DSP技术-10版实验教学大纲.doc

DSP技术课程实验教学大纲 课程名称：DSP技术 课程编码：030341003课程类别：专业课 课程性质：必修 适用专业：电子信息工程适用教学计划版本：信息科学与工程学院2010版教学计划课程总学时：64 实验计划学时：16 开课单位：信息科学与工程学院一、大纲编写依据1电子信息工程专业2010版教学计划；2电子信息工程专业DSP技术理论教学大纲对实验环节的要求；3近年来DSP技术实验教学经验。二、实验课程地位及相关课程的联系1DSP技术实验是DSP技术理论教学的有力补充，是学习DSP技术课程必修的一个重要环节，对学生理论知识的掌握，实践能力的提高起到重要作用；2本实验项目是DSP技术课程综合知识的运用；3本实验项目其相关课程如数字信号处理、数字图象处理、语音信号处理以及现代通信技术的重要基础；4本实验为后续的专业课程设计和毕业设计等课程有指导意义。三、实验目的、任务和要求1理解数字信号处理器基本理论，训练学生运用DSP技术基本技能，掌握科学的实验方法；2培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；3进行本实验，需要掌握TMS320C55XDSP的结构原理、TMS320C55XDSP的基本指令及七种寻址方式、TMS320C55XDSP内部数据存储器和程序存储器结构、TMS320C55XDSP的中断及定时器工作原等基本理论内容；4进行本课程实验，学生应掌握以下实验仪器的使用：CCS3.1平台 、计算机、 ICETEK VC5509-A型DSP开发板（包括TMS320V5509芯片、TL16550芯片异步串口实验电路、同步串口实验电路、64K16位RAM、A/D和D/A采样芯片TL320AD50、I/O口扩展电路、语音电路、CPLD电路、HPI接口、直流电机和步进电机电路、键盘及液晶屏电路、数码管和发光二极管电路、电源模块等）4.DSP仿真器。分析能力、调试程序能力等，会使用DSP开发板、DSP仿真器、万用表、示波器等仪器设备；5通过综合性、设计性实验训练，使学生初步掌握简单数字信号处理算法的编程；6. 要求学生掌握的基本实验方法：熟悉CCS3.1平台，具有DSP的编程调试应用能力，熟悉ICETEK VC5509-A DSP开发板功能，连接电路，通过CCS3.1仿真界面进行观测，应用CCS3.1的DSP仿真器进行仿真并通过ICETEK VC5509-A DSP开发板观察正确性，对实验记录进行分析和整理等四、教学方法、教学形式、教学手段的特色1教学方法：本实验课程教学方法采用讲授法与实验法相结合的教学方法，在实验开展前首先讲授回顾课堂理论知识点，然后在实验过程中运用已回顾的理论知识点实现完成实验要求。2教学形式：本实验课程教学形式采用学生分组，教师首先讲授实验方法及实验步骤，以小组为单位自主实现实验题目要求，在实验过程中教师对实验操作对学生进行指导。3教学手段：本实验课程教学实现手段采用实验室已配套的实验设备，根据实验题目要求进行编程，调试测试，并在测试完成后记录测试数据形成实验结果，并进行分析，提交到实验报告中。五、实验内容和学时分配序号实验名称实验要求实验类型学时分配每组人数备注必做选做1CCS集成环境的认识与使用验证222DSP硬件开发系统使用设计223正弦波信号产生综合224定时器及硬件中断综合225C语言和汇编语言混合编程综合226数字滤波器设计与实现综合227FFT的C语言实现综合228数字图像处理综合22实验一、CCS集成环境的认识与使用1、实验目的：（1）掌握CCS v3.1安装和软件仿真配置过程；（2）学习创建工程和管理工程的方法；（3）初步了解CCS软件集成环境中的基本编译和调试方法；2、实验要求：按实验步骤完成CCS v3.1安装和软件仿真配置过程，工程文件建立、源文件建立，汇编文件建立、编译文件、修改错误，调试程序观察结果。3、实验内容：CCS v3.1安装和软件仿真配置，建立工程文件，编写程序，观察数据窗口、寄存器窗口。4、主要仪器设备：（1）PC机（2）CCS v3.1实验二、DSP硬件开发系统使用 1、实验目的： （1）熟悉CCS集成环境的TMS320C55x开发工具使用的硬件仿真器与目标板。 （2）学习硬件仿真器与目标板连接及硬件仿真器驱动软件的安装。 2、实验要求： 按实验步骤硬件仿真配置过程，将硬件连接完成，建立工程文件、源文件汇编文件、编译文件、修改错误，调试程序测试硬件是否好用。 3、实验内容： 研究硬件仿真配置、硬件测试，通过编写程序，测试硬件。 4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验三、正弦波信号产生1、实验目的：（1）进一步熟悉使用CCS集成环境，对程序进行编译、链接运行和仿真。