DSP技术及应用

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课程代码：

学位课程/非学位课程：非学位课程 学时/学分：30/2(实验学时6)

先修课程：，电路分析，模拟电子技术，数字电子技术，高级语言程序设计，单片机原理及应用。

一、课程在人才培养中的地位和作用

DSP技术及应用是测控技术与仪器专业的一门重要的专业选修课，是体现测控技术与仪器专业应用的必备基础。主要讲授DSP芯片的特点、TMS320C54x的硬件结构、TMS320C54x的指令系统、TMS320C54x应用程序开发过程等。课程内容兼顾硬件和软件两个方面，具有实践性强、涉及知识面广的特点。为学生今后分析和设计嵌入式系统打好基础。通过本课程的学习、实验操作，充分发挥学生学习积极性，增强学生的设计及应用能力，促进学生综合素质的提高。

二、课程教学目标

通过本课程的学习，应使学生在理论和实践上掌握DSP技术及特点，TMS320C54x软硬件结构，及TMS320C54x应用程序开发，建立DSP系统的整体概念。通过配以适当的实验教学培养学生的独立分析问题和解决问题的能力，通过系统的实践教学锻炼，使学生具有一定的软硬件开发初步能力，为专业课程的应用打下坚实基础。

1、知识目标

通过学习本课程，学生应获得DSP技术原理、硬件设计、应用程序开发等知识。

本课程的宗旨是培养既有理论知识，又能解决实际问题的开拓性人才，为今后服务社会，开展实际工作奠定良好的基础。本课程旨在培养学生掌握DSP技术的基本概念，掌握DSP的基本分析方法和设计方法。教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级，这三类要求是：

（1）掌握：要求学生对这些内容深入领会，并能熟练运用。

（2）理解：要求学生对这些内容全面理解，但对一些定理的复杂推导一般不作要求，只要求会用其进行分析、计算有关简单问题。

（3）了解：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。

2、能力目标

通过本课程的学习，学生应获得如下能力：（1）独立分析问题和解决问题的能力。（2）通过系统的实践教学锻炼，使学生具有一定的软硬件开发初步能力。（3）能进行简单的DSP系统设计能力和应用程序设计能力。（4）培养学生的创新能力和应用能力，使学生具有坚实的理论基础，较强的动手能力及可持续发展的能力。

3、素质目标

通过本课程的学习，应注意培养学生以下素质：（1）严谨的科学分析、科学创新。（2） （3）既有理论知识，又能解决实际问题的开拓性人才

三、课程教学内容

（一）课程的知识体系 知识领域1：DSP概述

知识单元1: DSP 定义及DSP芯片的特点（1学时） 知识单元2: DSP芯片的现状及其应用(1学时) 知识领域2：TMS320C54x

知识单元1: TMS320C54x硬件结构 (6学时) 知识单元2: TMS320C54x指令系统(6学时) 知识领域3：TMS320C54x应用程序开发

知识单元1: TMS320C54x应用程序开发过程（6学时） 知识单元2: TMS320C54x应用程序开发实例（4学时） （二）课程涵盖的知识单元 序号 1 2 3 知识领域 DSP概述 TMS320C54x 核心知识单元（参考学时） 1.1(1),1.2(1) 2.1(6)，2.2(6) 选修知识单元 （参考学时） TMS320C54x应用程序开发 3.1(6),3.2(4) （三）知识单元的描述

知识单元1.1: DSP 定义及DSP芯片的特点 参考学时：1学时

知识点： DSP 定义 DSP芯片的特点 学习目标：

1.理解 DSP 定义； 2.了解 DSP芯片的特点。

知识单元1.2: DSP芯片的现状及其应用 参考学时：1学时

知识点： DSP芯片的现状 DSP芯片的应用 学习目标：

1．了解DSP芯片的现状； 2．了解DSP芯片的应用； 知识单元2.1: TMS320C54x硬件结构 参考学时：6学时

知识点： 总线结构 中央处理器 运算部件 控制部件 中央存储器 片内外围设备 复位电路 学习目标：

1. 掌握总线结构 2. 掌握中央处理器 3. 掌握运算部件 4. 掌握控制部件 5. 掌握中央存储器 6. 掌握片内外围设备 7. 掌握复位电路 知识单元2.2: TMS320C54x指令系统 参考学时：6学时

