《數(shù)字信號與DSP處理》教案

職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字信號與DSP處理》教案序號1周次1講課形式講授講課章節(jié)名稱緒論教學(xué)目的掌握信號處理的基本概念；理解數(shù)字信號處理的實現(xiàn)措施；；理解數(shù)字信號處理的特點；理解數(shù)字信號處理的應(yīng)用。教學(xué)重點信號的分類；信號處理的實現(xiàn)措施；數(shù)字信號處理的應(yīng)用。教學(xué)難點幾種信號的區(qū)別；數(shù)字信號處理的應(yīng)用使用教具無課外作業(yè)課后體會通過講解，學(xué)生基本掌握了數(shù)字信號處理的基本概念和應(yīng)用。講課重要內(nèi)容信號、系統(tǒng)和信號處理信號（signal）信號是信息的物理體現(xiàn)形式，是傳載信息的函數(shù)。有四類。持續(xù)時間信號（analogsignal）：幅度和時間都取持續(xù)變量。時域離散信號：幅度取值持續(xù)，但時間取值離散。（來源于對模擬信號的采樣）幅度離散信號：時間變量取持續(xù)值，幅度取離散值。數(shù)字信號：幅度和時間都取離散值。系統(tǒng)（system）處理信號的物理設(shè)備。但凡能將信號加以變換以到達(dá)人們規(guī)定的多種設(shè)備或運算都稱為系統(tǒng)。模擬系統(tǒng)：輸入與輸出均為模擬信號的系統(tǒng)。持續(xù)時間系統(tǒng)：輸入與輸出均為離散時間信號的系統(tǒng)。數(shù)字系統(tǒng)：輸入與輸出均為數(shù)字信號的系統(tǒng)。信號處理（signalprocessing）信號處理時研究用系統(tǒng)對具有信息的信號進(jìn)行處理，以獲得人們所但愿的信號，從而到達(dá)提取信息，便于運用的一門學(xué)科。數(shù)字信號處理：把信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字或符號表到達(dá)序列，通過計算機或通用信號處理設(shè)備，用數(shù)字的數(shù)值計算措施進(jìn)行處理，以到達(dá)提取有用信息便于應(yīng)用的目的。二、數(shù)字信號處理的實現(xiàn)措施1.軟件實現(xiàn)：按照原理和算法，自己編寫程序或者采用現(xiàn)成的程序在通用計算機上實現(xiàn)；2.硬件實現(xiàn)：按照詳細(xì)的規(guī)定和算法，設(shè)計硬件構(gòu)造圖，用乘法器、加法器、延時器、控制器、存儲器以及輸入輸出接口等基本部件實現(xiàn)。（選用合適的DSP芯片）三、數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成將輸入信號x（t）進(jìn)行濾波，濾掉高于折疊頻率的分量，以防止信號頻譜的混疊；經(jīng)采樣和A/D轉(zhuǎn)換器，將濾波后的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號x（n）；數(shù)字信號處理器對x（n）進(jìn)行處理，得數(shù)字信號y（n）；經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器，將y（n）轉(zhuǎn)換為模擬信號；經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量，得到平滑的模擬信號y（t）；四、數(shù)字信號的特點精度高靈活性高可靠性強輕易大規(guī)模集成可以實現(xiàn)模擬系統(tǒng)無法實現(xiàn)的諸多功能。五、數(shù)字信號處理的應(yīng)用1.濾波與變化2.通信3.語音、語言4.圖像、圖形；5.消費電子6.工業(yè)控制與自動化7.醫(yī)療8.軍事。六、數(shù)字信號處理的發(fā)展方向1.數(shù)字匯聚2.遠(yuǎn)程會議系統(tǒng)3.融合網(wǎng)絡(luò)4.數(shù)字圖書館5.圖像與文本合一的信息檢索業(yè)務(wù)6.多媒體通信7.個人信息終端。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號2周次1講課形式講授講課章節(jié)名稱1.1-1.2時域離散信號教學(xué)目的1、掌握離散時間信號的表達(dá)措施；2.掌握序列的經(jīng)典運算（移位、和、積、翻轉(zhuǎn)、尺度變換）3.掌握幾種常用的序列。教學(xué)重點離散時間信號的表達(dá)措施；序列的經(jīng)典運算（移位、和、積、翻轉(zhuǎn)、尺度變換）幾種常用的序列。教學(xué)難點序列的經(jīng)典運算（移位、和、積、翻轉(zhuǎn)、尺度變換）使用教具課外作業(yè)P291-2課后體會通過實例講解，學(xué)生很輕易就掌握了序列的表達(dá)、運算和常用的序列。講課重要內(nèi)容[復(fù)習(xí)]什么是離散時間信號（序列）數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本構(gòu)成是什么？【課程引入】離散時間信號時時間離散化的模擬信號，這種信號來源于對模擬信號的采樣。數(shù)字信號處理最終要處理的是數(shù)字信號，但為簡樸，在理論研究中一般研究時域離散信號和系統(tǒng)?！菊n程講授】一離散時間信號（Discrete-timesignals）定義（definition）：對模擬信號Xa（t）進(jìn)行等間隔采樣，采樣間隔為T，得到，n取整數(shù)。對于不一樣的n值，是一種有序的數(shù)字序列：，該數(shù)字序列就是離散時間信號。為簡化，不寫采樣間隔，形成x（n）信號，稱為序列（sequence）。二、表達(dá)1.用集合符號表達(dá)序列：{x(n)}={1,2,3,4,3,3,2,1};2.用公式表達(dá)：用圖形表達(dá)三、序列的運算（Thebasicoperationsofsequences）序列的簡樸運算有加法、乘法、移位、翻轉(zhuǎn)及尺度變換加法和乘法：同序號的序列值逐項對應(yīng)相加和相乘。移位、翻轉(zhuǎn)和尺度變換移位：設(shè)序列為x（n），則序列表達(dá)序列x（n）進(jìn)行移位。翻轉(zhuǎn)：尺度變換：x(mn)是x(n)序列每隔m點取一點形成的序列，相稱于n軸的尺度變換。保留x（0）。四、常用的經(jīng)典序列1.單位采樣序列（Unitsamplesequence）2.單位階躍序列（Theunitstepsequence）矩形序列（Therectangularsequence）實指數(shù)序列（Exponentialsequence）正弦序列（Sinusoidalsequence）周期序列（Periodofsequence）：假如對所有n存在一種最小的正整數(shù)N，使下面等式成立：X（n）=x（n+N），則稱序列為周期性序列，周期為N。7.正弦序列的周期性判斷（threecases：）五、用單位采樣序列表達(dá)任一序列?！究偨Y(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了序列的表達(dá)、運算和常用序列。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號3周次1講課形式講授講課章節(jié)名稱1.3時域離散系統(tǒng)教學(xué)目的1、掌握線性時不變系統(tǒng)、因果穩(wěn)定系統(tǒng)；2掌握卷積的概念及圖解法求卷積。教學(xué)重點線性時不變系統(tǒng)、因果穩(wěn)定系統(tǒng)的鑒定；卷積的概念和圖解求法的環(huán)節(jié)。教學(xué)難點判斷系統(tǒng)的時不變、因果穩(wěn)定性。使用教具無課外作業(yè)P291-5,1-6,1-7課后體會通過實例講解，學(xué)生基本掌握了線性時不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)的鑒定。講課重要內(nèi)容[復(fù)習(xí)提問]什么是系統(tǒng)？有幾種？[新課講授]一、時域離散系統(tǒng)的表達(dá)一種離散時間系統(tǒng)是將輸入序列變換成輸出序列的一種運算。記為：T[.]。在時域離散系統(tǒng)中，最重要和最常用的是線性時不變系統(tǒng)。二、線性時不變系統(tǒng)（LTI：Linear,time-Invariantsystem）1.線性系統(tǒng)（Linearsystem）：系統(tǒng)的輸入、輸出之間滿足疊加原理的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。設(shè)：時不變系統(tǒng)（Time-invariantsystem）系統(tǒng)對輸入信號的運算關(guān)系T[]在運算過程中不隨時間變化;系統(tǒng)對于輸入信號的響應(yīng)與信號加于系統(tǒng)的時間無關(guān)。系統(tǒng)的輸出隨輸入延遲而延遲同樣單位；這種系統(tǒng)稱為時不變系統(tǒng)，用公式表達(dá)如下：例：判斷系統(tǒng)與否是線性時不變系統(tǒng)。（答案：線性系統(tǒng)。非時不變系統(tǒng)）三、線性時不變系統(tǒng)及輸入與輸出之間的關(guān)系線性時不變系統(tǒng)的一種重要特性，它的輸入與輸出序列之間存在線性卷積關(guān)系。單位脈沖響應(yīng)的定義：設(shè)系統(tǒng)的輸入，系統(tǒng)輸出的初始狀態(tài)為零，定義這種條件下的系統(tǒng)輸出為系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)，用表達(dá)。計算卷積的措施：圖解法、解析法、matlab語言3.圖解法計算卷積的環(huán)節(jié)反轉(zhuǎn)；首先將和中的變量n換成m，變成用，并將波形翻轉(zhuǎn)，得到移位；然后將移位n，得到相乘：將與在相似的對應(yīng)點相乘。相加（求和）；將所有對應(yīng)點乘積累加起來，就得到n時刻的卷積值。對所有的n反復(fù)以上的環(huán)節(jié)，就得到所有的卷積值y（n）。兩序列的長度分別為N和M，則線性卷積后序列的長度為N+M-1兩個有用的公式四、系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性1.因果系統(tǒng)（Causalsystem）（（系統(tǒng)在物理上的可實現(xiàn)性）定義1：當(dāng)n<0時，序列值恒等于零的序列稱之為因果序列。定義2：系統(tǒng)的輸出，只取決于n時刻以及n時刻此前的輸入序列，與n時刻后來的輸入序列無關(guān)的系統(tǒng)稱為因果系統(tǒng)。定理：LTI系統(tǒng)具有因果性的充要條件：系統(tǒng)單位取樣響應(yīng)滿足h(n)=0，n<02、穩(wěn)定系統(tǒng)（stablesystem）（系統(tǒng)能否正常工作）定義1：若存在一種數(shù)M，對任意n都滿足|x(n)|<M，稱該序列有界。定義2：輸入序列有界，輸出序列也有界的系統(tǒng)稱為穩(wěn)定系統(tǒng)。