DSP原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱

1、DSP原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程名稱：DSP原理與應(yīng)用英文名稱：DSP Theory and Applications課程編號(hào)：學(xué) 時(shí) 數(shù)：48其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時(shí)數(shù)：16 課外學(xué)時(shí)數(shù)：學(xué) 分 數(shù)：3適用專業(yè)：通信工程 一、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是通信工程的必修課程，課程內(nèi)容包括DSP的基本知識(shí)DSP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的介紹及指令系統(tǒng)和DSP程序設(shè)計(jì)，并以TI公司TMS320C5000系列DSP為例詳細(xì)介紹DSP應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程。數(shù)字信號(hào)處理器是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速地實(shí)現(xiàn)各

2、種數(shù)字信號(hào)處理算法。DSP以其高速的信號(hào)數(shù)據(jù)處理能力和嵌入式的結(jié)構(gòu)在在通信、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)及家用電器各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生在硬件上掌握DSP的硬件結(jié)構(gòu)、各部件工作原理；在軟件上掌握DSP的指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)，獨(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)。為學(xué)生以后從事相關(guān)的工作，奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)本課程主要以TMS320C5000系列DSP為基礎(chǔ)講述DSP的CPU結(jié)構(gòu)，外圍設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)、各部件工作原理，DSP的指令系統(tǒng)，從而最后達(dá)到獨(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)的程度?；疽螅?DSP的基本概念、產(chǎn)生背景及其發(fā)展?fàn)顩r。2DSP的特點(diǎn)和主要應(yīng)用方向。3哈佛總線結(jié)

3、構(gòu)和流水線的概念4TI及其他廠家的TMS320系列DSP的基本結(jié)構(gòu)。5TMS320C5000 DSP應(yīng)用一些的具體應(yīng)用實(shí)例6數(shù)字信號(hào)處理中的各種算法，例如卷積和濾波器的特點(diǎn)，通過(guò)分析算法的特點(diǎn)體現(xiàn)DSP的CPU中乘法器和乘法累加單元（MAC）的特點(diǎn)。7DSP中片內(nèi)片外地址分配的特點(diǎn)，8DSP程序設(shè)計(jì)的基本步驟，基本程序設(shè)計(jì)思想9在DSP程序設(shè)計(jì)中使用的的各種文件和格式10數(shù)字信號(hào)處理中空間的概念重點(diǎn)內(nèi)容：1TMS320C5000系列DSP的總線結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。2TMS320C5000系列DSP的流水線的實(shí)現(xiàn)3二進(jìn)制數(shù)據(jù)的表示方法4原碼、補(bǔ)碼方式表達(dá)信息的格式和范圍5定點(diǎn)數(shù)表示數(shù)據(jù)和浮點(diǎn)數(shù)表示數(shù)據(jù)

4、的不同6CPU中PMST，ST0，ST1三個(gè)寄存器的作用7DSP指令中對(duì)操作數(shù)的尋址方式8存儲(chǔ)器配置指令的使用9DSP匯編指令中的常用宏定義10DSP中定時(shí)器的組成、結(jié)構(gòu)和工作方式11DSP中定時(shí)器的中斷實(shí)現(xiàn)方式12數(shù)字信號(hào)處理中基的概念如正交、空間的概念13數(shù)字信號(hào)處理中傅立葉級(jí)數(shù)的定義14數(shù)字信號(hào)處理中模擬和離散的概念以及各自的特點(diǎn)15數(shù)字信號(hào)處理中FIR濾波器模擬實(shí)現(xiàn)公式16數(shù)字信號(hào)處理器中FIR濾波器的離散實(shí)現(xiàn)17FIR濾波器的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算的的方法18無(wú)限長(zhǎng)濾波器設(shè)計(jì)原理難點(diǎn)內(nèi)容：1DSP的CPU結(jié)構(gòu)和組成2DSP中斷處理過(guò)程，詳細(xì)掌握從中斷接收到中斷響應(yīng)程序執(zhí)行的處理過(guò)程3尋址

5、方式主要分為七種，其中的間接尋址方式4飽和處理的意義以及歸一化處理、冗余符號(hào)位的作用5定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換方式，并通過(guò)該內(nèi)容理解CPU中指數(shù)編碼器和移位寄存器的作用6用DSP實(shí)現(xiàn)濾波器的程序設(shè)計(jì)方法三、教學(xué)方式及學(xué)時(shí)分配課程主要是課堂講授和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。本課程著重于培養(yǎng)學(xué)生掌握DSP應(yīng)用技術(shù)能力并且能夠了解現(xiàn)代電子行業(yè)發(fā)展方向，在給學(xué)生奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)與了解更多的現(xiàn)代電子技術(shù)和應(yīng)用，并通過(guò)一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力。課程學(xué)時(shí)分配表：序號(hào)主要內(nèi)容授課方式學(xué)時(shí)分配課外輔導(dǎo)答疑比例1緒論DSP特點(diǎn)和應(yīng)用講授22：12TMS320C5000系列DSP的CPU內(nèi)核結(jié)構(gòu)講授22

