DSP原理及应用教学方案

《DSP原理及应用》课程整体设计一、治理信息名称：《DSP原理及应用》 码：总学时：36+18授课对象：电子信息科学专业、电子信息工程专业制订人：张静 年12月30日二、课程性质用是为电子信息工程、电子信息科学与技术专业本科生开设的一门专业课程。本课程全面系统地介绍DSPTIDSPTMS320C5000系列芯片为主，具体介绍其硬件构造、汇编指令及其编程学问、基于C和汇编语言的混合编程开发方法，要求学生在DSPDSP系统的根本开发过程及其典型应用，为以后从事专业开发打下根底。DSP芯片的力气，分析、设计、各种根本的数字信号处理系统的力气，这些力气是构本钱专业职业岗位技能的重要局部。“教、学、做”一体，强化学生力气的培育，课程按“工程式教学”模式实施教学。三、课程整体设计课程目标设计数字信号处理系统的根本构造：---AD转换---数字信号处理核心芯片 转换目标、职业目标具体如下。力气目标模拟信号的获得：模块1：传感器类型及选用模块〔分析和设计〕能够用常用万用表、示波器等常用仪器仪表做各种传感器性能的检查，判别其好坏；2：放大器模块〔分析和设计〕能够依据被测信号的特点，设计合理的放大电路；抗混叠滤波处理：模块3：滤波电路模块〔分析和设计〕能够依据被测信号的特点，设计合理的滤波电路；数字电路局部：模块4：AD、DA、显示、接口模块〔分析和设计〕、DA、显示、接口芯片、存储器；数字信号处理核心芯片模块5：cpu模块〔分析和设计任意适宜的cpu最小系统〕cpu最小系统〔单片机系统、dsp系统、arm系统等〕根底局部模块6：电源模块〔分析和设计〕〔1〕能够依据硬件电路的特点，设计制作合理的电源电路，供给各种电源；学问目标稳固测量及误差理论等学问，各模块的根本学问；把握信号处理及抗干扰技术的根本学问；dsp最小系统硬件及初始化程序，完成简洁的算法；cpu最小系统；职业目标作意识；养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；在实际工作中能制造性地完成各项任务，了解电子信息产业的相关法律法规常识；课程内容设计DSP原理及应用》课程的内容分两大模块，10个子模块。分别为根本介绍从应用的角度说1所示：一级模块二级子模块课时根本教学模块综合设计训练工程课程辩论4一级模块二级子模块课时根本教学模块综合设计训练工程课程辩论4cpu资源2介绍之片内外设〔定时器、中断、串口、并口〕4介绍之存储器、PLL2ccs试验3试验学习之硬件试验12试验学习之算法试验3信号发生器或音频信号的采集分析识别12电子秤或恒温系统或其它10力气训练工程设计2个综合型设计制作工程，要求完成理论设计，并进展实物制作。DSP介绍局部在教室完成，其它内容在试验室进展，DSP86个工程中：ccsDSP开发环境；4DSP硬件设计力气培育训练，完成片内外设〔定时器、FFT、滤波器的算法实现。2个工程〔总数目5个〕综合型设计制作工程为综合应用所学学问进展较为完整电子系统的理论设计2所示始化仿真器程序2《DSP始化仿真器程序编力气训练力气训练拟实现的相关支撑学问训练方式手段及(可展号工程亚工程力气目标步骤示)1根本试验学习DSP发软件环境开成简洁程序1.2硬件能够完成片内外试验〔时器、中断、串口、并口〕、存并口〕、存储器并口〕、存储器和、储器和外设根本和外设根本知外设相关的连接存储器和外使用识和初始化程序能够工作1.3算法在ccs环境中试验波器的算法实现器的算法根本显示学问环境中显示2 综合设计信号发能够实现基于布置该设计的各完成系统的训练工程生器的多种波形及频率可调的信号组学生分工合作对系统进展完成系统的设计确设定系统的参数2.2音频采集〔录音或播放同上同上信号的采集分析识围信号，利用别matlab分析其频DSP实现其高频或低频成分比例推断2.3电子同上同上秤、显示功能2.4恒温重点实现温度检同上同上系统测。选择传感器，设计放大滤波电AD和cpu，执行机构实现功能2.5超声设计超声波放射同上同上波测距电路及接收电路，编写单片机放射脉冲、采集温度、定时器计时等程序，实现测距综合设计训练工程相关说明《信号发生器》工程相关说明工程概况够产生矩形波〔含方波、正弦波等多种波形。要求：基于TMS320VC5416DSP试验箱，实现的信号发生器。精度高、稳定性好、频率可设置。工程技术原理利用余弦函数的递推公式或泰勒级数开放等计算方法，计算每一点函数值，经过DA输出，得到正弦波；利用定时器定时可得到方波；思考上述仅仅实现频率可设的矩形波〔含方波、正弦波，如何实现幅度可调？