《DSP技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、西南科技大學(xué)本科課程教學(xué)大綱DSP 技術(shù)課程教學(xué)大綱【課程編號(hào)】：22314501【英文譯名】： Digital Signal Processing Technology【適用專業(yè)】：自動(dòng)化、電子信息【學(xué) 分 數(shù)】： 3【總 學(xué) 時(shí)】： 48【實(shí)踐學(xué)時(shí)】：32一、本課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)1課程教學(xué)目的 ：讓學(xué)生了解 DSP芯片的基本原理和常用 DSP芯片的應(yīng)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(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)開 發(fā)；具備獨(dú)立從事 DSP應(yīng)用開發(fā)的能力。2課程性質(zhì) ：本課程是電子學(xué)和通信及自動(dòng)化等多種學(xué)科的專業(yè)選修課程。二、本課程的基本要求1掌握 DSP的應(yīng)用特點(diǎn)和應(yīng)用

2、場(chǎng)合。2掌握 DSP芯片的 CPU結(jié)構(gòu)原理和硬件體系結(jié)構(gòu)。3掌握 DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程和步驟，掌握軟硬件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) 難點(diǎn)和要點(diǎn)。4掌握 DSP算法優(yōu)化的基本技術(shù)和策略。三、本課程與其他課程的關(guān)系先修課程：信號(hào)與系統(tǒng)、微機(jī)原理、數(shù)字信號(hào)處理等。后續(xù)課程：無。四、課程內(nèi)容第一部分： DSP概述知識(shí)點(diǎn)： DSP的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)合、 特點(diǎn)等。TI 的 DSP的分類和應(yīng)用特點(diǎn)。 DSP 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程， DSP 芯片的發(fā)展、分類、選擇。 DSP芯片的未來及應(yīng)用。重 點(diǎn)： TI 系列 DSP的應(yīng)用和分類； DSP 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。難 點(diǎn)： DSP 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程。第二部分： DSP硬件體系知識(shí)點(diǎn)

3、： DSP芯片的體系結(jié)構(gòu)、硬件開發(fā)和電路設(shè)計(jì)。 DSP的 CPU 結(jié)構(gòu)、 存儲(chǔ)器、片內(nèi)外設(shè)、 EMIF 等；DSP電路系統(tǒng)中的各種電路設(shè)計(jì)、 抗干擾技術(shù)等。 重 點(diǎn)： DSP芯片的 CPU 的結(jié)構(gòu)和原理、外設(shè)的使用；硬件電路的設(shè)計(jì)。 難 點(diǎn)： CPU 的結(jié)構(gòu)和原理；外設(shè)的配置和使用。信息工程學(xué)院第三部分： DSP軟件體系知識(shí)點(diǎn)： CCS 集成開發(fā)環(huán)境及其開發(fā)技術(shù)；匯編語言程序設(shè)計(jì)：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(shè)計(jì)、優(yōu)化等。重 點(diǎn)： C2000、C5000匯編指令系統(tǒng)、尋址方式； C 語言程序設(shè)計(jì)和優(yōu)化。難 點(diǎn)： 尋址方式； C 語言優(yōu)化。第四部分： DSP應(yīng)用

4、系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)： DSP 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，算法優(yōu)化過程和要點(diǎn)，語音處理系統(tǒng)的 軟硬件設(shè)計(jì)、控制領(lǐng)域的控制算法優(yōu)化和設(shè)計(jì)。重 點(diǎn)： DSP 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，算法優(yōu)化策略。難 點(diǎn)： 語音處理系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，語音算法優(yōu)化、控制算法優(yōu)化。五、教學(xué)方法建議實(shí)踐教學(xué)為主。本課程采用教師講授、課堂討論、學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐相結(jié) 合的教學(xué)模式，努力形成教師和學(xué)生雙向互動(dòng)、對(duì)稱平衡的最佳教學(xué)模式。六、考核方式考查七、其它說明1. 在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)安排一定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解，并注意對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能 力培養(yǎng)的引導(dǎo)；2. 學(xué)生課后應(yīng)有一定量的實(shí)驗(yàn)題目，課堂與課下的所花時(shí)間為 1:2 以上。八、選用教材及主要參考書1建議教材

5、1 胡慶鐘，李小剛等 TMS320C55XDSP 原理、應(yīng)用和設(shè)計(jì)機(jī)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(qiáng) 等 TMS320F2812 原理與開 發(fā) 電子 工業(yè)出版 社2005（適于自動(dòng)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(shè)清華大學(xué) 出版社 2005.2 張衛(wèi)寧 TMS320C28x 系列 DSP 的 CPU 與外設(shè)（上）清華大學(xué)出版 社 2005.西南科技大學(xué)本科課程教學(xué)大綱九、學(xué)時(shí)分配課程內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)大作業(yè)小計(jì)DSP緒論11設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)145DSP 體系結(jié)構(gòu)和硬件開發(fā)246DSP 電路設(shè)計(jì)11CC

6、S 集成開發(fā)環(huán)境145匯編語言程序設(shè)計(jì)268C 語言程序設(shè)計(jì)4812基于 DSP的語音信號(hào)處理246DSP 音視頻算法優(yōu)化設(shè)計(jì)224合計(jì)163248DSP技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃一、本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和要求該實(shí)驗(yàn)課是與電子、 自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)選修課 “DSP技術(shù)”相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課， 目的是是學(xué)生鞏固理論課所學(xué)并掌握 DSP編程的基本方法和技巧。二、本課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系和實(shí)驗(yàn)類型建議驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 6學(xué)時(shí)，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 26學(xué)時(shí)，也可根據(jù)自己的專業(yè)或?qū)?際情況靈活調(diào)整學(xué)時(shí)數(shù)。 實(shí)驗(yàn)1到實(shí)驗(yàn) 5為電子和自動(dòng)的必做實(shí)驗(yàn)。 其他實(shí)驗(yàn)為電 子選做（必做）的，自動(dòng)化必做（選做） 。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容安排1、CCS軟

