要點,語音處理系統(tǒng)的軟硬件設計、控制領域的控制算法優(yōu)化和設計。重 點:DSP系統(tǒng)設計過程,算法優(yōu)化策略。難 點:語

4、音處理系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件設計,語音算法優(yōu)化、控制算法優(yōu)化。五、教學方法建議實踐教學為主。本課程采用教師講授、課堂討論、學生自己動手實踐相結合的教學模式,努力形成教師和學生雙向互動、對稱平衡的最佳教學模式。六、考核方式考查七、其它說明1. 在教學內容上應安排一定的實驗內容的講解,并注意對學生綜合應用能力培養(yǎng)的引導;2. 學生課后應有一定量的實驗題目,課堂與課下的所花時間為1:2 以上。八、選用教材及主要參考書1建議教材1 胡慶鐘,李小剛等TMS320C55XDSP原理、應用和設計機械工業(yè)出版社2006(適于電子信息工程專業(yè))2 蘇奎峰, 呂強 等TMS320F2812原理與開發(fā)電子工業(yè)出版社2005

5、(適于自動化專業(yè))2建議參考書1 彭啟琮、武樂琴等TMS320VC55X系列DSP的CPU與外設清華大學出版社2005.2 張衛(wèi)寧TMS320C28x系列DSP的CPU與外設(上)清華大學出版社2005.九、學時分配課程內容講課實驗大作業(yè)小計DSP緒論11 設計和開發(fā)一個系統(tǒng)145 DSP體系結構和硬件開發(fā) 246 DSP電路設計11 CCS集成開發(fā)環(huán)境145 匯編語言程序設計268 C語言程序設計4812 基于DSP的語音信號處理246 DSP音視頻算法優(yōu)化設計224合 計163248DSP技術課程實驗教學計劃一、本課程實驗教學的目的和要求該實驗課是與電子、自動化專業(yè)的專業(yè)選修課“DSP技術

6、”相對應的實驗課,目的是是學生鞏固理論課所學并掌握DSP編程的基本方法和技巧。二、本課程實驗內容體系和實驗類型建議驗證性實驗6學時,綜合設計性實驗26學時,也可根據(jù)自己的專業(yè)或實際情況靈活調整學時數(shù)。實驗1到實驗5為電子和自動的必做實驗。其他實驗為電子選做(必做)的,自動化必做(選做)。三、實驗項目內容安排1、CCS軟件應用實驗(3)2、C語言與匯編混合編程的實驗(3)3、DSP定時器的應用(4)4、A/D轉換實驗(4)5、音頻信號發(fā)生(4)6、FIR算法實驗(4)7、直流電機控制(4)8、步進電機控制(4)9、交通燈控制實驗(4)10、語音采集和回放(4)11、語音信號編解碼(4)12、直流

7、無刷電機速度控制(4)實驗課程教學內容安排1項目CCS軟件應用實驗時數(shù)項目性質內容(1)掌握CCS軟件的基本功能和作用(2)掌握CCS軟件的安裝、配置過程(3)了解DSP開發(fā)系統(tǒng)與PC機的連接方法和步驟(4)熟悉CCS開發(fā)環(huán)境和基本操作(5)軟件仿真的作用、步驟和基本原理3驗證綜合設計演示2項目C語言與匯編混合編程的實驗時數(shù)項目性質內容(1)學習用匯編語言編制程序;了解匯編語言程序與C 語言程序的區(qū)別和在設置上的不同。(3)學習在CCS 環(huán)境中調試匯編代碼。(4)在了解C 語言程序工程和匯編語言程序工程結構的基礎上,學習C工程中加入匯編編程的混合編程方法。(5)了解混合編程的注意事項。(6)理

8、解混合編程的必要性和在什么情況下要采用混合編程3驗證綜合設計演示3項目DSP定時器的應用時數(shù)項目性質內容(1)通過實驗熟悉DSP的定時器;(2)掌握DSP定時器的控制方法;(3)掌握DSP的中斷結構和對中斷的處理流程;(4)學會C 語言中斷程序設計,以及運用中斷程序控制程序流程4驗證綜合設計演示4項目A/D轉換實驗時數(shù)項目性質內容(1)通過實驗熟悉VC5509A 的定時器。(2)掌握DSP片內DSP的ADC的原理和寄存器配置。(3)掌握VC5509A 片內AD 的控制方法。4驗證綜合設計演示5項目音頻信號發(fā)生時數(shù)項目性質內容(1)通過實驗學習使用5509DSP 的擴展端口控制外圍設備信息的方法

9、。(2)掌握使用5509DSP 通用計時器的控制原理及中斷服務程序的編程方法。(3)了解蜂鳴器發(fā)聲原理和音樂發(fā)生方法。4驗證綜合設計演示6項目FIR算法實驗(自動選作)時數(shù)項目性質內容(1)掌握用窗函數(shù)法設計FIR 數(shù)字濾波器的原理和方法。(2)熟悉線性相位FIR 數(shù)字濾波器特性。(3)了解各種窗函數(shù)對濾波器特性的影響。4驗證綜合設計演示7項目直流電機控制(電子選作)時數(shù)項目性質內容(1)學習用C 語言編制中斷程序,控制DSP的通用I/O 管腳產生不同占空比的PWM信號。(2)學習DSP 的通用I/O 管腳的控制方法。(3)學習直流電機的控制原理和控制方法。4驗證綜合設計演示8項目步進電機控制

10、(電子選作)時數(shù)項目性質內容通過實驗學習使用DSP 的擴展I/O 端口控制外圍設備信息的方法,掌握使用DSP通用計時器的控制原理及中斷服務程序的編程方法;了解步進電機的控制方法4驗證綜合設計演示9項目交通燈控制實驗時數(shù)項目性質內容(1)熟悉使用ICETEK擴展板控制ICETEK-CTR 上交通燈的方法。(2)掌握TMS320XX系列DSP 定時器的使用和編程(3)掌握TMS320XXDSP 外中斷的使用和編程。(4)學習復雜控制程序設計思路。4驗證綜合設計演示10項目直流無刷電機速度控制(電子選作)時數(shù)項目性質內容(1)通過實驗掌握使用2812DSP來控制直流無刷電機的運轉;(2)直流無刷電機的轉速的PID 控制(3)掌握控制直流無刷電機的正反轉控制(4)掌握直流無刷電機的工作原理和有關程序控制等。4驗證綜合設計演示11項目語音采集和回放(自動選作)時數(shù)項目性質內容(1)了解數(shù)字回聲產生原理、編程及其參數(shù)選擇、控制。(2)熟悉DSP 擴展存儲器EMIF的編程使用方法。(3)掌握McBSP的工作機制、配置方法等。(4)清楚語音信號采集和回放系統(tǒng)的設計過程。清楚程序脈絡,以便增加語音處理模塊。(5)掌握AIC23語音CODEC的配置等工作。4驗證綜合設計演示12項目語音信號編解碼(自動選作)時數(shù)項目性質內容(1)熟悉語音codec 芯片TLV320A

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