6、：13TMS320C5000系列DSP的CPU寄存器講授22：14TMS320C5000系列DSP的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)講授22：15數(shù)字信號(hào)處理器中數(shù)制和浮點(diǎn)數(shù)表示講授22：16DSP匯編語(yǔ)言的尋址方式和指令系統(tǒng)講授22：17DSP程序中的COFF文件結(jié)構(gòu)和程序配置講授22：18TMS320C5000系列DSP簡(jiǎn)單匯編程序開(kāi)發(fā)-堆棧的使用方法實(shí)驗(yàn)22：19DSP簡(jiǎn)單匯編程序設(shè)計(jì)-中斷控制講授22：110實(shí)驗(yàn)一：程序的控制與轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)22：111實(shí)驗(yàn)二：堆棧的使用方法實(shí)驗(yàn)22：112實(shí)驗(yàn)三：數(shù)據(jù)塊傳送實(shí)驗(yàn)22：113實(shí)驗(yàn)四：小數(shù)運(yùn)算實(shí)驗(yàn)22：114DSP簡(jiǎn)單匯編程序設(shè)計(jì)-定時(shí)器控制講授22：115定時(shí)器的

7、結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)講授22：116實(shí)驗(yàn)五：定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)22：117實(shí)驗(yàn)六：定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)（2）實(shí)驗(yàn)22：118數(shù)字信號(hào)處理濾波器設(shè)計(jì)理論，講授22：119FIR濾波器設(shè)計(jì)原理，F(xiàn)IR濾波器的DSP程序設(shè)計(jì)講授22：120實(shí)驗(yàn)七：實(shí)驗(yàn)有限沖擊響應(yīng)濾波器（FIR）的實(shí)現(xiàn)（1）實(shí)驗(yàn)22：1實(shí)驗(yàn)八：實(shí)驗(yàn)有限沖擊響應(yīng)濾波器（FIR）的實(shí)現(xiàn)（2）實(shí)驗(yàn)22：122習(xí)題輔導(dǎo)講授22：1四、課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求要學(xué)好該課程,在教學(xué)環(huán)節(jié)，注重理論上的學(xué)習(xí),學(xué)生首先應(yīng)該具備較好的數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)。日常考核包括平時(shí)考勤、小測(cè)驗(yàn)等，對(duì)缺課三次以上（含三次）的學(xué)生將不允許參加期末考試。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),學(xué)生應(yīng)很好的具

8、備計(jì)算機(jī)原理的知識(shí)基礎(chǔ)和單片機(jī)開(kāi)發(fā)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),這樣才能在原有的理論實(shí)踐基礎(chǔ)之上將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用與時(shí)間并且將原有知識(shí)進(jìn)行升華提高.其中要實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)有：1 TMS320C5000系列DSP應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)過(guò)程2 TMS320C5000系列DSP簡(jiǎn)單匯編程序開(kāi)發(fā) 3 使用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)程序的控制與轉(zhuǎn)移4 使用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)堆棧的使用 5 定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn) （分兩次實(shí)驗(yàn)）6 有限沖擊響應(yīng)濾波器（FIR）的實(shí)現(xiàn) （分兩次實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)有如下要求：學(xué)生要勤于動(dòng)腦動(dòng)手,認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作如果是程序性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)要事先編好程序五、本課程與其他課程的聯(lián)系該課程同 微機(jī)原理 、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)處理、數(shù)字信號(hào)處理、單片機(jī)原理、系統(tǒng)辯識(shí)等課程都有密切聯(lián)系,其中微機(jī)原理數(shù)字信號(hào)處理、單片機(jī)原理為先修課程，在學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合上述課程內(nèi)容進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)會(huì)收到更好效果。六、教學(xué)參考書(shū)目1 DSP技術(shù)及應(yīng)用 陳金鷹 機(jī)械工業(yè)出版社 20022 DSP芯片的原理與開(kāi)發(fā)應(yīng)用(第2版) , 張雄偉 編著,電子工業(yè)出版社20013 DSP基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),王念旭等 編著,北京航空航天出版社20024 DSP應(yīng)用技術(shù)教程 ,