《数字信号处理课程设计》课程教学大纲.docx

数字信号处理课程设计教学大纲一、课程基本信息课程名称数字信号处理课程设计Practicum for DSP课程编码OSI322911010开课院部海洋与空间信息学院课程团队（未设置）学分1.0课内学时2周讲授0实验0上机0实践2周课外学时20适用专业电气信息类本研一体班授课语言中文先修课程课程简介 （必修）本课程是“数字信号处理”课之后配套的工程实训课，课程的主要内容：DSP芯片工作原理和接口技术，DSP系统硬件设计和软件设 计，DSP系统集成开发环境，系统硬件和软件调试，工程实训报告的撰写。通过课程的学习达到：掌握信号处理问题的工程建模方法，掌 握设计和开发DSP系统的流程和方法，掌握数字信号处理算法的硬件实现方法。了解数字信号处理工程实现需注意的问题以及解决工程问 题的正确方法。进一步拓宽本科生从工程角度理解数字信号处理理论与技术知识，同时为后续信号处理课程打下良好的工程基础。（支撑毕 业要求指标点3.1, 3.3, 5.2, 9.1）This course is a matching engineering training course after the "digital signal processing" course. The main contents of the course are: DSP chip working principle and interface technology, DSP system hardware design and software design, DSP system integrated development environment, system hardware and software debugging, engineering training report writing. Through the course learning: Master the engineering modeling method of signal processing problems, master the process and method of designing and developing DSP system, and master the hardware implementation method of digital signal processing algorithm. Understand the problems needing attention in the realization of digital signal processing engineering and the correct methods to solve the engineering problems. To further broaden the understanding of digital signal processing theory and technical knowledge of undergraduates from the perspective of engineering, and lay a good engineering foundation for subsequent signal processing courses. (Supporting graduation requirements index points 3.1,3.3,5.2,9.1)负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握DSP系统基本概念，DSP芯片工作原理和接口技术,能运用数字信号处理的相关知识和是1.41.4数学模型方法，对信号处理工程问题中信号采集、分析和处理等环节进行计算、分析、比较和综4 0 o2M2目标2 ：掌握DSP系统基本设计方法，能够根据用户需求确定DSP系统主要设计技术指标和最小系 统设计。是3.13M3目标3 ：能够详细设计DSP系统的硬件和软件，针对工程中的信号的频谱和数字滤波问题，实现数 字信号处理相关算法。是3.34M4目标4 ：能熟练使用EDA软件设计DSP系统硬件原理图和PCB印刷版图，使用CCS等集成开发环 境或工具软件开发DSP系统软件，独立操作实验仪器和设备采集和分析实验结果。是5.25M5目标5 ：能够团队合作完成课程设计任务，能够主动承担或积极配合解决设计和实训中出现的意外情 况，顺利完成设计和实训是9.16M6目标6：能够有条理，有逻辑地表达DSP系统硬件设计、软件设计，收集并分析实验结果，完成课 程设计报告是10.110.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外坏节1第1章第1章DSP最小 系统设计本章重点难点：DSP最小系统设计，DSP系统结构框图M1,M2, M5,M6/21.11.1DSP系统结构 框图DSP最小系统及外围接口结构框图Ml,M20.5讲授、讨 论1自学资料31.21.2 DSP及外围接 口电路设计引导模式跳线设计，复位模块设计，时钟设计，总线扩展内存 设计，电源设计，JTAG接口设计，A/D, D/A接口设计， GPIO及引脚扩展设计，串行通信模块设计Ml,M20.5讲授、讨 论1自学资料41.31.3工程实训1 DSP系统框图设 计工程实训1 ：根据用户需求，确定DSP系统技术指标，完成 DSP系统框图设计Ml,M2, M5,M63上机2设计报告5第2章第2章原理图和 