DSP技术课程讲授提纲(管老师)2

《DSP控制课程设计》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码： EE4292、课程名称（中/英文）：《DSP控制课程设计》, DSP Control Technology3、学时/学分：54/34、先修课程：数字信号处理、电机控制技术5、面向对象：电子信息和电气工程6、开课院（系）、教研室：电机与电器7、教材、教学参考书：（1） ADMCF328电机控制专用芯片手册，模拟器件公司ADI，2000（2） ST7通用单片机原理和应用，张迎新等，北京航空航天大学出版社，2004二、课程性质和任务《DSP控制课程设计》是电子信息与电气工程的一门专业性创新实践选修设计课程。

通过本课程设计使学生灵活地综合应用电力电子、电机、计算机和自动控制等的基本概念、基本原理、基本计算、基本控制方法和实用技术；对培养学生独立设计装置、分析原理、解决硬件和软件工程问题的能力、操作技能和团队合作精神具有十分重要的作用。

三、教学内容和基本要求本课程设计所讲授的基本理论和知识是电机控制专用DSP或相关信号处理芯片（如ST7系列）应用系统设计的基本任务，芯片的硬件和软件知识，系统通讯和接口技术、开发工具，利用芯片丰富的接口技术实现电机控制、以及在电子信息和电气工程其它方面的应用实例（课堂教学8学时）。

四、实验（上机）内容和基本要求学生按照小组独立设计电机控制或类似系统，完成硬件原理图和软件流程设计、元器件选择、硬件线路板制作、根据设计思想编写完成规定功能的软件指令编写、程序调试、软硬件系统联合调试、记录观测到的现象、测试数据和波形，独立撰写学术报告和心得体会，最后按小组参加面试。

（设计46学时）通过设计制作、操作、编写程序及调试，以及撰写学术报告，给出学生设计能力成绩，占总成绩的60%；通过课程设计口试，给出学生设计理论成绩，占总成绩的30%；平时考勤占总成绩的10%。

五、对学生能力培养的要求通过课程设计, 应使学生掌握一般要求的基于电机控制专用芯片的控制系统开发步骤和开发过程, 达到能够独立完成整个控制系统的设计、调试和撰写学术报告任务，包括原理图（基础比较好的同学可以完成印刷电路设计和制作），元器件选择，硬件线路设计制作，软件编写调试，撰写学术报告等。

1.dsp芯片普遍采用数据总线和程序总线分离的哈佛结构和改进的哈佛结构,有1条程序总线(PB)和3条数据总线(CB、DB、EB)4组地址总线(PAB、CAB、DAB、EAB)。

2.dsp系统的处理过程:①将输入信号x(t)进行抗混叠滤波,滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠②经采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)③数字信号处理器对x(n)进行处理,得数字信号y(n)④经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号⑤经低通滤波器，滤除高频分量，得到平滑的模拟信号y(t)。

3.dsp系统的设计过程:①明确设计任务确定设计目标②算法模拟确定性能指标③选择dsp芯片和外围芯片④设计实时的dsp应用系统⑤硬件和软件测试⑥系统集成和测试。

4.双寻址RAM(DARAM):在一个指令周期内，可对其进行两次存取操作，一次读出和一次写入。

单寻址RAM(SARAM): 在一个指令周期内，只能进行一次存取操作。

5.CPU的基本组成：40位算术逻辑运算单元(ALU)；2个40累加器(ACCA、ACCB)；一个支持-16~31位移位的桶形移位寄存器；乘法器-加法器单元(MAC)；比较、选择和存储单元(CSSU)；指数编码器；CPU状态和控制寄存器。

6. 乘法器-加法器单元(MAC)：具有强大的乘法累加运算功能可在一个流水线周期内完成一次乘法运算和一次加法运算。

7.CPU状态和控制寄存器:状态寄存器0(ST0)、状态寄存器1(ST1)、和处理器工作方式状态寄存器(PMST)。

8.’C54有8个辅助寄存器。

9.流水线操作的原理:将指令分为几个子操作，每个子操作有不同的操作阶段完成，每隔一个机器周期，每个操作阶段就可以进入一条新指令，在同一个机器周期内，在不同的操作阶段可以处理多条指令，相当于并行执行了很多条指令。