定理：系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)的單位取樣響應(yīng)h(n)絕對可和。例：若描述某離散系統(tǒng)特性的單位脈沖響應(yīng)為：，試討論系統(tǒng)的因果穩(wěn)定性。解：因果性，因在n<0時，h(n)≠0，故系統(tǒng)為非因果系統(tǒng)穩(wěn)定性，【總結(jié)】本次課程講述了時域離散系統(tǒng)的線性時不變特性及因果穩(wěn)定性。以及線性時不變系統(tǒng)輸入與輸出之間的關(guān)系。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號4周次2講課形式講授講課章節(jié)名稱1.4線性常系數(shù)差分方程1.5模擬信號數(shù)字處理措施教學(xué)目的1掌握線性常系數(shù)差分方程的描述措施；理解其求解措施；2.掌握采樣定理教學(xué)重點線性常系數(shù)差分方程的描述措施；采樣定理教學(xué)難點采樣定理2數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號使用教具無課外作業(yè)復(fù)習(xí)課后體會通過實例講解，學(xué)生基本掌握了本次課程內(nèi)容。教學(xué)效果良好。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】1.代表的系統(tǒng)與否是時不變系統(tǒng)？2.設(shè)線性時不變系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)，a為常數(shù)，試分析該系統(tǒng)的因果穩(wěn)定性。3.設(shè)求y（n）=x(n)*h(n)【新課講授】一、時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法——線性常系數(shù)差分方程1.輸入輸出描述法：描述一種系統(tǒng)時，可以不管系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)造怎樣，將系統(tǒng)當(dāng)作一種黑盒子，只描述或者研究系統(tǒng)輸出與輸入之間的關(guān)系，這種措施稱為輸入輸出描述法。模擬系統(tǒng)——微分方程時域離散系統(tǒng)——差分方程線性時不變系統(tǒng)——線性常系數(shù)差分方程線性常系數(shù)差分方程（linearconstant-coefficentdifferenceequation）（1）一種N階線性常系數(shù)差分方程用下式表達(dá)x(n)和y(n)分別是系統(tǒng)的輸入序列和輸出序列。ai和bi均為常數(shù)y(n-i)和x(n-i)項只有一次冪，沒有互相交叉項。差分方程的階數(shù)：差分方程的階數(shù)：方程y(n-i)項中i的取值最大與最小之差。（2）線性常系數(shù)差分方程的求解經(jīng)典解法：較麻煩，少用遞推解法：簡樸，合用于計算機求解變換域措施：z變換。二、模擬信號數(shù)字處理措施1.采樣定理 （1）理想采樣：周期抽樣脈沖序列p(t)與原函數(shù)xa(t)相乘（2）采樣前后信號的頻譜變化在傅里葉變換中，兩信號在時域相乘的傅里葉變換等于兩個信號分別的傅里葉變換的卷積。ΩΩs=2π/T，稱為采樣角頻率，單位是弧度/秒表明：采樣信號的頻譜是原模擬信號的頻譜以Ωs為周期，進(jìn)行周期延拓而成的。要想持續(xù)帶限信號抽樣后可以不失真地還原出原信號，則抽樣頻率必須不小于或等于兩倍原信號頻譜的最高頻率(要想持續(xù)帶限信號抽樣后可以不失真地還原出原信號，則抽樣頻率必須不小于或等于兩倍原信號頻譜的最高頻率(Ωh≤Ωs/2)，這就是奈奎斯特抽樣定理。2.A/DC轉(zhuǎn)換器：將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog/DigitalConverter)完畢。3.數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號若抽樣信號通過一理想低通濾波器就可以不失真地將原模擬信號恢復(fù)出來。(1)低通濾波器的沖激響應(yīng)h（t）(2)抽樣信號通過理想低通濾波器后的輸出ya（t）(3)內(nèi)插函數(shù)的特性內(nèi)插函數(shù)波形內(nèi)插函數(shù)波形(4)抽樣內(nèi)插公式所決定的信號內(nèi)插恢復(fù)過程四、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理D/AD/A轉(zhuǎn)換器的原理框圖為：【總結(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了常系數(shù)線性差分方程的描述；理解了模擬信號數(shù)字化處理措施。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號5周次2講課形式講授講課章節(jié)名稱2.1-2.2時域離散信號的傅里葉變換的定義及性質(zhì)教學(xué)目的掌握時域離散傅里葉變換的定義；理解時域離散信號傅里葉變換的周期性、線性、時移與頻移性質(zhì)、時域卷積定理、頻域卷積定理。教學(xué)重點時域離散傅里葉變換的定義；時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)教學(xué)難點時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)使用教具無課外作業(yè)課后體會通過理論講解、配合一定的實例分析，學(xué)生基本掌握了時域離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)。講課重要內(nèi)容[課題引入]我們懂得在模擬領(lǐng)域中，信號一般用持續(xù)變量時間的函數(shù)表達(dá)，系統(tǒng)則用微分方程描述，在頻域中，則用信號的傅里葉變換或拉普拉斯變換表達(dá)。而在時域離散信號和系統(tǒng)中，信號用時域離散信號表達(dá)，系統(tǒng)用差分方程來描述。在頻域中，則用信號的傅里葉變換或Z變換來表達(dá)。[課程講授]一、時域離散信號傅里葉變換的定義：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里葉變換為：記為：FT存在的充足必要條件為：，即序列絕對可和（absolutelysummable.）2.反變換：例1.求單位脈沖序列的傅里葉變換。解：例2：例3：二、時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)1.FT周期性線性時移與頻移性質(zhì)時域卷積定理【總結(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了序列的傅里葉變換的定義和性質(zhì)。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號6周次2講課形式講授講課章節(jié)名稱2.5序列的Z變換（ztransform）教學(xué)目的掌握Z變換的定義；掌握序列特性對收斂域的影響。教學(xué)重點Z變換的定義；收斂域（regionofconvergence）教學(xué)難點序列特性對收斂域的影響使用教具無課外作業(yè)P722-14課后體會通過理論加實例講解，學(xué)生基本掌握了Z變換的定義和收斂域講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】求的傅里葉變換若已知的傅里葉變換為，求，的傅里葉變換[課程講授]一、序列x(n)的Z變換定義及收斂域1：定義1：定義Z變換存在的條件Z變換存在的條件：級數(shù)絕對可和，即2：收斂域（ROC）：2：收斂域（ROC）：對任意給定的序列x(n)，使其z變換收斂的所有z值的集合。一般來說，Z變換將在z平面上的一種環(huán)形區(qū)域中收斂，收斂域為常用的z變換時一種有理函數(shù)，用兩個多項式只比表達(dá)：，分子多項式P（z）的根式X（z）的零點；分母多項式的根是X(z)的極點。在極點處Z變換不存在。因此收斂域中沒有極點。二、序列特性對收斂域的影響1：有限長序列：1：有限長序列：此類序列只在有限的區(qū)間（n1≤n≤n2）具有非零的有限值。其z變換為：2：右序列：2：右序列：當(dāng)n≥n1時，x(n)有值，當(dāng)n<n1時，x(n)=0。其z變換為：右邊序列的收斂域為：假如是因果序列，收斂域為：3：左序列：3：左序列：當(dāng)n≤n2時，x(n)有值，當(dāng)n>n2時，x(n)=0。其z變換為：收斂域為：4：雙邊序列：4：雙邊序列：可看做是一種左邊序列和一種右邊序列之和，其z變換為：收斂域為：【總結(jié)】揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號7周次3講課形式講授講課章節(jié)名稱逆Z變換教學(xué)目的掌握逆Z變換的定義；掌握序列特性對收斂域的影響。教學(xué)重點Z變換的定義；收斂域（regionofconvergence）教學(xué)難點序列特性對收斂域的影響使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論加實例講解，學(xué)生基本掌握了逆Z變換的定義和收斂域講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是Z變換，Z變換具有什么意義呢？在系統(tǒng)分析中具有什么作用？指數(shù)上升序列的Z變換求解分析。[新課引入]Z變換可以進(jìn)行立水橋安系統(tǒng)分析，在完畢分析后，需要理解系統(tǒng)的特性以及序列輸入輸出，此時需要進(jìn)行逆Z變換。那么逆Z變換怎樣進(jìn)行呢？逆Z變換為Z變換的逆過程，給定X(z)及其收斂域，求x(n)正變換：ZT[x(n)]=X(z)反變換：ZT-1[X(z)]=x(n)x(nx(n)=ZT-1[X(z)]求解分析直接計算圍線積分比較麻煩的，因此常用如下三種措施求逆z變換的冪級數(shù)展開法（長除法）部分分式展開法留數(shù)定理法。按照Z變換定義式，可以用長除法將X(z)寫成冪級數(shù)形式，級數(shù)的系數(shù)就是序列x(n)。要闡明的是，假如x(n)是右序列，級數(shù)應(yīng)是降冪排列，展成負(fù)冪級數(shù)；如x(n)是左序列，級數(shù)則是升冪排列，展開成正冪級數(shù)。因此在展開冪級數(shù)之前應(yīng)考察X(z)的收斂域，以判斷對應(yīng)的是左邊序列還是右邊序列，進(jìn)而根據(jù)序列是右邊序列(或左邊序列)，確定應(yīng)展開為z的負(fù)冪級數(shù)(或正冪級數(shù))。例1已知用長除法求其逆Z變換x(n)。解：由收斂域鑒定這是一種右序列，用長除法將其展成負(fù)冪級數(shù)部分分式展開法對于大多數(shù)單階極點的序列，常常用部分分式展開法求逆Z變換。