2021版（第5至第8学期）-东莞城市学院智能制造学院

教学大纲

2021版（第5至第8学期）

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《DSP原理及应用》教学大纲

作者:智能制造学院发布日期:2023-04-06 13:17:42浏览次数:22368

《DSP原理及应用》教学大纲

一、课程基本信息

课程类别	专业课程	课程性质		理论	课程属性	选修
课程名称	DSP原理及应用			课程英文名称	DSP Principle and Application
课程编码	F10ZX01E			适用专业	电子信息工程
考核方式	考查			先修课程	《信号与系统》
总学时	48学时		学分	3学分	理论学时		38学时
实验学时/实训学时/ 实践学时/上机学时				实验学时：10学时
开课单位				智能制造学院

二、课程简介

《DSP原理及应用》是电子信息工程专业的一门专业拓展选修课，是数字化最重要的技术之一，是为培养信息处理和应用方向的高质量人才服务的。DSP的应用是继单片机之后，当今嵌入式系统开发中最为热门的关键技术之一，在国内也有着很广泛的应用群体。通过本课程的学习，要使学生获得TMS320C55x硬件结构、TMS320C55x指令系统、汇编语言程序的开发工具、TMS320C55x的汇编语言、C/C++程序设计、TMS320C55x的片内集成外设、DSP集成开发环境CCS以及TMS320C55x软件、硬件设计等方面的知识，使学生了解TMS320C55x的体系结构和基本原理，熟悉开发工具并能使用，掌握软硬件设计和系统的开发方法，具备独立从事DSP应用开发的能力。

三、课程教学目标

课程教学目标		支撑人才培养规格指标点	支撑人才培养规格
知识目标	目标1：了解DSP统的基本概念和DSP系统的开发模式与方法；掌握TMS320C55x DSP的基本结构及其指令系统；掌握TMS320C55x DSP片内集成外设；掌握 TMS320C55x程序设计技术和编程方法；掌握TMS320C55x DSP系统开发的设计思想和实现方法。	3-1：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够用于表述电子信息领域的相关工程问题。	3.工程知识
能力目标	目标2：能熟练使用CCS软件；具备DSP系统软硬件设计的基本知识和调试的基本技能；能综合运用DSP系统知识解决实际工程问题，进行DSP系统设计和开发。	5-2：具备参与电子信息领域相关应用系统的软硬件设计、开发与调试的能力，能够针对特定需求，设计满足指标和要求的系统、软硬件单元（部件）。 5-3：具备进行电子产品开发与设计、技术改造与创新等、解决实际工程应用问题的能力，在设计中能够综合利用电子信息工程的专业知识和新技术，体现创新意识。 7-1：掌握电子信息工程专业仪器、仪表等现代工程工具的基本原理、操作方法，并能在相关工程问题中予以使用。	5.设计与开发7.掌握现代工具
素质目标	目标3：锻炼学生的实际动手能力，启迪学生的创新意识与思维，并注意渗透思想教育，构建热爱科学，实事求是的学风和创新精神；进一步培养学生的辨证思维，加强学生的职业道德观念，促使学生素质的全面提高。	8-2：理解工程技术的社会价值以及工程师的社会责任，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德、法律、伦理等制约因素。	8.职业规范

四、课程主要教学内容、学时安排及教学策略

（一）理论教学

教学模块	学时	主要教学内容与策略	学习任务安排	支撑课程目标
DSP芯片的基本结构和特点	4	重点：数字信号处理技术的发展过程及发展趋势；数字信号处理器的特点；DSP芯片的选择；DSP应用系统设计流程。难点：DSP芯片的选择；DSP应用系统设计流程。思政元素：通过数字信号处理技术的发展过程及发展趋势，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。教学方法与策略：重点讲解、启发引导、讨论法。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2
TMS320C55x DSP硬件结构	6	重点：TMS320C55x DSP的基本结构；TMS320VC5509A的主要特性；TMS320C55x 存储空间结构。难点：TMS320C55x 存储空间结构。思政元素：通过分析“TI DSP芯片的市场占有率”，引导学生讨论“我国自主芯片供应”的问题，激发学生“积极乐观，勇于奋斗”的人生态度。教学方法与策略：启发引导和归纳总结。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1
TMS320C55x DSP指令系统	6	重点：TMS320C55x的寻址方式；TMS320C55x的指令系统；难点：TMS320C55x的寻址方式；TMS320C55x的指令系统。思政元素：通过“TMS320C55x的指令系统”的讲解，引导学生养成 “科学严谨”的做事态度。教学方法与策略：启发引导和归纳总结。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2
TMS320C55x DSP CC++程序设计	6	重点：C55x处理器的程序基本结构； C语言编程以及优化。难点：C55x处理器的程序基本结构； C语言编程以及优化。思政元素：通过“C55x处理器的程序基本结构”的讲解，引导学生养成 “科学严谨”的做事态度。教学方法与策略：启发引导和归纳总结。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2 目标3
TMS320C55x DSP片内集成外设	6	重点：C55x片内外设的结构原理及使用方法。难点：C55x片内外设的结构原理及使用方法。教学方法与策略：问题发现法；师生互动启发法。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2 目标3
DSP集成开发环境CCS	4	难点：CCS的安装及设置以及CCS的基本操作；CCS程序分析工具的使用。教学方法与策略：问题发现法；师生互动启发法。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2 目标3
TMS320C55x DSP的软硬件设计	6	重点：DSP硬件实现FFT变换、FIR低通滤波器等典型的软件算法。难点：DSP硬件实现FFT变换、FIR低通滤波器等典型的软件算法。教学方法与策略：师生互动启发法。	课前：预习课堂：思考做好笔记课后：作业	目标1 目标2 目标3

