《DSP原理及应用》电子教案

成都理工大学工程技术学院DSP原理及应用课程教案教师姓名XXX _______________________所在系部XXX _______________________授课专业XXX _______________________课程代码XXX _ __________总学时48 学分鼻____________教材名称《DSP原理及应用》 ________________20141） 理解数字信号处理理论与方法； 正确理解可编程DSP 芯片的发展概况和特点、分类及应用；掌握DSP 系统 的构成、特点、设计过程和芯片的选择。

2） 掌握DSP S 片的CPU 存储器和片内外设的基本结构 和工作原理；正确理解C54x 的系统控制和外部总线。

3） 掌握TMS320C54的指令系统的7种寻址方式；掌握 常用指令的功能和用法；正确理解各种助记符的含 义。

4） 理解TMS320C54软件开发过程；理解汇编语言程序 的编辑、汇编和链接过程；正确理解 COFF 勺一般概 念；掌握常用汇编伪指令的功能和含义；掌握链接命 令文件的编写方法和链接器命令的功能和含义。

5） 掌握汇编语言源程序的格式；正确理解汇编语言中的 常数、符号及表达式；掌握堆栈的使用方法；掌握控 制程序的编程方法；掌握算术运算程序、重复操作程 序、数据块传送程序的编程方法；正确理解小数运算 程序和浮点运算程序的编程方法。

6） 掌握数字滤波器（FIR 和IIR ）的DSP 实现；正确理 解快速傅里叶变换（FFT ）的DSP 实现；掌握正弦波 信号发生器的实现。

7） 理解C54x 的主机接口的基本原理；掌握C54x 的定时 器的应用及编程；正确理解多路缓冲串口的原理及编 程应用；掌握C54x 的中断系统及编程应用。

8） 掌握DSP 系统的硬件基本设计、存储器和I/O 扩展 的电路连接方法、模数转换器接口电路的设计；正确 理解DSP 系统的硬件设计实例的硬件、软件设计过程。

《DSP原理及应用》课程整体设计一、管理信息课程名称：《DSP原理及应用》课程代码：学分：3学分总学时：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：张静制定时间：2012年12月30日二、课程性质根据教育部有关文件精神，结合学院电子信息科学和电子信息工程人才培养方案要求，DSP原理与应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DSP 芯片的基本原理、开发及应用。

主要以目前应用最广泛的TI DSP芯片中的TMS320C5000系列芯片为主，详细介绍其硬件结构、汇编指令及其编程知识、基于C和汇编语言的混合编程开发方法，要求学生在熟悉CCS集成开发环境的基础上，掌握DSP的基本工作原理和基本编程方法，了解DSP系统的基本开发过程及其典型应用，为以后从事专业开发打下基础。

本课程主要培养学生选择应用各类DSP芯片的能力，分析、设计、各种基本的数字信号处理系统的能力，这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。

为实现“教、学、做”一体，强化学生能力的培养，课程按“项目式教学”模式实施教学。

三、课程整体设计1 课程目标设计数字信号处理系统的基本结构：模拟信号--→抗混叠滤波---→AD转换---→数字信号处理核心芯片----→DA转换基于此，为了具有对实际电子产品的分析能力和对实际电子项目的开发能力，课程目标的能力目标、知识目标、职业目标具体如下。

1.1 能力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）（1）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）能够根据检测要求合理选用传感器；模块2：放大器模块（分析和设计）（1）能够根据被测信号的特点，设计合理的放大电路；（2）能够用不同类型的传感器设计制作相应的放大模块电路；抗混叠滤波处理：模块3：滤波电路模块（分析和设计）（1）能够根据被测信号的特点，设计合理的滤波电路；（2）能够用不同类型的传感器设计制作相应的滤波模块电路；数字电路部分：模块4：AD、DA、显示、接口模块（分析和设计）（1）能够根据要求，选择使用合适的AD、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（分析和设计任意合适的cpu最小系统）（1）能够根据要求，选择使用合适的cpu最小系统（单片机系统、dsp系统、arm系统等）（2）理解各种硬件初始化程序、完成简单的算法基础部分模块6：电源模块（分析和设计）（1）能够根据硬件电路的特点，设计制作合理的电源电路，提供各种电源；1.2 知识目标（1）巩固测量及误差理论等知识，各模块的基本知识；（2）掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识；（3）了解掌握dsp最小系统硬件及初始化程序，完成简单的算法；（4）掌握分析和设计任意合适的cpu最小系统；1.3 职业目标（1）能独立承担电子产品的质量检验、设备维护管理、设计开发等岗位的工作，具有良好的团队合作意识；（2）养成良好的工作责任心、坚强的意志力和严谨的工作作风；（3）在实际工作中能创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；2 课程内容设计根据课程能力目标的要求，《DSP原理及应用》课程的内容分两大模块，10个子模块。

dsp原理及应用课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数字信号处理器（DSP）的基本原理和应用技术，培养学生运用DSP技术解决实际问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解DSP的基本概念、发展历程和分类；（2）掌握DSP的基本结构、工作原理和性能指标；（3）熟悉DSP编程语言和开发工具；（4）了解DSP在不同领域的应用实例。

