DSP原理及應用課程教學大綱課程編碼：AL040010課程性質：限定選修課適用專業：電子信息工程學時學分：48學時3學分所需先修課：微機原理，計算機語言，信號與系統，數字信號處理編寫單位：機電工程學院一、課程說明1.課程簡介本課程是電子信息工程專業的限定選修課，是一門應用性較強的專業課程。主要講授TMS320C54xDSP的體系結構、軟硬件特征、編程格式與指令系統，CCS集成開發環境的使用方法，DSP軟硬件設計。其先修課程是微機原理，計算機語言，信號與系統，數字信號處理，這些課程的學習，為本課程奠定了相關的理論基礎。DSP以其高速的數字信號處理能力和嵌入式的結構在在通信、航空、航天、雷達、工業控制、網絡及家用電器各個領域得到廣泛的應用，通過本課程的學習，為學生以后從事相關領域的工作打下堅實的基礎。2.教學目標要求（1）通過本課程的學習，使學生掌握TMS320C54x芯片的硬件結構，了解CPU、寄存器和存儲器中各數據的含義；了解TMS320C54x芯片外部設備的工作原理，熟悉數據的處理過程和中斷；了解TMS320C54x芯片的指令系統，熟悉各種指令和基本算法。（2）熟悉DSP系統設計流程。（3）能應用DSP匯編語言進行程序設計。（4）掌握CCS集成開發環境的配置和使用方法，并能熟練應用CCS開發環境進行程序設計和調試。（5）能獨立設計簡單的應用系統，為學生以后從事相關的工作，奠定扎實的基礎。（6）通過本課程的學習，使學生養成理論聯系實際的習慣，能夠將所學到的專業理論知識應用于實踐當中，提高學生在實際工作中分析問題和解決問題的能力。3.教學重點難點教學重點：（1）TMS320C54x芯片的硬件結構：總線結構，中央處理單元，存儲器結構。（2）片內外圍設備：定時器，時鐘發生器，通用I/O口，串行口，HPI口，軟件等待狀態發生器等。（3）TMS320C54x芯片的中斷系統。（4）TMS320C54x的指令系統：七種尋址方式和四大類運算指令。（5）TMS320C54x應用程序開發過程。（6）基本運算的DSP實現方法，FIR濾波器和IIR濾波器的DSP實現方法。教學難點：（1）TMS320C54x應用程序開發過程。（2）指令系統。（3）DSP軟硬件設計。4.學時分配表次序教學內容理論課學時數第一部分概述2第二部分TMS320C54x的硬件結構10第三部分TMS320C54x的指令系統8第四部分TMS320C54x應用程序開發過程4第五部分匯編語言程序設計及應用實例10第六部分DSPC語言編程簡介6總計405.主要教學方法教學環節主要包括：課堂講授、作業、討論等。課堂講授：采用多媒體教學與傳統教學相結合的教學方法。充分利用CCS編程軟件編寫教學程序，對課程中的一些例題進行演示、驗證，理論聯系實際，提高形象教學的效果，加深學生對重點教學內容的理解和掌握程度。作業：各章課后均有若干個習題，要求學生按時完成，并交教師批改。教師對學生作業中出現的普遍問題及時給予輔導、解答，并進一步督促學生利用課余時間提高自學能力。討論：對于課程中的一些難度較大、不易理解的知識點，除教師講授外再設置討論教學環節，以幫助學生理解和掌握相關的理論。6.考核方式及標準本課程為考查課，考核方法為大作業，考核教學大綱規定的應知應會的內容，考核學生對本課程的基本知識、基本理論等重點內容的理解和掌握程度。課程期末成績構成：大作業成績占60%，平時成績（包括考勤、作業、討論等）占40%。二、各部分教學綱要第一部分概述（2學時）教學目標了解DSP的哈佛結構、流水線工作模式、專業硬件乘法器特點，DSP系統的特點、構成及設計過程。本部分重點DSP芯片的特點，DSP系統的設計過程，DSP的應用領域。本部分難點DSP系統的設計過程。教學內容1DSP系統概述2DSP芯片技術的發展3可編程DSP芯片的選擇4DSP應用系統的開發工具第二部分TMS320C54x的硬件結構（10學時）教學目標使學生理解TMS320C54x的特點和硬件組成框圖、總線結構、存儲器分配、中央處理單元、片內外設，掌握TMS320C54x的內部結構和工作原理。本部分重點TMS320C54x的特點，TMS320C54x的內部結構，TMS320C54x的工作原理，片內外設等。本部分難點存儲器的地址空間分配。教學內容1TMS320C54x芯片的基本性能2TMS320C54x芯片的CPU結構3TMS320C54x芯片的內部總線4TMS320C54x芯片的存儲器結構5TMS320C54x芯片的在片外圍電路6TMS320C54x芯片的串行口7TMS320C54x芯片與外設的接口8TMS320C54x芯片的復位與省電9TMS320C54x芯片的中斷系統10TMS320C54x芯片的自舉加載第三部分TMS320C54x的指令系統（8學時）教學目的掌握TMS320C54x七種數據尋址方式，初步學會編制簡單程序。理解指令分類、指令格式、指令系統中使用的符號；掌握算術運算指令、邏輯運算指令、程序控制指令、加載和存儲指令四類指令。本部分重點TMS320C54x七種數據尋址方式，算術運算類指令、邏輯運算指令、程序控制指令、加載和存儲指令等。本部分難點直接尋址，循環尋址，倒序尋址，程序控制指令。教學內容1TMS320C54x的尋址方式立即尋址、絕對尋址、累加器尋址、直接尋址、間接尋址、存儲器映象寄存器尋址、堆棧尋址。2指令系統算術運算指令、邏輯運算指令、程序控制指令、加載和存儲指令四類指令。第四部分TMS320C54x應用程序開發過程（4學時）教學目的掌握段的概念和匯編器和鏈接器對段的處理方法，能夠編寫簡單的DSP程序。本部分重點COFF文件格式，段的基本概念，匯編器和鏈接器對段的處理方法。本部分難點匯編器和鏈接器對段的處理方法。教學內容1匯編語言程序的編寫方法2匯編語言程序的匯編3COFF的一般概念4目標文件的連接第五部分匯編語言程序設計及應用實例（10學時）教學目的使學生掌握程序流程控制、數據塊傳送、定點數的基本算術運算、長字運算和并行運算等程序的編寫方法。通過講解正弦信號發生器的DSP實現方法、FIR濾波器的DSP實現方法、IIR濾波器的DSP實現方法使學生能夠開發簡單的DSP應用程序。本部分重點匯編語言基本指令應用，各種編程方法和技巧。正弦信號發生器的DSP實現方法，FIR濾波器的DSP實現方法，IIR濾波器的DSP實現方法。本部分難點匯編語言的編程技巧。教學內容1匯編語言基本指令的應用2DSP在信號發生器上的應用3用DSP設計FIR濾波器4用DSP設計IIR濾波器第六部分DSPC語言編程簡介（6學時）教學目的通過講解，使學生掌握采用C語言編寫DSP程序的方法、技巧等。本部分重點DSP的C語言程序編寫方法、C語言程序實例。本部分難點C語言程序實例。教學內容1DSP的C語言程序編寫方法2C語言程序實例三、教材及教學資源使用教材：陳金鷹.DSP技術及應用(第二版