T1 T2 T3 T4 T5 T611.中断操作:分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。

12.基本的数据寻址方式:立即寻址、绝对寻址、累加器寻址、直接寻址、间接寻址、存储器映像寄存器寻址、堆栈寻址。

《DSP技术及应用》教学大纲课程编号：040274课程名称：DSP技术及应用英文名称：DSP Technology and Applications总学时：40，理论学时：32，实验学时：8 ，学分：2.5先修课程要求：数字信号处理、数字电路、微机原理、单片机适用专业：通信工程、自动化控制、计算机技术参考教材：戴明桢，周建江：《TMS320C54x DSP原理、结构与应用》，北京航空航天大学出版社，2001张卫宁：《DSP原理与应用教程》，科学出版社，2008教学参考书：申敏：《DSP原理及其在移动通信中的应用》，人民邮电出版社，2001李刚：《TMS320F206 DSP原理、结构与应用》，北京航空航天大学出版社，20021课程在培养方案中的地位、目的和任务该课程是通信工程、自动化控制、计算机技术等专业本科生的一门专业选修课。

课程主要介绍TI的TMS320C54x 系列DSP的硬件结构、指令系统、开发调试环境、算法实现以及基于该芯片系列的DSP系统设计与开发。

通过重点讲授C54x的软硬结构体系、指令、算法、开发工具和DSP系统设计方法，帮助同学掌握DSP系统研发中对于片内外设，中断等芯片资源的运用，以及基于C54x特殊硬件结构对算法进行的优化。

授课过程中配合实验，使同学能通过预习准备与上机操作练习，熟悉软件开发方法，理解各种DSP算法的实现，并掌握DSP系统设计和实现方法。

2 课程的基本内容、重点难点及教学要求（包括授课学时）2.1 绪论（2学时）基本内容：简单介绍DSP的含义、特点、现状和发展、DSP产品的分类和应用领域。

重点：DSP的基本概念。

教学要求：了解DSP的基本概念、产品分类及主要应用方向。

2.2 TMS320C54x的结构原理（4学时）基本内容：TMS320C54x DSP芯片的硬件结构介绍，包括总线结构、存储器、CPU以及外围设备等等。

重点：CPU各单元的功能和特点；存储器的地址空间分配。

《DSP器件及其应用》实验教学大纲一、实验课程名称：DSP器件及其应用（The Digital Signal Processor and Its Applications）二、课程编号：三、课程类别：专业必修课四、实验课性质：非独立设课五、适用专业与学时学分：1．电子信息工程（信号处理方向）课程总学时：48；总学分：3；实验课学时：18 六、实验教学目的和基本要求DSP实验是学习本课程的一个重要环节。

通过实验，训练学生进行DSP应用及开发的基本技能，培养学生合理选择DSP的接口芯片、正确设计DSP的接口电路、学会程序调试的基本方法以及怎样解决实验中所遇到问题的能力。

要求学生加深对教学内容的理解，能掌握TMS320C2000系列DSP 的基本原理、系统组成和软、硬件开发，验证所学的数字信号处理算法，将理论知识与实际操作相结合，为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础。

实验前，学生必须预习实验指导教师指定的实验内容，设计实验电路、编制实验程序；实验课开始由教师简要讲解实验目的、基本原理、仪器设备的正确使用、实验关键点及注意事项；然后学生严格按实验操作规程进行实验；实验结束后，学生必须书写实验报告，实验报告应包括实验名称、实验者姓名、实验目的、实验原理、实验电路、程序清单、实验步骤、实验现象、实验结果及分析等七、主要仪器设备：1、计算机（奔腾4以上微机，Windows 98/2000/xp，安装CCS）2、XDS510仿真器，EVM F206实验板3、信号发生器、数字示波器、直流稳压电源、数字万用表八、实验课程内容及要求九、考核要求（1）实验报告：见附件“DSP器件及其应用实验报告要求”（2）考核方式a、学生进行实验前签名。

b、学生完成每次实验后须经指导教师验收同意后方可离开实验室。

c、指导教师对每份实验报告进行批改、评分，并将成绩登录在册。

有缺项者要求及时订正补齐，不符合实验要求的重做。

d、该课程所有实验结束后，指导教师根据学生的实验及报告给出实验考核成绩，按20%计入DSP器件及其应用课程成绩。