知识点： 寻址方式 立即数寻址、绝对地址寻址 累加器寻址、直接寻址 间接寻址、存储器映射寄存器寻址、堆栈寻址 指令系统 符号与意义 TMS320C54x的指令系统 学习目标：

1. 理解寻址方式 2. 掌握立即数寻址、绝对地址寻址 3. 掌握累加器寻址、直接寻址 4. 掌握间接寻址、存储器映射寄存器寻址、堆栈寻址 5. 了解指令系统 6. 了解符号与意义

7. 掌握TMS320C54x的指令系统。 知识单元3.1: TMS320C54x应用程序开发过程 参考学时：6学时

知识点：

DSP应用系统开发方法 数字信号处理系统的设计过程 TMS320C54x应用软件开发过程 TMS320C54x应用软件开发流程 TMS320C54x开发工具 学习目标：

1. 掌握DSP应用系统开发方法 2. 掌握数字信号处理系统的设计过程 3. 掌握TMS320C54x应用软件开发过程 4. 掌握TMS320C54x应用软件开发流程 5. 掌握TMS320C54x开发工具

知识单元3.2: TMS320C54x应用程序开发实例 参考学时：4学时

知识点： 开发实例 学习目标：

理解开发实例

四、教学方法与手段

1．教学方法和教学手段

教学方法——在教学中，采取“精讲多练”的教学模式。理论讲授利用多媒体教学，注意抓大放小，以点带线，以线带面。极其看重学习过程中工程实训的作用，不仅仅是通过习题来让学生理解和掌握理论，且在讲述了相关理论之后，即安排相应的实验项目，让学生手脑结合，在动手中去消化领会。通过这种方式，让学生把知识记在脑里，把效果看在眼里，把技能练在手里。这样一来，学生既得到专业的工程能力训练，也更有利其进行知识迁移。

教学手段---主要采用计算机辅助教学的手段，利用多媒体教学课件进行教学。以图片和动画直观有效地表现某些难以理解的内容，实现了粉笔、黑板无法实现的教育功能；抽象知识内容用多媒

体表示。通过动画分步演示帮助学生更深的理解和掌握抽象的知识；充分利用网络资源。通过网络上课程的基本信息，学生能够详细了解课程教学的要求，明确努力的方向。网上的其它教学资源能够帮助学生提高学习能力，提高DSP 设计应用能力；制作了实验的多媒体软件。学生利用这个环境能够进行虚拟的实验，避免不少学生由于怕损坏硬件而不敢动手的局面。

2．课程主要教学方式的学时分配 学 教 教学时 学时 学 内 容 2 6 6 10 24 2 6 6 10 24 2 2 2 讲 授 讨论课 习题课 实 验 方式 DSP概述 TMS320C54x硬件结构 TMS320C54x指令系统 TMS320C54x应用程序开发过程及实例 合计（24） 6 五、作业要求

1. 课外作业：

一般每知识点一次作业，可使用教材上的习题，也可自行编制习题集。另外布置嵌入式系统设计和课外阅读等丰富课外作业内容。

2．课外阅读与自学：

熟悉DSP实验开发平台，能用实验平台进行简单的开发。

自主学习：网络平台可以提供在线作业，答疑系统、考试系统、交流平台，教师可以答疑学生问题，学生可以利用网络课堂、图书馆的图书资料、及院（系）资料室中的专业书籍进行自学、复习、个性化学习。

六、教材和主要参考书

（一）教材

【1】周立功. ARM嵌入式系统基础教程. 北京航空航天大学出版社，2009 （二）主要参考书

【1】彭蔓蔓 李浪 徐署华. 嵌入式系统导论（第4版）. 人民邮电出版社，2008 【2】陈颐 等. ARM9嵌入式技术高级教程. 北京航空航天大学出版社2008 【3】熊茂华，杨震伦. ARM9嵌入式系统设计与开发应用. 清华大学出版社，2008 【4】何宗键、万金友.嵌入式软件开发导论·清华大学出版社 2007

七、课程考核

1、考试命题

主要采用笔试的方式，题型设有选择、填空、计算、应用、问答等，针对微型计算机原理与接口技术的基本概念、基本方法的理解和掌握，以及微型计算机与接口的初步设计能力，考试内容不超出大纲。

2、考核方式

考核方式为考试：每学期平时成绩（包括作业成绩、缺课和听课、实验等情况）占总评成绩的30%，期末考试成绩占70%。