設(shè)x(n)的Z變換X(z)是有理函數(shù)，分母多項式是N階，分子多項式是M階，將X(z)展成某些簡樸的常用的部分分式之和，通過查表(參照P70表4-3)求得各部分的逆變換，再相加即得到原序列x(n)。設(shè)X(z)只有N個一階極點，可展成正式留數(shù)法留數(shù)法不做嚴(yán)格規(guī)定。課程小結(jié)：本次課程重要分析了逆Z變換的定義，同步分析了對逆ZX變換的常見的三種求解方案，規(guī)定可以掌握長除法以及部分分式法兩種方案，并深刻分析Z變換以及反變換的定義。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號8周次3講課形式講授講課章節(jié)名稱運用z變換解差分方程教學(xué)目的掌握逆Z變換求解系統(tǒng)方程的措施。教學(xué)重點變換方案教學(xué)難點變換技巧使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論加實例講解，學(xué)生基本掌握了逆Z變換的定義和收斂域講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是Z變換，Z變換具有什么意義呢？在系統(tǒng)分析中具有什么作用？指數(shù)上升序列的Z變換求解分析。[新課引入]簡介了差分方程的遞推解法，下面簡介Z變換解法。這種措施將差分方程變成了代數(shù)方程，使求解過程簡樸。設(shè)N階線性常系數(shù)差方程為根據(jù)輸入序列x(n)的輸入時刻不一樣，方程求解有兩種狀況，穩(wěn)態(tài)解和暫態(tài)解。1.求穩(wěn)態(tài)解假如輸入序列x(n)是在n=0此前∞時加上的，n時刻的y(n)是穩(wěn)態(tài)解，對式求Z變換，此時運用雙邊Z變換的線性與移位特性{ZT[x(n-n0)]=z-n0X(z)},得到2.求暫態(tài)解對于N階差分方程，求暫態(tài)解必須已知N個初始條件。設(shè)x(n)是因果序列，即x(n)=0,n<0，已知初始條件y(-1),y(-2)…y(-N)。對(2.5.30)式進(jìn)行Z變換時，注意這里要用單邊Z變換。方程式的右邊由于x(n)是因果序列，單邊Z變換與雙邊Z變換是相似的。下面先求移位序列的單邊Z變換。設(shè)等號左邊進(jìn)行單邊Z變換，右邊因x(n)為因果序列，因此單雙邊Z變換相似，ZT[x(n-k)]=z-kX(z),因此對上式差分方程做Z變換得該式右邊第一部分與初始狀態(tài)無關(guān)，稱為零狀態(tài)解；第二部分與輸入信號無關(guān)，稱為零輸入解，兩部分合起來構(gòu)成方程的全解。課程小結(jié)：本次課程重要分析了逆Z變換的定義，同步分析了對逆ZX變換的常見的三種求解方案，規(guī)定可以掌握長除法以及部分分式法兩種方案，并深刻分析Z變換以及反變換的定義。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號9周次3講課形式講授講課章節(jié)名稱復(fù)習(xí)教學(xué)目的離散系統(tǒng)與離散信號掌握逆Z變換與反變換的定義應(yīng)用掌握差分方程的求解方案教學(xué)重點Z變換的定義與應(yīng)用教學(xué)難點差分方程的求解理論分析使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論加實例講解，學(xué)生基本掌握了逆Z變換的定義和收斂域，通過復(fù)習(xí)學(xué)生可以離散系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的分析措施。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是Z變換，Z變換求解差分方程分析，離散系統(tǒng)的分析與求解方案。本次課程重要對內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，并形成分析處理離散系統(tǒng)的能力。離散系統(tǒng)的重要知識點有哪些呢？[新課引入]1.離散控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)信號的基本形式(basicformofsignal)1)持續(xù)信號(continuous)2）采樣信號sampling2.Z變換與反變換按照Z變換定義式，可以用長除法將X(z)寫成冪級數(shù)形式，級數(shù)的系數(shù)就是序列x(n)。要闡明的是，假如x(n)是右序列，級數(shù)應(yīng)是降冪排列，展成負(fù)冪級數(shù)；如x(n)是左序列，級數(shù)則是升冪排列，展開成正冪級數(shù)。因此在展開冪級數(shù)之前應(yīng)考察X(z)的收斂域，以判斷對應(yīng)的是左邊序列還是右邊序列，進(jìn)而根據(jù)序列是右邊序列(或左邊序列)，確定應(yīng)展開為z的負(fù)冪級數(shù)(或正冪級數(shù))。例1已知用長除法求其逆Z變換x(n)。解：由收斂域鑒定這是一種右序列，用長除法將其展成負(fù)冪級數(shù)部分分式展開法對于大多數(shù)單階極點的序列，常常用部分分式展開法求逆Z變換。設(shè)x(n)的Z變換X(z)是有理函數(shù)，分母多項式是N階，分子多項式是M階，將X(z)展成某些簡樸的常用的部分分式之和，通過查表(參照P70表4-3)求得各部分的逆變換，再相加即得到原序列x(n)。設(shè)X(z)只有N個一階極點，可展成正式。用Z變換求解差分方程的用z變換求解差分方程與持續(xù)系統(tǒng)用拉氏變換求解微分方程類似。其思想是：首先通過Z變換，將離散時域問題轉(zhuǎn)化到z域中考慮，將差分運算轉(zhuǎn)換為代數(shù)運算，然后通過Z反變換求得離散解。用Z變換求的解，已知初始條件為四、離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性1、穩(wěn)定條件2、穩(wěn)定判據(jù)3、參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響課程小結(jié)：通過理論加實例講解，學(xué)生基本掌握了逆Z變換的定義和收斂域，通過復(fù)習(xí)學(xué)生可以離散系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的分析措施。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號10周次4講課形式講授講課章節(jié)名稱DFT的定義及物理意義教學(xué)目的掌握時域離散傅里葉變換的定義；教學(xué)重點時域離散傅里葉變換的定義；教學(xué)難點時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論講解、配合一定的實例分析，學(xué)生基本掌握了時域離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)。講課重要內(nèi)容[課題引入]我們懂得在模擬領(lǐng)域中，信號一般用持續(xù)變量時間的函數(shù)表達(dá)，系統(tǒng)則用微分方程描述，在頻域中，則用信號的傅里葉變換或拉普拉斯變換表達(dá)。而在時域離散信號和系統(tǒng)中，信號用時域離散信號表達(dá)，系統(tǒng)用差分方程來描述。在頻域中，則用信號的傅里葉變換或Z變換來表達(dá)。離散信號的傅立葉變換為差分方程的求解以及離散系統(tǒng)分析提供了重要的工程處理措施，目前的FFT技術(shù)奠定了數(shù)字信號分析處理的基礎(chǔ)。[課程講授]一、時域離散信號傅里葉變換的定義：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里葉變換為：記為：FT存在的充足必要條件為：，即序列絕對可和（absolutelysummable.）2.反變換：例1.求單位脈沖序列的傅里葉變換。解：DFT的定義是針對任意的離散序列中的有限個離散抽樣的，它并不規(guī)定該序列具有周期性。由DFT求出的離散譜是離散的周期函數(shù)，周期為、離散間隔為。離散譜有關(guān)變元k的周期為N。假如稱離散譜通過IDFT所得到的序列為重建信號，，則重建信號是離散的周期函數(shù)，周期為(對應(yīng)離散譜的離散間隔的倒數(shù))、離散間隔為(對應(yīng)離散譜周期的倒數(shù))。經(jīng)IDFT重建信號的基頻就是頻域的離散間隔，或時域周期的倒數(shù)，為。實序列的離散譜有關(guān)原點和(假如N是偶數(shù))是共軛對稱和幅度對稱的。因此，真正有用的頻譜信息可以從0~范圍獲得，從低頻到高頻。在時域和頻域范圍內(nèi)的N點分別是各自的主值區(qū)間或主值周期?！究偨Y(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了序列的傅里葉變換的定義和性質(zhì)。離散傅立葉變化與持續(xù)信號的傅立葉變換具有一定的相似性，同步也有所不一樣，重要變目前時間以及頻率的離散方面。因此要可以結(jié)合持續(xù)信號變換進(jìn)行對比分析，掌握DFT的定義以及措施原理。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號11周次4講課形式講授講課章節(jié)名稱時域離散信號的傅里葉變換的定義及性質(zhì)教學(xué)目的掌握時域離散傅里葉變換的定義；理解時域離散信號傅里葉變換的周期性、線性、時移與頻移性質(zhì)、時域卷積定理、頻域卷積定理。教學(xué)重點時域離散傅里葉變換的定義；時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)教學(xué)難點時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論講解、配合一定的實例分析，學(xué)生基本掌握了時域離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)。講課重要內(nèi)容[課題引入]我們懂得在模擬領(lǐng)域中，信號一般用持續(xù)變量時間的函數(shù)表達(dá)，系統(tǒng)則用微分方程描述，在頻域中，則用信號的傅里葉變換或拉普拉斯變換表達(dá)。而在時域離散信號和系統(tǒng)中，信號用時域離散信號表達(dá)，系統(tǒng)用差分方程來描述。在頻域中，則用信號的傅里葉變換或Z變換來表達(dá)。離散信號的傅立葉變換為差分方程的求解以及離散系統(tǒng)分析提供了重要的工程處理措施，目前的FFT技術(shù)奠定了數(shù)字信號分析處理的基礎(chǔ)。[課程講授]一、時域離散信號傅里葉變換的定義：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里葉變換為：記為：FT存在的充足必要條件為：，即序列絕對可和（absolutelysummable.）2.反變換：例1.求單位脈沖序列的傅里葉變換。解：例2：例3：二、時域離散信號傅里葉變換的性質(zhì)1.FT周期性線性時移與頻移性質(zhì)時域卷積定理【總結(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了序列的傅里葉變換的定義和性質(zhì)。