（2）学习使用定点数表示小数的方法及其在55x DSP中的运算（3）学习使用汇编语言编写计算一个正弦值和一个余弦值的子程序（4）掌握子程序调用和55x DSP块重复操作（5）学习正弦波发生器的实现2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作。使用观察窗口观察寄存器和存储器空间的内容以及输出正弦波波形等。3、实验内容：研究定点数表示小数方法，正弦函数余弦函数泰勒级数展开式。4、主要仪器设备及试剂：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验四、定时器及硬件中断1、实验目的：（1）了解C55x DSP定时器结构；（2）学习C5509定时器初始化；（3）了解C55x DSP中断；（3）学习中断处理；2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作。使用观察窗口观察寄存器和存储器空间的内容以及输出波形的时域和频域图。3、实验内容：研究55xDSP定时器使用方法、硬件中断向量表及硬件中断使用。4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验五、C语言和汇编语言混合编程1、实验目的：（1）学习C语言和汇编语言混合编程的编写方法；（2）掌握C语言调用汇编程序；（3）学习C语言和汇编语言之间参数的传递和返回。2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作，观察局部变量、全局变量等。3、实验内容：使用C语言和汇编语言进行混合编程，使用C程序调用汇编子程序，使用汇编语言编写一个两个数组乘累加运算公式程序，C程序将两个数组首地址和长度传递给汇编程序，汇编程序将运算结果返回给C程序。乘累加公式： 。4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验六、数字滤波器设计与实现1、实验目的：（1）学习使用MATLAB来设计FIR 数字滤波器的原理和方法；（2）掌握线性相位FIR数字滤波器特性；（3）进一步学习使用CCS的波形观察窗口观察输入/输出信号波形和频谱变化情况。2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作，观察局部变量、全局变量等。3、实验内容：本实验首先根据已知的滤波器参数及其性能用MATLAB来设计一个低通滤波器，并对它进行模拟仿真得到FIR滤波器的单位冲激响应参数，用DSP汇编语言及C语言进行编程和仿真。4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验七、FFT的C语言实现1、实验目的：（1）了解FFT基本原理；（2）学习55x DSP中FFT的设计和编程思想；2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作。使用观察窗口观察寄存器和存储器空间的内容以及输出波形的时域和频域图。3、实验内容：研究FFT实现方法，使用C语言实现FFT。4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；实验八、数字图像处理1、实验目的： （1）掌握直方图统计的原理和程序设计方法；（2）了解各种图像的直方图统计意义及其在实际中的运用；2、实验要求：使用CCS集成仿真环境，完成建立工程、源文件、命令文件，保存和添加文件到工程，进行编译、链接、运行和调试等操作。使用观察窗口观察寄存器和存储器空间的内容以及RGB图。3、实验内容：输入一幅图像，使用MATLAB统计其直方图。然后编写DSP程序，输入同一幅图像,使用所编写的程序统计直方图，比较两个直方图的差异析。4、主要仪器设备：（1）PC机；（2）CCS v3.1；（3）DSP仿真器ICETEK-5100USB V2.0A一个；（4）DSP目标板ICETEK-VC5509-A一块；六、教材（讲义、指导书） DSP原理与应用实验，姜阳编，西安电子科技大学出版社，出版时间2008年9月七、考核方法和评分标准1按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，针对实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。2实验评分应包括三个方面：（1）实验预习回答提问占20%；（2）实验操作能力及实验纪律占40%；（3）实验报告占40%。3评分等级评分成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上良：80-89分中：70-79分及格：60-69分不及格：59分及以下具体评定标准如下：优