DSP原理及应用第1章到第3章教案(第1次课——第8次课)(共11页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上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 3 教材名称 DSP原理及应用 2014年 3月 5日课程名称DSP原理及应用授课专业电子科学与技术年级2011课程编号0100C302课程类型必修课公共基础课（ ）；专业基础课（ ）；专业课（）选修课专业选修课( )；公共选修课( )教学目标1) 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芯片的CPU、存储器和

2、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TMS320C54x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TMS320C54x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的一般概念；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

3、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。授课方式课堂讲授（）；实践课（ ）考核方式考试（）；考查（ ）课程教学总学时数48(32+16)学分数3学时分配课堂讲授 32 学时；实践课 16 学时教材名称DSP原理及应用作 者邹彦出版社

4、及出版时间电子工业出版社指定参考书DSP技术与应用实例TMS320C54X DSP原理及应用数字信号处理系统的应用和设计 作者赵红怡乔瑞萍 崔涛 张芳娟胡剑凌 徐盛出版社及出版时间电子工业出版社,2006西安电子科技大学出版社，2006上海交通大学出版社，2008授课教师xxx职 称xxx单 位xxx授课时间2013.032013.06周 次第 1周，第 1次课编写时间2013.03.08章节名称第1章 绪论教学目的与要求：目的：通过本章的学习，使学生清楚本专业课程的性质、DSP芯片的发展概况以及DSP系统的设计流程。要求：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、

5、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。教学重点和难点：重点：DSP系统的构成和DSP系统的设计过程；难点：DSP芯片的特点及DSP芯片的应用。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：数字信号处理概述；可编程DSP芯片；DSP系统；DSP产品简介。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点知识，联系当前主流DSP产品组织教学；辅助手段：穿插科普知识的轶事来提高学生的学习兴趣；师生互动：向同学提问关于单片机系统的设计方法，以突出DSP系统设计的特点；时间分配：2学时。作业及课外训练：1. DSP系统有哪些特点？2. 在进行

6、DSP系统设计时，应如何选择合理的DSP芯片？3. TMS320VC5416-160的指令周期是多少毫秒？它的运算速度是多少MIPS？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容涉及DSP的入门知识，比较浅显易懂。学生需要将DSP和前续课程单片机原理及应用紧密联系在一起来理解，由于DSP技术是当前比较热门的新技术，网络上相关技术知识非常多，学生在课下应充分利用网络及图书馆资源来深入了解DSP的发展。通过课堂讲解，学生对DSP的哈佛结构、多总线结构都能理解，由于在绪论讲解中将DSP技术分解为硬件、软件和算法三个部

7、分，学生对学习本课程的方向性较明确，学生尤其对DSP开发板的兴趣比较浓厚，应该说绪论的讲解是成功的。周 次第 2周，第 2次课编写时间2009.08.20章节名称第2章 TMS320C54x的硬件结构2.1、2.2节教学目的与要求：目的：通过对C54x的基本结构、C54x的主要特性和外部引脚两小节知识的学习，使学生掌握C54x DSP的CPU内部结构和外部引脚等基本知识。要求：掌握DSP芯片的CPU的基本结构和工作原理；正确理解TMS320C5402的144个引脚的基本功能。教学重点和难点：重点：C54x的中央处理器的基本结构、C54x的控制引脚、地址和数据引脚的基本特性；难点：C54x的串行

8、口引脚、HPI主机接口引脚的引脚功能及特点。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：C54x的基本结构；C54x的主要特性、C54x的引脚功能。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点知识，补充DSP和外扩存储器和IO设备的硬件连接知识；辅助手段：结合单片机扩展方面的知识讲解DSP和外围设备的引脚连接方法；师生互动：向学生提问关于单片机系统的扩展知识，以引出DSP系统的扩展，从而掌握DSP相关引脚的功能；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、TMS320C54x芯片的基本结构都包括哪些部分？2、TMS320C54x芯片的CPU主要由哪几部分

9、组成？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容比较抽象难懂，CPU内部结构不能直观看到，其外部引脚众多，与单片机引脚相比，需要理解的内容都比较多，学生学习普遍感觉较辛苦。但本章的学习不能孤立地只讲DSP的内部结构，要有效地和前续单片机知识紧密联系起来，由于DSP功能比单片机功能要强大得多，内部结构当然也要复杂得多，只要与单片机知识联系得当，学生是很容易通过学会的知识来掌握新的知识点的。周 次第 2周，第 3次课编写时间2009.08.20章节名称第2章 TMS320C54x的硬件结构2.3、2.4节教学目的

10、与要求：目的：通过对C54x的内部总线结构和中央处理器两小节知识的学习，使学生掌握C54x DSP的内部总线的基本特点和CPU重要部件的基本工作原理等知识。要求：掌握C54x的内部总线结构的基本特点；掌握ALU、A和B、桶形移位器、MAC单元、CPU状态和控制寄存器等重要部件的基本原理。教学重点和难点：重点：C54x的内部总线结构；CPU重要部件的基本原理；难点：CPU重要部件的基本原理。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：C54x的内部总线结构、ALU、桶形移位寄存器、MAC、CSSU、EXP、CPU状态和控制寄存器。教学方法：多媒体课