離散傅立葉變化與持續(xù)信號的傅立葉變換具有一定的相似性，同步也有所不一樣，重要變目前時間以及頻率的離散方面。因此要可以結(jié)合持續(xù)信號變換進(jìn)行對比分析，掌握DFT的定義以及措施原理。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號12周次4講課形式講授講課章節(jié)名稱迅速傅里葉變換教學(xué)目的掌握迅速傅立葉變換的定義理解迅速傅立葉變換的應(yīng)用教學(xué)重點FFT的定義教學(xué)難點計算措施使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論講解、配合一定的實例分析，學(xué)生基本掌握了迅速傅里葉變換的定義和性質(zhì)。講課重要內(nèi)容[課題引入]在數(shù)值電路的傳播中，為了防止信號干擾，需要把一種持續(xù)信號x(t)先通過取樣離散化為一列數(shù)值脈沖信號x(0),x(1),……,然后再通過編碼送到傳播電路中。假如取樣間隔很小，而持續(xù)信號的時間段又很長，則所得到的數(shù)值脈沖序列將非常龐大。因此，傳播這個編碼信號就需要長時間的占用傳播電路，對應(yīng)地也需要付出昂貴的電路費用。那么能否通過合適處理是使上述的數(shù)值脈沖序列變短，而同步又不會喪失有用的信息？的通過研究，人們發(fā)現(xiàn)，假如對上述數(shù)值脈沖序列作如下的變換處理：就是所謂的離散傅立葉變換，簡稱DFT。目前我們來分析一下計算DFT所需要的工作量。假如我們不考慮公式（7.1）中指數(shù)項的運算，那么計算其每一種點X(n)需要N次復(fù)數(shù)乘法和N-1次的復(fù)數(shù)加法。顯然當(dāng)N很大時，這個工作量也非常巨大。正是由于這個原因，使得DFT的應(yīng)用范圍在過去很長的時間里受到了嚴(yán)格的限制。注意到公式（1）是非常有規(guī)律性的，那么能否運用這種規(guī)律性來減少DFT的計算時間注意到可以表到達(dá)一種矩陣運算，而FFT實際上是一種矩陣分解算法，它對N的規(guī)定有一定的限制，一般N取成，其中r是正整數(shù)。為了愈加直觀，這里我們假定r=2,N=4，并引進(jìn)記號則式可改寫為如下的矩陣形式：注意到，k為整數(shù)，則還可簡化為上式以及后來的式子中沒有把寫成1，完全是為了后來推廣的需要。第二步我們要做的是，把上述矩陣分解為兩個矩陣的乘積：更一般的，對，F(xiàn)FT算法將把原矩陣分解為r個矩陣的乘積，每個因子矩陣具有最小數(shù)據(jù)的復(fù)數(shù)加法和復(fù)數(shù)乘法運算。假如推廣上述成果，則當(dāng)時，F(xiàn)FT需要Nr/2個復(fù)數(shù)乘法和Nr個復(fù)數(shù)加法。對應(yīng)的，直接算法需要個復(fù)數(shù)乘法和N(N-1)個復(fù)數(shù)加法，兩者的工作量之比為：乘法2N/r，加法（7.N-1）/r，假如N=1024，則FFT算法的乘法運算次數(shù)將減少為直接法的二百分之一，顯然工作量節(jié)省是相稱可觀的?！究偨Y(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了迅速傅立葉變換迅速傅立葉傅立葉變化與持續(xù)信號的傅立葉變換具有一定的相似性，同步也有所不一樣，重要變目前時間以及頻率的離散方面。因此要可以結(jié)合持續(xù)信號變換進(jìn)行對比分析，掌握FFT的定義以及措施原理。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號13周次5講課形式講授講課章節(jié)名稱時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造教學(xué)目的掌握時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的應(yīng)用教學(xué)重點時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造教學(xué)難點計算措施使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會通過理論講解、配合一定的實例分析，學(xué)生基本掌握了迅速傅里葉變換的定義和性質(zhì)。講課重要內(nèi)容[課題引入]1、數(shù)字濾波器(系統(tǒng))的實現(xiàn)措施(1)運用專用計算機的(DSP)；(2)直接運用計算機和通用軟件編程實現(xiàn)。一般IIR系統(tǒng)的輸入、輸出服從N階差分方程（1）則其系統(tǒng)函數(shù)H(Z)為（2）上式表達(dá)為IIR濾波器形式，都為0時就是一種FIR濾波器。2、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的分類(1)有限長脈沖響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，簡稱FIR(FiniteImpulseResponse)，F(xiàn)IR網(wǎng)絡(luò)一般不存在輸出對輸入的反饋支路，如：(2)無限長脈沖響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，簡稱IIR(InfiniteImpulseResponse)，IIR網(wǎng)絡(luò)存在輸出對輸入的反饋，如：。3.數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的信號流圖表達(dá)(1)差分方程中數(shù)字濾波器的基本操作：①加法，②乘法,③延遲。(2)三種基本操作的信號流圖表達(dá)單位延遲單位延遲相乘相加圖1三種基本運算的流圖表達(dá)箭頭旁邊標(biāo)明增益，不標(biāo)明則認(rèn)為增益為1。兩個變量相加，用一種圓點表達(dá)，圓點稱為網(wǎng)絡(luò)一節(jié)點。輸入x(n):源節(jié)點或輸入節(jié)點輸出y(n):吸取節(jié)點或輸出節(jié)點系統(tǒng)的穩(wěn)定性靠于單位圓上個零點和極點對消來保證。用硬件實現(xiàn)此構(gòu)造時，由于多種誤差的存在（如寄存器長度是有限的），使零點，極點不能完全對消，從而影響系統(tǒng)穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造中，和一般為復(fù)數(shù)，需要乘法器完畢復(fù)數(shù)乘法運算，不便于硬件實現(xiàn)?！究偨Y(jié)】本次課程學(xué)習(xí)了時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，規(guī)定能理解時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的體現(xiàn)方式與理解方式。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號14周次5講課形式講授講課章節(jié)名稱DSP概述教學(xué)目的掌握DSP的基本概念，發(fā)展歷史以及學(xué)習(xí)措施教學(xué)重點DSP的基本概念以及應(yīng)用實踐方案教學(xué)難點DSP應(yīng)用實踐方案使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次課程屬于對DSP課程的概念認(rèn)知，學(xué)生可以通過對單片機的對比理解DSP的基本概念，教學(xué)效果良好。講課重要內(nèi)容[課題引入]前面的課程我們重要分析了DSP的基本理論，理解了課程的理論基礎(chǔ)以及分析研究方案，本次課程重要對DSP的基本硬件概念以及實踐應(yīng)用、學(xué)習(xí)方案進(jìn)行分析研究，[課程講授]數(shù)字信號處理概述數(shù)字信號處理(DigitalSignalProcessing，簡稱DSP)，也就是對信號的數(shù)字處理，它是從20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一門波及到許多學(xué)科而又廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學(xué)科。數(shù)字信號處理是運用計算機或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字的形式對信號進(jìn)行采集、變換、濾波、估值、增強、壓縮、識別等處理，以便提取有用的信息并進(jìn)行有效的傳播與應(yīng)用。數(shù)字信號處理是圍繞著數(shù)字信號處理的理論、實現(xiàn)和應(yīng)用等幾種方面發(fā)展起來的。數(shù)字信號處理在理論上的發(fā)展推進(jìn)了數(shù)字信號處理應(yīng)用的發(fā)展；反過來，數(shù)字信號處理越來越廣泛的應(yīng)用需求又增進(jìn)了數(shù)字信號處理理論的不停提高。數(shù)字信號處理特點與模擬信號處理相比，數(shù)字信號處理具有如下某些明顯的長處：1.精度高2.可靠性高3.靈活性強4.易于大規(guī)模集成5.可獲得高性能指標(biāo)數(shù)字信號處理與模擬信號處理相比盡管具有以上諸多長處，但從主線上說，數(shù)字信號處理也有其局限性，模擬信號處理仍然不可缺乏，不也許被數(shù)字信號處理完全替代。數(shù)字信號處理的實現(xiàn)措施數(shù)字信號處理的實現(xiàn)措施可以分為三類：軟件實現(xiàn)法、硬件實現(xiàn)法和軟硬件結(jié)合實現(xiàn)法。詳細(xì)實現(xiàn)方式一般有如下幾種：1.在通用的計算機上用軟件實現(xiàn)。2.在通用計算機系統(tǒng)中加上專用的加速處理機實現(xiàn)。3.用通用的單片機(如MCS-51、MCS-96、MSP430系列等)實現(xiàn)。4.用通用可編程DSP處理器實現(xiàn)。5.用專用DSP處理器實現(xiàn)。6.用FPGA等可編程邏輯陣列器件來實現(xiàn)。7.用專用集成電路ASIC實現(xiàn)。8.片上系統(tǒng)SoC。DSP處理器的應(yīng)用【總結(jié)】本次課程屬于對DSP課程的概念認(rèn)知，學(xué)生可以通過對單片機的對比理解DSP的基本概念，教學(xué)效果良好。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號15周次5講課形式講授講課章節(jié)名稱芯片的CPU構(gòu)造簡介教學(xué)目的掌握DSP的CPU特性教學(xué)重點芯片的CPU構(gòu)造教學(xué)難點工作原理使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次課程屬于對DSP芯片CPU課程的概念認(rèn)知，學(xué)生可以通過對單片機的對比理解DSP的基本概念，教學(xué)效果良好。