《DSP应用技术》教学大纲.doc

DSP应用技术课程教学大纲一、课程基本信息课程编号081011508课程名称DSP应用技术课程英文名称DSP Controller and Applications总学时数56授课学时44实践学时实验学时12习题课学时设计学时学 分3开课单位电子信息工程系适用专业适用于信息工程专业(通信工程、电子信息工程专业)、也适合于电子信息科学与技术、电气工程及自动化、测控技术与仪器等专业学生。先修课程数字信号处理、信号与系统、微机原理、数字电子技术。课程类别专业课选用教材DSP技术的发展与应用(第2版),彭启琮 管庆 高等教育出版社,2008主要教学参考书彭启琮主著：TMS320C54x 实用教程，电子科技大学出版社，2000年1月第一版；彭启琮、李玉柏、管庆编著：DSP技术的发展与应用，高等教育出版社，2002年1月第一版；本课程任务和目的 通过本课程的学习，培养学生对DSP芯片技术的初步概念，对硬件结构有基本认识，对指令系统与特殊指令有一定了解，建立利用DSP芯片进行数字信号处理的编程、汇编、连接、仿真运行的基本思路,培养学生的分析问题和解决问题能力.。教学大纲制订单位电子信息工程系 电子信息教研室教学大纲制订时间2011年9月 10日二、课程内容及基本要求DSP技术及应用是信息工程专业的重要专业基础课程。数字信号处理技术DSP是一门涉及许多学科而又广泛应用于众多领域的新兴学科，而作为可编程的数字信号专用芯片DSP也是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具。DSP以其高速的数据处理能力和嵌入式的结构在在通信、航空、航天、雷达、工业控制、网络及家用电器各个领域得到广泛的应用。通过本课程的学习，使学生在硬件上掌握DSP的硬件结构、各部件工作原理；在软件上掌握DSP的指令系统、程序设计；能独立设计简单的应用系统，为学生以后从事相关的工作，奠定宽阔的基础。 通过本课程的教学，使学生了解DSP技术的发展过程及其芯片特点；掌握DSP的硬件结构特点和基本工作原理；掌握DSP的软件指令系统及其编程方法，并能应用DSP汇编语言进行控制程序设计；重点掌握基于TMS320C54xx系列DSP芯片的电子信息和通信工程典型系统的开发与设计过程，并能熟练应用DSP开发工具CCS进行控制程序调试。 第一章 DSP技术概述 理论教学4学时。本章介绍DSP技术的基础知识，主要介绍DSP系统的技术特点及DSP系统的设计思路，DSP芯片技术的产生和发展。不同DSP芯片的选择和应用，要求学生对DSP芯片技术有所了解，能根据科研项目的不同，合理选择适当的芯片。本章对常见的开发工具也进行了介绍以供参考。主要涉及的内容包括：DSP系统的应用与前景、DSP系统的特点、DSP系统的设计思路、DSP芯片技术的发展、DSP芯片的选择、DSP芯片的开发工具。 本章重点是对不同系列芯片的了解。第二章 DSP芯片结构介绍 理论教学12学时。本章介绍DSP芯片的硬件结构和基本特点。包括TMS320C54x DSP芯片的CPU结构、总线结构、存储器分配、在片外围电路、串行口、外部总线和中断等相关问题。本章要求对DSP芯片的硬件结构和组成有所了解，以便能正确使用和发挥DSP芯片的技术优势。 主要涉及的内容包括：TMS320C54x DSP芯片的CPU结构、总线结构、存储器结构、在片外围电路、串行口结构、外部总线、中断处理、存储器及外围设备和低速器件的接口、自举加载等相关问题。 本章重点是DSP芯片结构，这也是本章的难点第三章 DSP指令系统及特点 理论教学4学时。本章对DSP芯片的汇编语言进行了介绍，包括 TMS320C54x指令系统的寻址方式、程序地址的生成、流水线操作、概述了TMS320C54x指令系统。要求学生掌握DSP芯片汇编语言的寻址方式、流水线操作概念，对指令系统有初步了解。 主要涉及内容包括：MS320C54x的指令系统、寻址方式、程序地址的生成、流水线操作、指令系统中的符号、TMS320C54x指令系统概述。