11、件结合板书讲解，突出重点知识，穿插实例讲解；辅助手段：利用书中实例分析，设计练习题目让学生课堂上现场思考；师生互动：通过讲练结合、问答结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、处理器工作方式状态寄存器PMST中的MP/MC、OVLY和DROM三个状态位对C54x的存储空间结构各有何影响？2、C5402内部含有多少字的ROM，多少字的DARAM，多少字的SARAM？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容涉及第二章中非常重要的知识点，

12、概念较多，CPU内部结构的工作原理可以通过对功能框图的深刻理解从而牢固掌握，本部分内容是学生从整体上把握DSP器件的基础知识，从而深入学习汇编语言的重要跳板。本部分内容在讲解上，应建立在CPU的整体功能实现的框架上去具体分析ALU、累加器、桶形移位器等各个部件的功能，可以适当讲解与各功能部件相关的指令，不要求学生去记忆指令，但要说明指令的含义以及指令是如何控制各单元工作的。周 次第 3周，第 4次课编写时间2009.08.20章节名称第2章 TMS320C54x的硬件结构2.5、2.6节教学目的与要求：目的：通过对C54x的存储空间结构和片内外设电路两小节知识的学习，使学生掌握C54x DSP

13、的存储空间的地址分配和片内外设基本部件的结构原理等基础知识。要求：掌握C54x程序存储空间、数据存储空间的基本配置以及I/O空间访问的特点；掌握C54x片内外设的主要功能和特点。教学重点和难点：重点：C54x的程序存储空间和数据存储空间的基本配置； 难点：多种类型的串行通信接口的区别。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：存储空间结构、程序存储空间、数据存储空间、I/O空间、通用I/O引脚、定时器、时钟发生器、主机接口HPI、串行通信接口、软件可编程等待状态发生器、可编程分区转换逻辑。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点知识，穿插实例

14、讲解；辅助手段：利用书中实例分析，设计练习题目让学生课堂上现场思考；师生互动：通过讲练结合、问答结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、TMS320C54x芯片的片内外设主要包括哪些电路？2、结合MCS-51单片机的存储器相关知识，思考402的数据存储空间和I/O空间是独立编址还是统一编址？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容偏重于记忆的知识点比较多，尤其是程序存储器和数据存储器的空间分配，学生应该在理解的基础上予以把握。本部

15、分内容在讲解上，可以联系单片机数据存储器的空间分配来讲解DSP的数据存储空间的分配情况，尤其是MMR的空间地址分配和MCS-51单片机的SFR在数据存储器的地址分配非常类似。除此之外，应着重阐释MP/MC、OVLY和DROM三个控制位对程序存储器和数据存储器的空间分配的影响周 次第 3周，第 5次课编写时间2009.08.20章节名称第2章 TMS320C54x的硬件结构2.7、2.8节教学目的与要求：目的：通过对C54x的系统控制和外部总线两小节知识的学习，使学生掌握C54x程序地址产生、流水线及流水线冲突、系统的复位、中断操作及C54x的外部中线控制等硬件结构知识。要求：正确理解C54x的

16、系统控制和外部总线。教学重点和难点：重点：C54x的流水线及解决流水线冲突的方法； 难点：各种指令的流水线结、SWWS和BSCR两个寄存器对外部总线的控制。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：程序地址的产生、流水线的操作、系统的复位、中断操作、外部总线接口、外部总线等待状态控制。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点知识，穿插实例讲解；辅助手段：利用书中实例分析，设计练习题目让学生课堂上现场思考；师生互动：通过讲练结合、问答结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练

17、：1、TMS320C54x芯片的流水线冲突是怎样产生的？有哪些方法可以避免流水线冲突？2、TMS320C5402共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？RS和NMI属于哪一类中断源？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容是C54x硬件结构知识中比较深入的知识点，具有一定的学习难度，在授课的过程中，根据大纲要求略去了省电和保持方式以及外部接口时序内容的讲解，重点放在了流水线的结构和如何避免流水线冲突的问题上。本部分内容在讲解上，分清主次、突出重点就可以，关于难点部分，比如SWWSR寄存器的讲解最好援引工程应用的

18、实例来作分析，比如外扩IO设备液晶显示器，快速的CPU和慢速的IO设备进行数据传送时必须在IO空间插入1-7个等待周期，从而保证显示的图形或文字不出现乱码。 周 次第 4周，第6次课编写时间2009.08.20章节名称第3章 TMS320C54x的指令系统3.1、3.2节教学目的与要求：目的：通过对C54x的寻址方式和指令的表示方法两小节知识的学习，使学生掌握C54x七种基本的寻址方式和指令系统中的符号、运算符等软件编程的基础知识。要求：掌握TMS320C54x的指令系统的7种寻址方式；掌握常用指令的功能和用法。 教学重点和难点：重点：7种寻址方式的基本特点；指令系统中的常用符号和缩略语的含义