講課重要內(nèi)容[課題引入]前面的課程我們重要分析了DSP的基本理論，理解了課程的理論基礎(chǔ)以及分析研究方案，本次課程重要對DSP的基本硬件概念以及實踐應(yīng)用、學(xué)習(xí)方案進(jìn)行分析研究，[課程講授]DSP處理器的特點DSP處理器將程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲空間分開，各空間有自己獨立的地址總線和數(shù)據(jù)總線，可獨立編址和獨立訪問，可對程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行獨立傳播，這就是所謂的哈佛構(gòu)造，如圖1-1(b)所示。采用哈佛構(gòu)造，可同步取指令和取操作數(shù)，并行地進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的處理，從而可以大大地提高運算的速度，非常適合于實時的數(shù)字信號處理。為了深入提高信號處理效率，在哈佛構(gòu)造的基礎(chǔ)上，又加以改善，使得程序代碼和數(shù)據(jù)存儲空間之間也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，稱為改善的哈佛構(gòu)造，如圖1-1(c)所示。許多DSP處理器內(nèi)部都采用多總線構(gòu)造，這樣保證在一種機器周期內(nèi)可以多次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間，大大提高了DSP的運行速度。例如TMS320C54xDSP系列內(nèi)部有P、C、D、E等4條總線，每條總線中均有地址總線和數(shù)據(jù)總線，這樣在一種機器周期內(nèi)可以完畢如下操作：(1)從程序存儲器中取一條指令。(2)從數(shù)據(jù)存儲器中讀兩個操作數(shù)。計算機在執(zhí)行一條指令時，總要通過取指、譯碼、取數(shù)、執(zhí)行運算等環(huán)節(jié)，需要若干個指令周期才能完畢。流水線技術(shù)是將各指令的各個環(huán)節(jié)重疊起來執(zhí)行，而不是一條指令執(zhí)行完畢之后，才開始執(zhí)行下一條指令，即第一條指令取指后，在譯碼時，第二條指令就取指；第一條指令取數(shù)時，第二條指令譯碼，而第三條指令就開始取指，……，依次類推DSP處理器內(nèi)部一般都包括多種處理單元，如算術(shù)邏輯運算單元（ALU）、輔助寄存器運算單元（ARAU）、累加器（ACC）及硬件乘法器（MUL）等。它們可以在一種指令周期內(nèi)同步進(jìn)行運算。DSP處理器的這種多處理單元構(gòu)造，尤其合用于大量乘加操作的矩陣運算、濾波、FFT、Viterbi譯碼等。在DSP處理器的指令系統(tǒng)中，設(shè)計了某些完畢特殊功能的指令，以便更好地滿足數(shù)字信號處理的需要。例如，TMS320C54xDSP系列中的FIRS和LMS指令，專門用于完畢系數(shù)對稱的FIR濾波器和LMS算法。為了實現(xiàn)FFT、卷積等運算，目前的DSP處理器大多在指令系統(tǒng)中設(shè)置了“循環(huán)尋址”及“位倒序?qū)ぶ贰敝噶詈推渌厥庵噶?，使得在進(jìn)行這些運算時，速度大大地提高。【總結(jié)】本次課程屬于對DSP的CPU課程的概念認(rèn)知，學(xué)生可以通過對單片機的對比理解DSP芯片的基本特點，教學(xué)效果良好。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號16周次6講課形式講授講課章節(jié)名稱存儲器和I/O空間教學(xué)目的掌握TMS320C54x存儲器和I/O空間的基本概念以及存儲單元的分派方式，同步理解I/O空間配置教學(xué)重點TMS320C54x存儲器概念I(lǐng)/O空間教學(xué)難點存儲器控制位使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機存儲器的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握存儲器以及I/O空間配置的有關(guān)知識。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的CPU構(gòu)造，CPU是用來進(jìn)行程序的執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理，那么處理的數(shù)據(jù)存儲在什么位置呢？怎樣進(jìn)行配置？[新課引入]DSP擴展存儲器重要分為兩類：ROM和RAM。ROM包括EPROM、EEPROM、FlashMemroy等。這一類存儲器重要用于存儲顧客程序和系統(tǒng)常數(shù)表，一般映像在程序存儲空間。RAM重要指靜態(tài)RAM(SRAM)。本章重要討論片內(nèi)存儲器，而片外擴展存儲器將在后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)簡介。有TMS320C54x芯片內(nèi)都包括隨機存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。在芯片中有兩類RAM：雙尋址RAM(DARAM)和單尋址RAM(SARAM)，分別也可稱為雙口RAM和單口RAM。DARAM每個機器周期可被訪問兩次。TMS320C54x因詳細(xì)器件不一樣，片內(nèi)存儲器的類型或容量也有些差異。1.存儲器空間TMS320C54x采用改善的哈佛構(gòu)造。存儲空間由三個獨立可選的存儲空間構(gòu)成，這三個獨立可選的存儲空間包括64K字的程序存儲空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲空間和64K字的I/O空間。片內(nèi)或片外的ROM和RAM、外部的EPROM和EEPROM以及芯片中的存儲器映像寄存器包括在這三個空間中。在TMS320C54x中，片內(nèi)存儲器有DARAM、SARAM和ROM三種類型。它們一般配置在數(shù)據(jù)存儲空間，但也可以配置在程序存儲空間。片內(nèi)ROM則一般配置在程序存儲空間，但一部分ROM也可以配置到數(shù)據(jù)存儲空間中。TMS320C54x的工作方式狀態(tài)寄存器PMST提供了三個控制位：MP/、OVLY和DROM，用于在存儲空間中配置片內(nèi)存儲器。使用這三個控制位可以設(shè)置片內(nèi)存儲器與否配置到存儲空間，并指定片內(nèi)存儲器是配置到程序存儲空間還是數(shù)據(jù)存儲空間。2.I/O空間TMS320C54x除了程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間之外，還提供一種64K字的I/O空間(0000H～0FFFFH)。I/O空間都在片外，它的作用是與片外設(shè)備連接。使用PORTR和PORTW兩條指令可對I/O空間尋址。I/O空間的讀/寫時序不一樣于程序和數(shù)據(jù)存儲器，它合用于訪問映像到I/O空間的設(shè)備，而不是存儲器。TMS320C54x尚有一種可屏蔽存儲器保護(hù)選項，用來保護(hù)片內(nèi)存儲器的內(nèi)容。當(dāng)選定這項時，所有外部產(chǎn)生的指令都不能訪問片內(nèi)存儲器空間。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的存儲單元、存儲器的地址以及分類，同步對TMS320C54x的I/O空間配置進(jìn)行了分析，這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：補充作業(yè)，進(jìn)行單片機與DSP存儲空間與io配置對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號17周次6講課形式講授講課章節(jié)名稱系統(tǒng)配置和中斷教學(xué)目的掌握TMS320C54x系統(tǒng)配置和中斷的基本概念以及存儲單元的分派方式，同步理解系統(tǒng)配置教學(xué)重點TMS320C54x系統(tǒng)配置中斷方式與中斷控制教學(xué)難點寄存器控制位使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機存儲器的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握DSP系統(tǒng)配置以及中斷的有關(guān)方式以及中斷知識。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的存儲單元，CPU是用來進(jìn)行程序的執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理，那么處理的數(shù)據(jù)存儲在什么位置呢？怎樣進(jìn)行配置？[新課引入]TMS320C54x是16位定點DSP。TMS320C54x的中央處理單元(CPU)具有改善的哈佛構(gòu)造、低功耗設(shè)計和高度并行性等特點。除此之外，高度專業(yè)化的指令系統(tǒng)可以全面地發(fā)揮系統(tǒng)性能。使用TMS320C54x的專用硬件邏輯的CPU，再配以按照顧客需要所選擇的片內(nèi)存儲器和片內(nèi)外設(shè)，可構(gòu)成顧客的ASIC(ApplicationSpecificIntergratedCircuit，專用集成電路)以應(yīng)用于電子產(chǎn)品的不一樣領(lǐng)域。TMS320C54x系列定點DSP芯片共享同樣的CPU內(nèi)核和總線構(gòu)造，但每一種器件片內(nèi)存儲器的配置和片內(nèi)外設(shè)不盡相似。1.DSP系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置和中斷操作的內(nèi)容包括:系統(tǒng)配置寄存器、中斷優(yōu)先級和中斷向量表、外設(shè)中斷擴展控制器(PIE)、中斷向量、中斷響應(yīng)的流程、中斷響應(yīng)的時間、CPU中斷寄存器、外設(shè)中斷寄存器、復(fù)位、無效地址檢測、外部中斷控制寄存器。LF2407大部分的I/O口是多路復(fù)用的，復(fù)位時會被上拉為數(shù)字輸入的模式。系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器（1）系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器－SCSR1,映射到數(shù)據(jù)存儲器空間7018h。位15：保留位14：CLKSRC，CLKOUT引腳輸出源選擇0－CLKOUT引腳輸出CPU時鐘；1－CLKOUT引腳輸出WDCLK時鐘位1-0:SRAM的程序/數(shù)據(jù)空間選擇00地址空間不被映射，該空間被分派到外部存儲器0lSARAM被映射到片內(nèi)程序空間10SARAM被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間11SARAM被映射到片內(nèi)程序空間，又被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間2.