PCB印刷板图设本章重点难点：原理图设计、PCB图设计M3,M4, M5,M6/计62.12.1原理图设计元件库加载，用户原理图元件，原理图封装检查M3,M42讲授、讨 论2自学资料72.22.2 PCB图设计PCB封装库文件及元件封装设计，PCB设计规则，PCB布局布 线，电源的处理，PCB信号完整性分析M3,M42讲授、讨 论2自学资料82.32.3工程实训2 ： DSP最小系统原 理图和PCB印刷 版图设计工程实训2 ： DSP系统原理图和PCB印刷版图设计M3,M4, M5,M68上机8设计报告9第3章第 3 章 CCS8.X 软件安装与调试本章重点难点：CCS8.X与仿真器的连接、CCS8.X工程创建和 导入M4,M5, M6/1()3.13.1 CCS8.X 软件 的安装与调试CCS8.X软件的安装，CCS8.X与仿真器的连接，创建CCS8.X 工程，已有工程的导入，CCS8.X仿真与烧写，CCS8.X软件调 试功能M41讲授、讨 论1自学资料113.23.2工程实训3 ： CCS8.X软件安装 和开发环境设置工程实训3 ： CCS8.X软件安装和开发环境设置M4,M5, M63实验3实训报告12第4章第4章DSP与常 用外设间接口本章重点难点：I/O接口、外部中断，A/D转换M4,M5, M6/134.14.1DSP与常用外 设间接口I/O接口，定时器，外部中断，A/D转换，LCD接口M42讲授、讨 论2自学资料144.24.2工程实训4 ： DSP与常用外设 间接口实验工程实训14 ： DSP与常用外设间接口实验M4,M5, M66实验6实训报告15第5章第5章数字信号 处理综合实训本章重点难点：快速傅里叶变换(FFT),有限冲击响应滤波器 (FIR)M3,M4, M5,M6/165.15.1时域卷积算法时域卷积算法实现M3,M41讲授、讨1自学资料五、评分细则实现论175.25.2快速傅里叶变 换(FFT)及其应 用快速傅里叶变换(FFT)及其应用M3,M41讲授、讨 论1自学资料185.35.3有限冲击响应 滤波器(FIR)算 法有限冲击响应滤波器(FIR)算法M3,M41讲授、讨 论1自学资料195.45.4无限冲击响应 滤波器(I1R)算 法无限冲击响应滤波器(HR)算法M3,M41讲授、讨 论1自学资料205.55.5工程实训5 ： 数字信号处理综合 实训工程实训5 ：数字信号处理综合实训M3,M4, M5,M616实验16实训报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1上机1 .DSP系统设计，硬件原理图设计及PCB版图设计2 .成绩采用百分制，根据上机表现及设计报告完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。15%2实验1 .本课程20个学时实验，共五次实训实验。2 .成绩采用白分制，根据实验是否按时完成，实验结果正确性，意外情况处理等进行评分。15%3实训报告1 .完成DSP系统设计，硬件原理图设计及PCB版图设计。2 .完成实训实验，记录实验结果，并对结果进行分析。3 .能够团队合作完成课程设计任务，能够主动承担或积极配合解决设计和实训中出现的意外情况，顺利完成设计和实训40%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%6小组答辩教师针对系统设计，原理图和PCB设计，实训实验结果进行验收，并对其中存在的问题进行提问，考核团队成员实际承 担任务，理论知识的理解及实际解决问题能力，成绩采用百分制，成绩总分10。分。20%序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml上机30%A-熟练查阅和检索DSP系统解决方案，DSP方案计算、分析、比较和综合正确B-能独立查阅和检索DSP系统解决方案，DSP方案计算、分析、比较和综合基本正确C-能查阅和检索DSP系统解决方案，DSP方案有明显错误或不足D-不能完成查阅和检索DSP系统解决方案2Ml小组答辩20%A-小组答辩准备充分，积极发言讨论，对方案选择和理论计算问题，答辩正确B-小组答辩课前准备较好，发言较主动，对方案选择和理论计算问题，答辩基本正确 C.小组答辩参与度一般，发言较被动，对方案选择和理论计算问题，答辩有明显错误 D-小组答辩课前不准备，不参与发言，对方案选择和理论计算问题，答辩错误多3Ml实训报告50%A-能独立按时完成设计方案选择，理论计算、分析和论证正确 B-能按时完成设计方案选择，理论计算、分析和论证基本正确 C-能完成设计方案选择，理论计算、分析和论证有明显错误 D-不能完成设计方案选择，理论计算、分析和论证错误较多4M2上机30%A-能独立按时完成DSP系统整体设计，设计内容正确 B-能按时完成DSP系统整体设计，设计内容基本正确 C-能完成DSP系统整体设计，设计内容有明显错误 D-不能完成DSP系统整体设计或设计内容错误较多5M2小组答辩20%A-小组答辩准备充分，积极发言讨论，对系统整体设计问题，答辩正确B.小组答辩课前准备较好，发言较主动，对系统整体设计问题，答辩基本正确 C-小组答辩参与度一般，发言较被动，对系统整体设计问题，答辩有明显错误 D-小组答辩课刖不准备，不参与发百，对系统整体设计问题，答辩错误多6M2实训报告50%A-独立按时完成DSP系统整体设计，设计内容正确，报告文字图表格式规范 B-按时完成DSP系统整体设计，设计内容基本正确，报告文字图表格式较规范 C-能完成DSP系统整体设计，但设计内容有明显错误，报告文字图表格式一般 D-不能完成DSP系统整体设计或设计内容错误较多，报告文字图表格式不规范7M3上机30%A-独立按时完成DSP系统硬件原理图、PCB图设计和算法设计，设计内容正确 B-按时完成DSP系统硬件原理图、PCB图设计和算法设计，设计内容基本正确 C-能完成DSP系统硬件原理图、PCB图设计和算法设计，设计内容有明显错误D-不能完成DSP系统硬件原理图、PCB图设计和算法设计或设计内容错误较多8M3小组答辩20%A-小组答辩准备充分，积极发言讨论，对系统硬件和软件设计问题，答辩正确B.