19、； 难点：间接寻址方式中的循环寻址的基本含义。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：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、指令系统中的符号、指令系统中的运算符。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点知识，穿插实例讲解；辅助手段：利用书中实例分析，设计练习题目让学生课堂上现场思考；师生互动：通过讲练结合、问答结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、指令STM #1000H，*（60H）和STM #1000H，60H分

20、别属于什么寻址方式？2、DP页指针的直接寻址方式的16位数据存储器的地址是怎样确定的？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容是C54x软件编程的最基本知识，通过这两节的学习，学生将初步了解DSP指令的书写规范、操作数的不同类型、各种寻址方式的CPU控制方法，通过寻址方式的学习学生将逐渐接触到一些简单的汇编指令，汇编指令的功能和DSP的CPU硬件结构密切相关。本部分内容在讲解上，仍可以通过回顾单片机的各种寻址方式的特点，比较单片机指令和DSP指令的异同，通过二者的区别能够快速学会DSP的寻址方式。单片机基础

21、知识学得牢固的同学本部分知识学习起来不吃力，但有部分同学对直接寻址和间接寻址等方式的各种类型的操作数感觉容易混淆，希望在后续课程中不断强化印象予以改善。周 次第 5周，第7次课编写时间2009.08.20章节名称第3章 TMS320C54x的指令系统3.3节3.3.1和3.3.2、3.3.3小节教学目的与要求：目的：通过对TMS320C54x的指令系统中数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令三小节知识的学习，使学生掌握数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令中部分重要指令的功能和含义等基本知识。要求：掌握数据传送、算术运算指令、逻辑运算指令中最常用指令的功能和用法。 教学重点和难点：重点：数

22、据传送、算术运算和逻辑运算指令中最常用指令的功能和用法； 难点：条件存储指令、条件减法指令、双字运算指令、特殊运算指令、带测试位TC的循环左移指令。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：数据传送类指令，包括装载指令、存储指令和混合装载和存储指令；算术运算指令，包括加法指令、减法指令、乘法指令、乘法累加指令、乘法减法指令、双字算术运算指令和特殊运算指令、逻辑运算指令，包括逻辑与、或、异或指令；移位指令、测试指令。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点指令的介绍，注意详略得当，穿插实例讲解；辅助手段：按指令执行前后存储器或寄存器数据的变化来

23、理解指令，让学生主动积极思考；师生互动：通过讲练结合、问答结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、MVKD 60H，1000H这条指令中60H和1000H分别是什么类型的操作数？2、ADD *AR1，*AR5，A这条指令有语法错误吗？如果有错误，应如何修改指令？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本部分内容在讲解上，应以重点指令的分析为主，通过存储器或者寄存器数据的变化来深刻理解指令的动作，不常见的指令可以少讲或者不讲，归根究底，指令系

24、统的学习还要通过第5章和第6章的学习才能真正掌握。总的来说，学生具有学习单片机汇编指令的基础，基本可以通过认真学习掌握本节知识。周 次第5周，第8次课编写时间2009.08.20章节名称第3章 TMS320C54x的指令系统3.3节3.3.4、3.3.5和3.3.6小节教学目的与要求：目的：通过对TMS320C54x的指令系统中程序控制指令、并行操作指令、重复操作指令三小节知识的学习，使学生掌握程序控制指令、并行操作指令和重复操作指令中部分重要指令的功能和含义等基本知识。要求：掌握程序控制指令、并行操作指令和重复操作指令中最常用指令的功能和用法。 教学重点和难点：重点：程序控制指令、并行操作指

25、令和重复操作指令中最常用指令的功能和用法； 难点：并行操作指令、块重复操作指令等。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等）：教学内容：程序控制指令，包括分支转移、子程序调用、中断、返回、堆栈操作及其他程序控制指令、并行操作指令，包括并行装载和存储指令、并行存储和加/减法指令、并行存储和乘法指令、并行装载和乘法指令；重复操作指令，包括单指令重复操作指令和块重复操作指令。教学方法：多媒体课件结合板书讲解，突出重点指令的介绍，注意详略得当，穿插实例讲解；辅助手段：按指令执行前后存储器或寄存器数据的变化来理解指令，让学生主动积极思考；师生互动：通过讲练结合、问答

26、结合让教师了解学生对基本知识点的掌握情况，并根据实际情况对重点内容进行深入分析；时间分配：2学时。作业及课外训练：1、单指令重复操作指令和块重复操作指令的重复次数分别是怎样确定的？2、那些指令是不可重复指令？3、RPT #5和STM #5，AR2两条指令都含有立即数，指令中的“#”号可以去掉吗？为什么？参考资料（含参考书、文献等）：TMS320C54xDSP原理与应用，乔瑞萍等，西安电子科技大学出版社课后自我总结分析：本小节在讲解中，要让学生打消难学放弃的念头，学习DSP要掌握方法未晓处，且放过，不懂的地方在以后学习的过程中可以回头再看并加以巩固。另外一定要重视做作业在学习中的作用，本章全部习题都应布置。专心-专注-专业