还可以增加什么功能接近实际产品？如何实现？《音频信号的采集分析识别》工程相关说明工程概况20Hz20KHz，在实际工程中广泛存在。例如：案例1：目前国内延迟焦扮装置在水力除焦过程中，普遍依靠操作人员不断观看塔底部出中溜槽中的焦炭水凭借高压水射流发出的声音推断依据工作阅历来推断焦炭塔内的焦炭是否切干净。高压水射流发出的声音即音频的范围。案例3：便携式心电监护仪。结合心电监测技术与移动计算技术，对心电特别变化进展实时案例2：机械设备是当今各种机械和工业设备的最通用装置，为了保证其安全稳定运行，常常案例3：便携式心电监护仪。结合心电监测技术与移动计算技术，对心电特别变化进展实时音频信号的采集分析识别为此类应用工程的核心局部。要求：基于TMS320VC5416DSP音频信号〔录音或播放或传感器〕音频范围信号，利用matlab分析其频谱等，使用DSP实现其高频或低频成分比例推断工程技术原理利用TI公司AIC23通过其中的AD转换采集输入的语音信号，每采集完一个信号后，将数。利用matlab分析其频谱等，使用DSP实现其高频或低频成分比例推断思考1、输入的语音信号可以承受AIC23录音或播放；假设使用传感器，如何实现采集〔选择传感器、设计放大滤波〕？2、便携式心电监护仪还需要具有什么功能？〔如短信功能，将心电特别状况马上告知本人或家人或医生〕《电子秤》工程相关说明工程概况电子秤承受现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的“快速、准确、连续、自动“称量要求，同时有效地消退人为误差，使之更符合法制计量治理和工业生产过程把握的应用要求。1：襄樊高隆磷化工有限责任公司公司现有85%磷酸包装承受人工逐桶计量，单件净35Kg35Kg±50g。按年产磷酸60001750g，同季节约了人工费用。电子秤为该工程的的核心局部。工程技术原理系统单片机〔自选〕为把握核心，运用称重传感器、运算放大器等器件，设计并实现一个简易电子秤，具有称重、计价等功能。具体来说，承受电阻应变片称重传感器将砝码重量变化转换为电压信号的变化，并用周密仪表放大器放大信号，再经过进一步的放大与低通滤波以及A/D转化，最终将信号送往单片机处理，得到物体重量，同时，该系统还实现通过按键对电子称设置单价并计价功能。思考实现上述公司的要求，难点是什么？〔灌装动态、误差精度高， <0.14%。如何解决？《恒温系统》工程相关说明工程概况恒温是指通过自动温控设备，使温度保持不变得状态 ,温度值不受时间的影响。初始温度与任何一时刻的温度一样或者相近似。 重点实现温度检测。案例1：高精度测量系统中，为了提高测量精度，需要进展温度补偿， 温度检测是必需的环节。案例2：工业工程中的加热炉、热处理炉及反响炉等；医疗等其他行业也有广泛应用。工程技术原理系统单片机〔自选〕为把握核心，运用温度传感器、运算放大器等器件，设计并实现温度测量，再依据温度值求把握量把握电炉加热。具体来说，承受温度传感器将实际温度转换为电压信号的变化，并用周密仪表放大器放大信号，再经过进一步的放大与低通滤波以及A/D转化，最终将信号送往单片机处理，得到实际温度，再依据实际温度与设定温度的差值，和把握策略，计算把握量，把握 PWM波，进而把握电炉加热。思考一般把握策略是什么？先进的把握策略〔如模糊把握〕有哪些？如何实现？其它工程相关说明：综合设计训练工程包含并不限于上述工程，其它参考工程可为以下工程，或其它学生自选的符合要求的工程。1、国家、省电子竞赛课题2、TI公司、英特尔公司等大公司举办的电子类竞赛课题指定参考文献：运算放大器权威指南(3版)(已发10电科、电工班群共享)“://ti/ww/cn/uprogram/news/news“://ti/ww/cn/uprogram/news/news d.html〔20238TI)“:///s/index_cn.html“:///s/index_cn.html 〔20238Intel)考核方案检查，重在测试学生的动手操作力气和学问运用力气。为表达学生的学习态度、学习乐观性和学习态度，考核分以下四个方面进展：15515分；6530分；402个综合性工程〔自选〕。以培育算意识和经济头脑，养成严谨的工作作风和良好的职业道德，培育良好的人际关系协调力气和互助合作精神。2010为设计分，评分标准为：①整体设计方案，包括原理框图和实现原〔2分〕；②选择各种元器件，说明理由，设计电路〔3分〕