7、件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（3）34444444442、C語言與匯編混合編程的實(shí)驗(yàn)3、DSP定時(shí)器的應(yīng)用4、A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)5、音頻信號(hào)發(fā)生6、FIR算法實(shí)驗(yàn)7、直流電機(jī)控制8、步進(jìn)電機(jī)控制9、交通燈控制實(shí)驗(yàn)10、語音采集和回放11、語音信號(hào)編解碼12、直流無刷電機(jī)速度控制信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容安排項(xiàng)目CCS軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)1內(nèi)容(1) 掌握 CCS軟件的基本功能和作用(2) 掌握 CCS軟件的安裝、配置過程驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示(3) 了解 DSP開發(fā)系統(tǒng)與 PC機(jī)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項(xiàng)目C 語言與匯編混合編程的實(shí)驗(yàn)時(shí)

8、數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)(1) 學(xué)習(xí)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(shè)置上的不同。驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示2內(nèi)容(3) 學(xué)習(xí)在 CCS 環(huán)境中調(diào)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(jié)構(gòu) 的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí) C 工程中加入?yún)R編編程的混合編程方 法。(5) 了解混合編程的注意事項(xiàng)。(6) 理解混合編程的必要性和在什么情況下要采用混 合編程3項(xiàng)目DSP定時(shí)器的應(yīng)用時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)3內(nèi)容(1) 通過實(shí)驗(yàn)熟悉 DSP的定時(shí)器；(2)掌握DSP定時(shí)器的控制方法；驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示(3)掌握DSP的中斷結(jié)構(gòu)和對(duì)中斷的處理流程；(4) 學(xué)會(huì) C 語言中斷程序設(shè)計(jì)，以及

9、運(yùn)用中斷程序控 制程序流程4項(xiàng)目A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)4內(nèi)容(1) 通過實(shí)驗(yàn)熟悉 VC5509A 的定時(shí)器。(2) 掌握DSP片內(nèi) DSP的ADC的原理和寄存器配置。驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示(3) 掌握 VC5509A 片內(nèi) AD 的控制方法。4項(xiàng)目音頻信號(hào)發(fā)生時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)5(1) 通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用 5509DSP 的擴(kuò)展端口控制外圍 設(shè)備信息的方法。驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示內(nèi)容(2) 掌握使用 5509DSP 通用計(jì)時(shí)器的控制原理及中斷 服務(wù)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項(xiàng)目FIR 算法實(shí)驗(yàn) (自動(dòng)選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)6內(nèi)容(1) 掌握用窗函數(shù)法設(shè)計(jì) FIR

10、 數(shù)字濾波器的原理和方 法。驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示(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(duì)濾波器特性的影響。4西南科技大學(xué)本科課程教學(xué)大綱7項(xiàng)目直流電機(jī)控制 (電子選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容(1) 學(xué)習(xí)用 C 語言編制中斷程序，控制 DSP的通用 I/O 管腳產(chǎn)生不同占空比的 PWM 信號(hào)。(2) 學(xué)習(xí)DSP 的通用 I/O 管腳的控制方法。(3) 學(xué)習(xí)直流電機(jī)的控制原理和控制方法。4驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示8項(xiàng)目步進(jìn)電機(jī)控制 (電子選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用 DSP 的擴(kuò)展 I/O 端口控制外圍 設(shè)備信息的方法， 掌握使用 DSP通用計(jì)時(shí)器的控制 原理

11、及中斷服務(wù)程序的編程方法； 了解步進(jìn)電機(jī)的 控制方法4驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示9項(xiàng)目交通燈控制實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容(1) 熟悉使用 ICETEK 擴(kuò)展板控制 ICETEK-CTR 上 交通燈的方法。(2) 掌握TMS320 XX系列 DSP 定時(shí)器的使用和編程(3) 掌握 TMS320XXDSP外 中斷的使用和編程。(4) 學(xué)習(xí)復(fù)雜控制程序設(shè)計(jì)思路。4驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示10項(xiàng)目直流無刷電機(jī)速度控制 (電子選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容(1) 通過實(shí)驗(yàn)掌握使用 2812DSP來控制直流無刷電 機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；(2) 直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速的 PID 控制(3) 掌握控制直流無刷電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(4) 掌握直流無刷電機(jī)的工作原理和有關(guān)程序控制 等。4驗(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示11項(xiàng)目語音采集和回放 (自動(dòng)選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容(1) 了解數(shù)字回聲產(chǎn)生原理、編程及其參數(shù)選擇、 控制。(2) 熟悉 DSP 擴(kuò)展存儲(chǔ)器 EMIF的編程使用方法。(3) 掌握 McBSP的工作機(jī)制、配置方法等。(4) 清楚語音信號(hào)采集和回放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。清 楚程序脈絡(luò)，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(yàn) 證綜 合設(shè) 計(jì)演 示12項(xiàng)目語音信號(hào)編解碼 (自動(dòng)選作)時(shí)數(shù)項(xiàng)目性質(zhì)內(nèi)容(1)熟悉語音 codec 芯片 TLV3