2.技能目标：（1）能够使用DSP开发工具进行程序设计和仿真；（2）具备阅读和分析DSP相关英文资料的能力；（3）具备使用DSP解决实际问题的能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对DSP技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索、创新的精神；（3）培养学生团队协作和交流分享的良好习惯。

二、教学内容本课程的教学内容分为五个部分：1.DSP基本原理：介绍DSP的概念、发展历程、分类和性能指标。

2.DSP基本结构：讲解DSP的内部结构、工作原理和指令系统。

3.DSP编程与开发：学习DSP编程语言、开发工具和使用方法。

4.DSP应用案例：分析DSP在通信、图像处理、音频处理等领域的应用实例。

5.实践环节：进行DSP实验，巩固所学知识和技能。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合，以提高学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解DSP基本原理、结构和编程方法；2.案例分析法：分析DSP在不同领域的应用实例；3.实验法：进行DSP实验，锻炼学生的动手能力；4.讨论法：学生分组讨论，培养团队协作和交流分享的能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括：1.教材：选用国内外优秀教材，如《数字信号处理器原理与应用》；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《DSP算法与应用》；3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，辅助学生理解抽象概念；4.实验设备：配备DSP开发板和仿真器，供学生进行实验和实践。

五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和团队协作等情况，占总评的30%。

《DSP原理与应用》教案（6）教学课时：4学时六、A/D转换模块6.1 A/D转换模块概述F2407的A/D转换模块（ADC）具有以下特性：1、带内置采样和保持（S/H）的10位ADC。

2、多达16个的模拟输入通道（ADCIN0~ADCIN15）。

3、自动排序的能力。

一次可执行最多16个通道的“自动转换”，而每次要转换的通道都可以通过编程来选择。

4、两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器（SEQ1和SEQ2）可以独立工作在双排序器模式，或者级联之后工作在一个最多可选择16个模拟转换通道的排序器模式。

5、在给定的排序方式下，4个排序控制器（CHSELSEQn）决定了模拟通道转换的顺序。

6、可单独访问的16个结果寄存器（RESULT0~RESULT15）用来存储转换结果。

7、可有多个触发源启动A/D转换：软件：软件立即启动（用SOC SEQn）；EV A：事件管理器A（在EV A中有多个事件源可以启动A/D转换）；EVB：事件管理器B（在EVB中有多个事件源可以启动A/D转换）；外部：ADC SOC引脚。

8、灵活的中断控制，允许在每一个或每隔一个序列的结束时产生中断请求。

9、排序器可工作在启动/停止模式，允许多个按时间排序的触发源同步转换。

10、EV A和EVB可各自独立地触发SEQ1和SEQ2（仅用于双排序器模式）。

图6-1 F2407xA ADC模块方框图11、采样和保持获取时间窗口有单独的预定标控制。

12、内置校验模式。

13、内置自测试模式。

6.2 自动排序器的工作原理ADC的排序器包括两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器（SEQ1和SEQ2）。

这两个排序器可被级联成一个最多可选择16个转换模拟通道的排序器（SEQ）。

图6-2是ADC模块工作在最多可选择16个自动转换模拟通道的排序器（SEQ）模式下的结构框图，图6-3是ADC模块工作在两个最多可选择8个自动转换模拟通道的排序器（SEQ1和SEQ2）模式下的结构框图。

dsp原理及应用 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字信号处理（DSP）的基本原理，掌握其核心概念，如采样、量化、滤波器设计等。

2. 掌握DSP技术在音频、视频和通信领域的应用，了解不同应用场景下的技术特点和要求。

3. 学习DSP相关算法，如快速傅里叶变换（FFT）、数字滤波器设计等，并能运用所学知识解决实际问题。

技能目标：1. 能够运用所学知识分析实际问题，提出基于DSP技术的解决方案。

2. 掌握使用DSP开发工具和软件，如MATLAB、Python等，进行算法仿真和实现。

3. 培养团队协作和沟通能力，通过项目实践，提高解决实际问题的综合能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字信号处理技术的兴趣和热情，激发其探索精神和创新意识。

2. 增强学生对我国在DSP领域取得的成果的自豪感，培养其爱国主义情怀。

3. 培养学生严谨、务实的学术态度，提高其面对挑战、克服困难的信心和勇气。

课程性质分析：本课程为专业核心课程，旨在使学生掌握数字信号处理的基本原理、方法和应用，培养具备实际工程能力的专业人才。

学生特点分析：学生已具备一定的数学基础和编程能力，具有较强的逻辑思维和动手实践能力，但对DSP技术的了解相对有限。

教学要求：1. 结合实际案例，深入浅出地讲解DSP原理，注重理论与实践相结合。

2. 采用项目驱动教学法，引导学生主动探索，培养其解决实际问题的能力。

3. 注重培养学生的团队协作和沟通能力，提高其综合素质。

二、教学内容1. 数字信号处理基础：包括采样定理、量化原理、信号的表示与处理等基本概念，参照教材第一章内容。

2. 离散傅里叶变换（DFT）：讲解DFT的基本原理、性质、应用，以及快速傅里叶变换（FFT）算法，涉及教材第二章。

3. 数字滤波器设计：包括数字滤波器的基本类型、设计方法、性能分析，参照教材第三章。

4. DSP应用案例分析：分析音频处理、图像处理、通信系统等领域的DSP技术，结合教材第四章内容。