中斷MS320LF2407DSP具有3個不可屏蔽中斷和6個可屏蔽中斷（INT1-INT6），可采用中斷擴展設(shè)計來滿足大量外設(shè)中斷需求。每個可屏蔽中斷有多種中斷源，每個中斷源具有唯一的中斷入口地址向量。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的存儲單元、存儲器的地址以及分類，同步對TMS320C54x的I/O空間配置進(jìn)行了分析，這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：進(jìn)行單片機與DSP存儲空間與io配置對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號18周次6講課形式講授講課章節(jié)名稱尋址方式教學(xué)目的掌握TMS320C54x七種不一樣的尋址方式靈活運用不一樣的尋址方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取教學(xué)重點TMS320C54x不一樣尋址方式教學(xué)難點對的使用不一樣的尋址方式使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機尋址方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握尋址方式的使用以及有關(guān)概念等方面的知識。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的CPU構(gòu)造，CPU是用來進(jìn)行程序的執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理，那么處理的數(shù)據(jù)存怎樣進(jìn)行存儲，怎樣在存儲空間尋址呢[新課引入]硬件執(zhí)行指令時，尋找指令所指定的參與運算的操作數(shù)的措施——尋址方式。根據(jù)程序的規(guī)定采用不一樣的尋址方式，可以有效地縮短程序的運行時間和提高代碼執(zhí)行效率。C54x芯片的尋址方式可以分為兩類：●數(shù)據(jù)尋址●程序?qū)ぶ分噶钪芯哂袌?zhí)行指令所需的操作數(shù)。操作數(shù)緊隨操作碼寄存在程序存儲器中。例如：LD#F180，A；將立即數(shù)F180加載到A。特點：指令中具有一種固定的立即數(shù)，運行速度較快，但需占用程序存儲空間，并且數(shù)值不能變化。用途：用于表達(dá)常數(shù)或?qū)拇嫫鞒跏蓟Ｗ⒁猓涸诹⒓磳ぶ返闹噶钪?應(yīng)在數(shù)值或符號前面加一種“#”,表達(dá)是一種立即數(shù),以區(qū)別于地址。絕對尋址：指令中具有所要尋找的操作數(shù)的16位存儲單元地址。16位地址表達(dá)形式：①地址標(biāo)號，如：TABLE；②16位符號常量，如：89AB、1234。特點：指令中包括一種固定的16位地址，能尋址所有數(shù)據(jù)存儲空間，但運行速度慢，需要較大的存儲空間。用一種符號或一種數(shù)字來確定外部I/O端口的地址。例如，把一種數(shù)從端口為FIFO的I/O口復(fù)制到AR5寄存器所指向的數(shù)據(jù)存儲單元中。(1k)尋址：使用一種指定數(shù)據(jù)空間的地址來確定數(shù)據(jù)存儲器中的一種地址。語法：容許所有使用單數(shù)據(jù)存儲器(Smem)尋址的指令去訪問數(shù)據(jù)空間的任意單元，而不變化DP的值，也不用對AR進(jìn)行初始化。例如，把地址為PN的數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)裝到累加器A中。LD*(PN)，A累加器尋址將累加器的內(nèi)容作為地址去訪問程序存儲單元，即將累加器中的內(nèi)容作為地址，用來對寄存數(shù)據(jù)的程序存儲器尋址。用途：用于完畢程序存儲空間與數(shù)據(jù)存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳播直接尋址運用數(shù)據(jù)指針DP和堆棧指針SP尋址。所要尋址的數(shù)據(jù)存儲器16位地址是由基地址和偏移地址構(gòu)成。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的存儲單元、存儲器的地址以及分類，同步對TMS320C54x的I/O空間配置進(jìn)行了分析，這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：補充作業(yè)，進(jìn)行單片機與尋址方式對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號19周次7講課形式講授講課章節(jié)名稱TMS320C54x指令系統(tǒng)教學(xué)目的理解TMS320C54x指令系統(tǒng)的基本特性掌握常見的TMS320C54指令教學(xué)重點TMS320C54x指令特性以及規(guī)范教學(xué)難點較多的指令代碼使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握指令系統(tǒng)的使用以及有關(guān)概念等方面的知識。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的尋址方式，要進(jìn)行程序的編寫，就必須掌握對應(yīng)的指令系統(tǒng)，實現(xiàn)對應(yīng)的功能，那么TMS320c54的指令系統(tǒng)有哪些呢？有什么特性嗎？新課講解：1.C54x的助記符指令是由操作碼和操作數(shù)兩部分構(gòu)成。在進(jìn)行匯編此前，操作碼和操作數(shù)都是用助記符表達(dá)。指令系統(tǒng)中的符號C54x的指令系統(tǒng)共有129條基本指令，由于操作數(shù)的尋址方式不一樣，由它們可以派生多至205條指令，一共分為六個大類，有程序控制指令、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運算指令、并行操作指令、邏輯運算指令以及反復(fù)操作指令。如裝載指令即取數(shù)或賦值指令，用于將存儲器內(nèi)容或立即數(shù)賦給目的寄存器，合計21條DLDLmem，dstdst=Lmem將Lmem所指定的單數(shù)據(jù)存儲器中的32位數(shù)據(jù)送入累加器A或B中存儲指令是將源操作數(shù)或立即數(shù)存入指定存儲器或寄存器，合計14條格式：操作碼源操作數(shù)[,移位數(shù)],目的操作數(shù)。。。。。。。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的存指令系統(tǒng)，對指令系統(tǒng)的特性以及常見指令集進(jìn)行了分析，同步也對重點指令進(jìn)行了舉例研究。這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：補充作業(yè)，與單片機的匯編指令集進(jìn)行對比揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號20周次7講課形式講授講課章節(jié)名稱偽/宏指令教學(xué)目的理解偽/宏指令的基本特性掌握常見的偽/宏指令教學(xué)重點偽/宏指令指令特性以及規(guī)范教學(xué)難點較多的指令代碼使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握指令系統(tǒng)的使用以及有關(guān)概念等方面的知識。講課重要內(nèi)容【新課講授】1.IDLE指令格式：IDLEK操作數(shù)：K——短立即數(shù)，取值：1、2、3指令功能：(PC)+1→PC功能闡明：強迫程序執(zhí)行等待操作直到產(chǎn)生非屏蔽中斷或復(fù)位操作。PC值加1，芯片保持空閑狀態(tài)直至中斷產(chǎn)生。2.MAR指令格式：MARSmem功能闡明：修改由Smem所確定的輔助寄存器的內(nèi)容。當(dāng)CMPT=0時，只修改ARx的內(nèi)容，不修改ARP。當(dāng)CMPT=1時，若目前ARx為AR0，則修改ARx(ARP)的內(nèi)容，但不修改ARP的值；若目前ARx不為AR0，則修改ARx的內(nèi)容，然后再將x值賦給ARPRESET功能闡明：指令實現(xiàn)非屏蔽的PMST、ST0和ST1復(fù)位。(IPTR)<<7→PC0→OVA0→OVB1→C1→TC0→ARP0→DP1→SXM0→ASM0→BRAF0→HM1→XF0→C160→FRCT0→CMPT0→CPL1→INTM0→IFR0→OVMRSBX操作數(shù)：N——指明被修改的狀態(tài)寄存器，N=0時，為ST0；N=1時，為ST1SBIT——表達(dá)狀態(tài)寄存器被修改的位數(shù)，取值：0~155.SSBX操作數(shù)：N——指明被修改的狀態(tài)寄存器，N=0時，為ST0；N=1時，為ST1SBIT——表達(dá)狀態(tài)寄存器被修改的位數(shù)，取值：0~15XC指令功能：If(cond)Then緊接著的n條指令被執(zhí)行Else緊接著執(zhí)行n條NOP指令功能闡明：若n=1且滿足條件,則執(zhí)行僅隨其后的一條單字指令。若n=2且滿足條件,則執(zhí)行僅隨其后的一條雙字指令或兩條單字指令。若不滿足條件，則執(zhí)行n條NOP指令。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的存指令系統(tǒng)，對指令系統(tǒng)的特性以及常見指令集進(jìn)行了分析，同步也對重點指令進(jìn)行了舉例研究。這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：補充作業(yè)，與單片機的匯編指令集進(jìn)行對比揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號21周次7講課形式講授講課章節(jié)名稱目的文獻(xiàn)鏈接教學(xué)目的目的文獻(xiàn)的建立目的文獻(xiàn)的連接措施教學(xué)重點目的文獻(xiàn)的建立教學(xué)難點目的文獻(xiàn)的建立使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機目的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握DSP目的文獻(xiàn)的使用以及有關(guān)概念等方面的知識。講課重要內(nèi)容鏈接器在處理段的時候，有如下2個重要任務(wù)：將由匯編器產(chǎn)生的COFF格式的一種或多種.obj文獻(xiàn)鏈接成一種可執(zhí)行的.out文獻(xiàn)；重新定位，將輸出的段分派到對應(yīng)的存儲器空間。鏈接器有2條命令支持上述任務(wù)：(1)