本章重点是MS320C54x的指令的寻址方式、程序地址的生成、如何避免流水线冲突，这也是本章的难点。 第四章 DSP软件开发过程本章理论教学4学时。该章主要介绍了DSP软件开发方法与过程，包括汇编语言程序的编写方法、汇编和连接过程、DSP的C语言开发编译过程、C语言和汇编语言的混合编程方面的内容、汇编语言程序设计。本章要求学生对DSP芯片的开发过程有所了解，掌握汇编语言程序的编写方法和和基本技巧、汇编和连接方法，能读懂简单的汇编语言程序。主要涉及的内容包括：软件开发过程、汇编语言程序的编写方法、汇编程序的编辑与汇编和连接、COFF的一般概念、汇编过程、连接过程、C语言开发中的运行环境与编程方法、C源文件的编译过程、C语言和汇编语言的混合编程。 本章重点是汇编语言程序设计的基本技巧，这也是本章的难点。第五章 汇编语言编程举例本章理论教学8学时。该章主要介绍如何应用DSP汇编语言实现通信系统中常见信号的数字信号处理方法，常用算法的基本实现方法和技巧，了解特殊指令、延时方法和位倒序运算及其它技巧。主要涉及的内容包括：基本运算的实现、程序的控制与转移、堆栈的使用、加减法和乘除法运算、重复操作、数据块传送、双操作数乘法、长字运算和并行运算、小数运算、除法运算、浮点运算、正弦值计算、余弦值计算、FIR滤波器的实现、IIR滤波器的实现、快速傅里叶变换（FFT）的实现、信号功率谱运算的实现方法。本章重点是基本运算的实现、FIR滤波器的实现。第六章CCS集成开发环境与第七章DSP实验 本部分内容为DSP课程的实验环节，实验教学8学时。其中第六章主要介绍DSP的集成开发环境CCS及其应用，第七章通过安排四个具体的DSP实验，使学生对DSP开发的全过程有一总体上的了解。主要涉及的内容包括：集成开发环境CCS及其应用、CCS的安装与设置、CCS集成开发环境的使用、DSP/BIOS功能及使用。三、实践环节及基本要求四个DSP实验包括：基本算术运算、用定时器实现数字振荡器、FIR数字滤波器、快速傅立叶变换（FFT）的实现。共安排2次实验，实验一和实验三为必做实验，实验二和实验四为选做实验。本部分重点是集成开发环境CCS及其应用。四、学时分配表本课程的重点和难点、课程主要内容及学时分配章 节标题重点难点学时数第一章DSP技术概述4第一节DSP系统概述第二节DSP芯片技术的发展第三节DSP芯片的选择第四节DSP芯片的主要优点与应用领域第五节DSP应用系统的开发工具第二章DSP芯片结构介绍12第一节TMS320C54x芯片的基本性能重点第二节TMS320C54x芯片的CPU结构重点难点第三节TMS320C54x芯片的内部总线结构重点第四节TMS320C54x芯片的存储器结构重点难点第五节TMS320C54x芯片的在片外围电路重点难点第六节TMS320C54x芯片的串行口重点难点第七节TMS320C54x芯片与外设的接口重点难点第八节TMS320C54x芯片的复位与省电重点第九节TMS320C54x芯片的中断重点第十节TMS320C54x芯片的自举加载难点第十一节TMS320C54x芯片的引脚第三章DSP指令系统及特点4第一节TMS320C54x的寻址方式重点难点第二节程序地址的生成重点难点第三节流水线操作技术重点难点第四节指令系统概述第四章DSP软件开发过程4第一节汇编语言程序的编写方法第二节汇编语言程序的汇编重点第三节COFF的一般概念难点第四节目标文件的连接重点第五节DSP的C语言开发方法难点第五章汇编语言编程举例8第一节汇编语言基本指令的应用重点第二节DSP的浮点运算方法重点第三节DSP在信号发生器上的应用第四节用DSP实现FIR滤波器重点难点第五节用DSP实现IIR滤波器难点第六节用DSP实现FFT难点第六章CCS集成开发环境第一节集成开发环境简介第二节调试应用程序难点第三节DSP/BIOS的应用难点第四节利用DSP/BIOS和RTDX进行实时分析第七章DSP实