小组答辩课前准备较好，发言较主动，对系统硬件和软件问题，答辩基本正确C-小组答辩参与度一般，发言较被动，对系统硬件和软件设计问题，答辩有明显错误D-小组答辩课前不准备，不参与发言，对系统硬件和软件设计问题，答辩错误多9M3实训报告50%A-按时完成DSP系统硬件和软件设计，设计内容正确，报告文字图表格式规范B-按时完成DSP系统硬件和软件设计，设计内容基本正确，报告文字图表格式较规范 C-能完成DSP系统硬件和软件设计，但设计内容后明显错误，报告文字图表格式一般 D-不能完成DSP系统硬件和软件设计或设计内容错误较多，报告文字图表格式不规范10M4上机30%A-能熟练使用EDA工具完成DSP系统详细设计B-能独立使用EDA工具完成DSP系统详细设计C-能使用EDA工具完成DSP系统详细设计，但需要老师和同学帮助D-不能使用EDA工具完成DSP系统详细设计11M4实验30%A-能熟练使用CCS工具完成DSP系统实验B-能独立使用CCS工具完成DSP系统实验C-能使用CCS工具完成DSP系统实验，但需要老师和同学帮助D-不能使用CCS工具完成DSP系统实验12M4小组答辩20%A-小组答辩准备充分，组内积极发言讨论，对EDA和CCS工具问题，答辩正确B-小组答辩课前准备较好，组内发言较主动，对EDA和CCS工具问题，答辩基本正确 C-小组答辩参与度一般，组内发言较被动，对EDA和CCS工具问题，答辩有明显错误 D-小组答辩课前不准备，不参与组内发言，对EDA和CCS工具问题，答辩错误多13M4实训报告20%A-对EDA和CCS工具熟练使用，能独立解决实训中遇到的工具问题，报告总结内容全面和准确。B-对EDA和CCS工具正确使用，能解决实训中遇到的工具问题，报告总结内容较全面和准确。C-能使用EDA和CCS工具，能解决实训中遇到的工具问题，报告总结内容一般。D不会使用EDA和CCS工具，报告总结内容不足。14M5上机30%A-能按时完成上机作业，独立解决上机中遇到的问题，协助解决小组内同学遇到的突发问题 B-能按时完成上机作业，解决上机中遇到的问题，能响应和思考小组内同学遇到的突发问题 C-能完成上机作业，经小组同学帮助能解决上机中遇到的问题D-不能完成上机作业，对小组内同学遇到的突发问题无回应15M5实验30%A-能按时完成实验任务，独立解决实验中遇到的问题，协助解决小组内同学遇到的突发问题 B-能按时完成实验任务，解决实验中遇到的问题，能响应和思考小组内同学遇到的突发问题 C-能完成实验任务，经小组同学帮助能解决实验中遇到的问题D-不能完成实验任务，或对小组内同学遇到的突发问题无回应16M5小组答辩20%A-小组答辩准备充分，积极发言讨论，对小组分工，团队成员贡献描述正确B-小组答辩课前准备较好，发言较主动，对小组分工，团队成员贡献描述基本正确C-小组答辩参与度一般，发言较被动，对小组分工，团队成员贡献描述不清D-小组答辩课前不准备，不参与发言，对小组分工，团队成员贡献描述不止确17M5实训报告20%A-对小组分工，团队成员贡献描述，报告总结内容全面和准确。B-对小组分工，团队成员贡献描述，报告总结内容基本正确。C-对小组分工，团队成员贡献描述，报告总结内容一般。D-对小组分工，团队成员贡献描述，报告总结内容不足。18M6小组答辩40%A小组答辩准备充分，积极发言讨论，实验数据记录，实验结果分析和判断正确B-小组答辩课前准备较好，发言较主动，对实验数据记录，实验结果分析和判断基本正确 C.小组答辩参与度一般，发言较被动，对实验数据记录，实验结果分析和判断描述不清 D-小组答辩课前不准备，不参与发言，对实验数据记录，实验结果分析和判断描述小止确19M6实训报告60%A-对实验数据记录，实验结果分析和判断正确，报告总结内容全面和准确。B-对实验数据记录，实验结果分析和判断基本正确，报告总结内容基本正确。C-对实验数据记录，实验结果分析和判断描述不清，报告总结内容一般。D-对实验数据记录，实验结果分析和判断描述不止确，报告总结内容不足。评分等级说明：A,B,C,D,E=90-100,80-89,70-79,60-69,0-59;A,B,C,D=90-100,75-89,60-74,0-59;A,B,C=90-100,75-89,60-74,0-59;A,BJ=80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书IDSP原理及应用综合实训,电子版,2019. (*主教材)2图书1数字信号处理原理与实践，刘纪红，清华大学出版社,2()14,ISBN:97873()237()529.3图书1数字信号处理，吴镇扬，高等教育出版社,2016,ISBN:9787040454635.4图书IHigh-Spccd DSP Systems Design Reference Guide, T1 公司，电子版 2015.5图书lAltium Designer 17电路设计与仿真从入门到精通，张正文，魏勇 著，北京邮电大学出版社,2018, ISBN:9787115484284.6图书ITMS320F28335 DSP开发实战，刘向宇，清华大学出版社,2016, ISBN:9787302403104.