MEMORY命令。定義目的系統(tǒng)的存儲器配置圖，包括對存儲器各部分命名，以及規(guī)定它們的起始地址和長度；(2)

SECTIONS命令。告訴鏈接器怎樣將輸入段組合成輸出段，以及將輸出段放在存儲器中的什么位置。1.

MEMORY命令

作用：定義系統(tǒng)中所包括的多種形式的存儲器，以及它們占據(jù)的地址范圍。

句法：MEMORY{PAGE0：name

1[(attr)]：

orign=constant,

length=constant；PAGEl：name

n[attr]：

orign=constant,

length=constant；}PAGE——對一種存儲空間加以標(biāo)識。PAGE

0程序存儲器，PAGE

l定為數(shù)據(jù)存儲器。Name——對一種存儲區(qū)間取名。

Origin——存儲區(qū)的起始地址。鍵入Origin、Org或O都可Length——規(guī)定存儲區(qū)的長度。鍵入Length、Len或L都可以Attr——這是一種任選項，為命名區(qū)規(guī)定1～4個屬性。

。

MEMORY命令的使用。MEMORY{PAGE

0：

ROM：

origin=0c00h，

length=1000h；PAGE

1：

SCRATCH：

origin=60h，

length=20h；

ONCHIP：

origin=80h，

length=200h；}上述MEMORY命令所定義的系統(tǒng)的存儲器配置如下：PAGE

0為程序存儲器，名ROM，起始地址0C00H，長度4K字。PAGE

l為數(shù)據(jù)存儲器，名SCRATCH，起始地址60H，長32字。

PAGEl為數(shù)據(jù)存儲器，名ONCHIP，起始地址80H，長度512字。2.

SECTIONS命令作用：闡明怎樣將輸入段組合成輸出段；

規(guī)定輸出段在存儲器中的寄存位置；

并容許重新命名輸出段。句法：SECTIONS{name:[property，property，property，……]name:[property，property，property，……]name:[property，property，property，……]}Name——段名，每一種輸出段的闡明都從段名開始。Property——性能參數(shù)，段名背面是一行闡明段的內(nèi)容和怎樣給

段分派存儲單元的性能參數(shù)。

一種段重要的性能參數(shù)有：裝入存儲器分派(Load

allocation)。

定義段裝入時的存儲器地址，語法為

Load=allocation(這里allocation指地址)

或allocation

或>allocation(2)

運行存儲器分派(Run

allocation)。

定義段運行時的存儲器地址，語法為

Run=allocation

run>allocation

鏈接器為每個輸出段在目的存儲器中分派兩個地址：一種是加載的地址，另一種是執(zhí)行程序的地址。一般，這兩個地址是相似的。有時要先將程序加載到ROM，然后在RAM中以較快的速度運行，只要用SECTIONS命令讓鏈接器對這個段定位兩次就行了。如.fir：

load＝ROM，run=RAM

SECTIONS命令的使用。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的目的文獻(xiàn)連接進(jìn)行分析，對目的文獻(xiàn)的特性以及常見方案進(jìn)行了分析，同步也對重點指令進(jìn)行了舉例研究。這些都是進(jìn)行DSP芯片編程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：補充作業(yè)，與單片機的目的文獻(xiàn)集進(jìn)行對比揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號22周次8講課形式講授講課章節(jié)名稱輸入與輸出模塊教學(xué)目的掌握TMS320C54x常見的輸入與輸出模塊教學(xué)重點輸入輸出模塊的定義輸入輸出模塊的應(yīng)用教學(xué)難點輸入輸出模塊的應(yīng)用使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機輸入輸出模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握DSP系統(tǒng)的IO設(shè)置以及模塊應(yīng)用分析。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的存儲單元，CPU是用來進(jìn)行程序的執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理，那么處理的數(shù)據(jù)來源于什么地方呢？DSP處理器有哪些輸入輸出模塊呢？在實際的應(yīng)用中怎樣配置呢？[新課引入]數(shù)字I/O腳有專用和復(fù)用。數(shù)字I/O腳的功能通過9個16位控制寄存器來控制?？刂萍拇嫫鞣譃閮深悾海?）I/O復(fù)用控制寄存器（MCRX)，來選擇I/O腳是外設(shè)功能還是I/O功能。（2）數(shù)據(jù)方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制雙向I/O腳的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)方向。注意：數(shù)字I/O腳是通過映射在數(shù)據(jù)空間的控制寄存器來控制的，與器件的I/O空間無任何關(guān)系。240X/240XA多達(dá)41只數(shù)字I/O腳，多數(shù)具有復(fù)用功能1數(shù)字I/O寄存器簡介I/O復(fù)用引腳見下圖。表1列出I/O模塊中有用寄存器，地址為：7090h—709Fh。注意：映射到數(shù)據(jù)存儲器空間。當(dāng)復(fù)用I/O腳被配置為外設(shè)功能或I/O時，引腳的狀態(tài)可通過讀I/O數(shù)據(jù)寄存器來獲取。2I/O端口復(fù)用控制寄存器3個I/O端口復(fù)用控制寄存器：MCRA、MCRB、MCRC。（1）I/O端口復(fù)用控制寄存器A地址：7090h3數(shù)據(jù)和方向控制寄存器6個數(shù)據(jù)和方向控制寄存器（PXDATDIR),包括兩個功能位。（1）I/O方向位假如引腳被選擇了通用I/O，方向位決定了是輸入（0）還是輸出（1）。（2）I/O數(shù)據(jù)位假如引腳被選擇了通用I/O，當(dāng)方向選為輸入，則可從該位上讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)方向選為輸出，則可向該位寫入數(shù)據(jù)。如I/O端口被選擇作通用I/O引腳，數(shù)據(jù)和方向控制寄存器可以控制數(shù)據(jù)和I/O引腳的數(shù)據(jù)方向。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的IO配置，IO是處理器與外部信息的傳遞，是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的重要方面程，因此是進(jìn)行學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：進(jìn)行單片機與DSP存儲空間與io配置對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號23周次8講課形式講授講課章節(jié)名稱模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊教學(xué)目的掌握TMS320C54x模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊教學(xué)重點模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的基本概念DSP中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換教學(xué)難點輸TMS320C54x模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機輸入輸出模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握DSP系統(tǒng)的模擬數(shù)字以及模塊應(yīng)用分析。講課重要內(nèi)容【復(fù)習(xí)提問】上次課程重要分析的是TMS320C54x的存儲單元，CPU是用來進(jìn)行程序的執(zhí)行數(shù)據(jù)的處理，那么處理的數(shù)據(jù)來源于什么地方呢？DSP處理器有哪些輸入輸出模塊呢？在實際的應(yīng)用中怎樣配置呢？[新課引入]1.ADC模塊的特性（1）帶有內(nèi)部采樣-保持電路10bitADC模塊（2）375ns的轉(zhuǎn)換時間。（3）16個模擬輸入通道，每8個通過一種8選1的模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)。（4）對16路模擬量進(jìn)行“自動排序”。（5）兩個獨立的8狀態(tài)排序器（SEQ1和SEQ2），可以獨立工作在雙排序器模式，（6）在給定的排序模式下，4個排序控制器決定通道的轉(zhuǎn)換次序。（7）16個寄存成果的寄存器（RESULT0～RESULT15)（8）有多種啟動ADC轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源如下：軟件立即啟動EVA事件管理器啟動EVB事件管理器啟動ADC的SOC引腳啟動（9）EVA和EVB可分別獨立地觸發(fā)SEQ1和SEQ2（僅用于雙排序器模式）（10）有單獨的預(yù)定標(biāo)的采樣/保持時間自動排序器的操作原理2個8狀態(tài)排序器SEQ1和SEQ2，也可級聯(lián)成一種16狀態(tài)排序器SEQ。狀態(tài)：排序器可以執(zhí)行的自動轉(zhuǎn)換數(shù)目。ADC模塊能對一序列轉(zhuǎn)換自動排序。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，成果依次保留在RESULT0、RESULT1……中。顧客也可對同一通道進(jìn)行多次采樣，即“過采樣”，得到的采樣成果比老式的單采樣成果辨別率高。為講解以便，規(guī)定排序器的狀態(tài)如下：排序器SEQ1：CONV00-CON07排序器SEQ2：CONV08-CON15排序器SEQ：CONV00-CON15轉(zhuǎn)換觸發(fā)特性：SEQ1：軟件、EVA、外部引腳，仲裁優(yōu)先級高于SEQSEQ2：軟件、EVB，仲裁優(yōu)先級低于SEQ1SEQ：軟件、EVA、EVB、外部引腳，無仲裁優(yōu)先級為每個排序所選的模擬輸入通道排序控制寄存器（CHSELSEQn)的CONVnn位所定義。CONVnn位為4位長,可指定16通道中的任何一種。課程小結(jié)：本次課程重要分析了TMS320C54x的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，IO是處理器與外部信息的傳遞，是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的重要方面程，因此是進(jìn)行學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：進(jìn)行單片機與DSP存儲空間模數(shù)轉(zhuǎn)換配置對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號24周次8講課形式講授講課章節(jié)名稱CAN控制器模塊教學(xué)目的CAN總線收發(fā)器PCA82C250/PCA82C251獨立的控制芯片SJA1000及其使用帶有CAN接口芯片的DSP2407及其使用教學(xué)重點CAN總線收發(fā)器PCA82C250/PCA82C251獨立的控制芯片SJA1000及其使用教學(xué)難點帶有CAN接口芯片的DSP2407及其使用使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次教學(xué)內(nèi)容難度較大，學(xué)生要可以在單片機輸入輸出模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)會進(jìn)行對比思索，掌握DSP系統(tǒng)的模擬數(shù)字以及模塊應(yīng)用分析。講課重要內(nèi)容1.CAN總線收發(fā)器PCA82C250/PCA82C251PCA82C250/251是CAN協(xié)議控制器和物理總線的接口。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對CAN控制器提供差動接受能力。又稱為總線驅(qū)動器。PCA82C251有更高的擊穿電壓，并且在隱性狀態(tài)小拉電流更小，在掉電狀況小總線的輸出特性有一定改善。2.收發(fā)器重要特性完全符合ISO11898原則；高速率（最高達(dá)1Mbps）；具有抗汽車環(huán)境中的瞬間干擾，保護(hù)總線能力；斜率控制，減少射頻干擾（RFI）；差分接受器，抗寬范圍的共模干擾，抗電磁干擾（EMI）熱保護(hù)；防止電池和地之間的發(fā)生短路；低電流待機模式；未上電的節(jié)點對總線無影響；可連接110個節(jié)點。工作模式高速模式管腳8接地。在高速工作模式下，發(fā)送器輸出級晶體管將以盡量快的速度打開、關(guān)閉。在這種模式下，不采用任何措施用于限制上升斜率和下降斜率。提議使用屏蔽電纜以防止射頻干擾RFI問題。斜率控制模式對于較低速度或較短總線長度，可使用非屏蔽雙絞線或平行線作為總線。為減少射頻干擾RFI，應(yīng)限制上升斜率和下降斜率。上升斜率和下降斜率可通過由管腳8接至地的連接電阻進(jìn)行控制。斜率正比于管腳8的電流輸出SJA1000控制器構(gòu)造CAN關(guān)鍵模塊根據(jù)CAN規(guī)范控制CAN幀的發(fā)送和接受。收到一種報文時，CAN關(guān)鍵模塊將串行位流轉(zhuǎn)換成用于的并行數(shù)據(jù)，發(fā)送一種報文時則相反。接口管理邏輯用于連接外部主控制器。外部可以是微型控制器或任何其他器件，SJA1000通過復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線，與主控制器聯(lián)絡(luò)。發(fā)送緩沖器用于存儲一種完整的擴展的或原則的報文。當(dāng)主控制器初始發(fā)送時，接口管理邏輯會使CAN關(guān)鍵模塊從發(fā)送緩沖器讀CAN報文。驗收濾波器通過這個可編程的濾波器能確定主控制器要接受哪些報文。接受FIFO用于存儲所有收到的報文，儲存報文的多少由工作模式?jīng)Q定，最多能存儲32個報文。由于數(shù)據(jù)超載也許性被大大減少，這使顧客能更靈活地指定中斷服務(wù)和中斷優(yōu)先本次課程小結(jié)本次課程重要分析了CAN控制器模塊，是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計的重要方面程，因此是進(jìn)行學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)，是匯編指令應(yīng)用的關(guān)鍵。作業(yè)：進(jìn)行單片機與DSPCAN控制器模塊對比。揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號25周次9講課形式講授講課章節(jié)名稱DS實際應(yīng)用教學(xué)目的掌握DSP的實際應(yīng)用、DSP發(fā)展趨勢教學(xué)重點DSP的實際應(yīng)用教學(xué)難點DSP發(fā)展以及新技術(shù)使用教具無課外作業(yè)補充作業(yè)課后體會本次課程屬于對DSP課程的應(yīng)用的最終總結(jié)，目的是讓學(xué)生可以對所學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有很好的理解，同步教學(xué)效果良好。講課重要內(nèi)容[課題引入]前面的課程我們重要分析了DSP的基本理論，基本應(yīng)用編程方案開發(fā)措施等方面的內(nèi)容，本次課程重要對DSP實踐應(yīng)用、發(fā)展趨勢進(jìn)行分析研究，[課程講授]DSP是目前電子工業(yè)領(lǐng)域增長最迅速的產(chǎn)品之一，據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易記錄組織(WSTS)公布的記錄和預(yù)測匯報顯示，1996~，全球DSP市場將一直保持穩(wěn)步增長，其中，的增長率為37%，為8%，并且從到，增長率將逐年遞增，的增長率達(dá)34%。因此，全球DSP市場的前景非常廣闊，DSP產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè)。近年來，伴隨DSP芯片產(chǎn)品價格的不停下滑，使DSP可以從以往的軍用領(lǐng)域迅速拓展到民用領(lǐng)域，例如應(yīng)用于計算機、網(wǎng)絡(luò)、移動電話、調(diào)制解調(diào)器和磁盤驅(qū)動器以及眾多的消費電子產(chǎn)品。例如：一、數(shù)字化移動電話數(shù)字化移動電話盡管把戲繁雜，但基本上可劃為兩大類：高速移動電話和低速移動電話。雖然數(shù)字化高速移動通過原則諸多，但當(dāng)今普遍應(yīng)用的是歐洲GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）原則。俗稱GSM原則的數(shù)字化蜂窩電話，叫作數(shù)字化大哥大，它具有國際漫游功能，給顧客帶來使用大哥大的以便?，F(xiàn)正在擴展數(shù)據(jù)通信服務(wù)能力以及它與ISDN系統(tǒng)兼容性。低速移動電話就其實質(zhì)而論。它是數(shù)字化無繩電話，仍然保持模擬式無繩電話的子母式構(gòu)造：子機亦稱為手機，可以距母機為百米左右半徑內(nèi)的空間里自由步行移動狀況下實現(xiàn)通過話；母機也稱為基地站，可作為家庭里的留守電話，也可懸掛在商店的墻壁上，街道的電線柱上，廣為分布。由統(tǒng)一的互換設(shè)施進(jìn)行管理，實現(xiàn)無縫交遞（SeamlessHandOn）功能。此類低速移動電話式原則諸多。數(shù)字化移動電話（包括高速和低速）的每個手機，都要用至少1個DSP器，因此，高速發(fā)展的數(shù)字化移動電話急需極為大量的DSP器件二、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器數(shù)字信號處理器的老式應(yīng)用領(lǐng)域之一，就是調(diào)制解調(diào)器。調(diào)制解調(diào)器作為聯(lián)絡(luò)通信與多媒體信息處理系統(tǒng)的紐帶，日益受到重視。運用PC機通過調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由電話線路，實現(xiàn)撥號連接Internet已是最簡便的訪問形式。由于Internet顧客急劇增長，一度致使28．8Kbps的調(diào)制解調(diào)器成為市場上的脫銷產(chǎn)品。尤其是由PC機上運用瀏覽程序調(diào)用活動圖像信息時，期望使用數(shù)據(jù)傳送速度更高的調(diào)制解調(diào)器。為適應(yīng)這種新需求，國際上已制定出高速（33．6Kbps）調(diào)制解調(diào)器國際原則。這就意味，在高速調(diào)制解調(diào)器里需要更高性能的DSP器件。三、磁盤／光盤控制器需求伴隨多媒體信息化的發(fā)展，多種信息存儲媒體產(chǎn)品都應(yīng)運而生，諸如磁盤存儲器、CD－ROM和DVD（DigitalVersatileDisk）－ROM新產(chǎn)品紛紛上市。今日的磁盤驅(qū)動器HDD，存儲容量已相稱可觀，大型HDD姑且不談，就連一般PC機的HDD的存儲容量已高在1GB以上，詳見照片4。小型HDD向高密度、高存儲容量和高速存取方向發(fā)展，其控制器必須具有高精度和高速響應(yīng)特性，它所用的DSP性能也是今非昔比，高速DSP是必不可少的關(guān)鍵性器件。四、圖形圖像處理需求DVD里應(yīng)用的活動圖像壓縮／解壓縮用MPEG2編碼／譯碼器，同步也廣泛地應(yīng)用于視頻點播VOD、高端有線電視和衛(wèi)星廣播等諸多領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域里，應(yīng)用的DSP應(yīng)當(dāng)具有更高的處理速度和功能。并且，活動圖像壓縮／解壓技術(shù)也日新月異，例如，DCT變換域編碼很難提高壓縮比與重構(gòu)圖像質(zhì)量，于是出現(xiàn)了對以視覺感知特性為指導(dǎo)的小波分析圖像壓縮措施。新的算法出現(xiàn)，規(guī)定對應(yīng)的高性能DSP。近來，日本各大學(xué)和高技術(shù)企業(yè)對于開發(fā)虛擬現(xiàn)實VR系統(tǒng)，投入相稱力量，運用現(xiàn)代計算機圖像學(xué)CG生成3維圖形，迫切需要多種DSP并行處理系統(tǒng)。其中，系統(tǒng)里的結(jié)點DSP單元，規(guī)定采用與并行處理相適應(yīng)的體系構(gòu)造。五、聲音處理。聲音數(shù)字壓縮技術(shù)早已獲得應(yīng)用，其中以脈沖編碼調(diào)制(PCM)的措施最普遍。但由于它只能壓縮50%數(shù)字，因此仍未足以應(yīng)付未來計算機應(yīng)用。DSP已經(jīng)在音效應(yīng)用中得到廣泛采用，并且大部分應(yīng)用于音效產(chǎn)品的