（二）实践教学

实践类型	项目名称	学时	主要教学内容	项目类型	项目要求	支撑课程目标
实验	Code Composer Studio入门	2	重点：熟悉掌握Code Composer Studio v5的安装和配置步骤过程；了解DSP开发系统和计算机与目标系统的连接方法；了解Code Composer Studio v5软件的操作环境和基本功能难点：利用Code Composer Studio v5软件的使用。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度及团队合作精神。	验证	实验2人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标2 目标3
实验	编写一个以C语言为基础的DSP程序	2	重点：学习用标准C语言编制程序；了解常用的C语言程序设计方法和组成部分; 熟悉使用软件仿真方式调试程序。难点：使用学习用标准C语言编制DSP程序。	设计	实验2人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2 目标3
实验	DSP数据存取实验	2	重点：学习TMS320VC5509A的内部存储器空间的分配及指令寻址方式。;了解ICETEK–VC5509-AE板扩展存储器空间寻址方法，及其应用;了解ICETEK-VC5509-AE 实验箱扩展存储器空间寻址方法，及其应用;学习用Code Composer Studio修改、填充DSP内存单元的方法;学习操作TMS320VC55xx内存空间的指令。难点：TMS320VC55xx内存空间的指令	设计	实验2人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2 目标3
实验	指示灯实验	2	重点：掌握在C语言中使用扩展的控制寄存器的方法。。难点：掌握在C语言中使用扩展的控制寄存器。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度及团队合作精神。	设计	实验2人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2 目标3
实验	I有限冲激响应滤波器（FIR）算法实验	2	重点：学习掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。熟悉线性相位FIR数字滤波器特性。难点：使用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。思政元素：要求学生具有认真、严谨、细致的科学态度及团队合作精神。	设计	实验2人一组，完成实验报告。实验报告须有详细的实验记录。	目标1 目标2 目标3
	备注：项目类型填写验证、综合、设计、训练等。

五、学生学习成效评估方式及标准

考核与评价是对课程教学目标中的知识目标、能力目标和素质目标等进行综合评价。在本课程中，学生的最终成绩是由平时成绩、实验成绩、期末成绩等3个部分组成。

1.平时成绩（占总成绩的20%）：采用百分制。平时成绩分为考勤（占20%）、课堂表现（40%）、作业（占40%）三个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.考勤；2.课堂表现；3. 作业

优秀

（90～100分）

1.考勤无迟到、缺勤。

2.认真听课、非常积极的参与课堂互动或提出有质量的问题交流。

3.90％以上的习题解答正确。

良好

（80～89分）

1.迟到、缺勤占考勤记录的10%。

2.认真听课、较积极的参与课堂互动或课后交流。

3.80％以上的习题解答正确。

中等

（70～79分）

1.迟到、缺勤占考勤记录的20%。

2.较认真听课、参与课堂互动或课后交流的主动性一般。

3.70％以上的习题解答正确。

及格

（60～69分）

1.迟到、缺勤占考勤记录的30%。

2.听课认真程度一般，参与课堂互动主动性不够。

3.60％以上的习题解答正确。

不及格

（60以下）

1.迟到、缺勤占考勤记录的40%。

2.听课不够认真，参与课堂互动主动性不够很被动。

3.超过40％的习题解答错误。

2.实验成绩（占总成绩的20%）：采用百分制。实验成绩分实验完成度（占60%）和实验报告（占40%）两个部分。评分标准如下表：

等级

评分标准

1.实验完成度；2.实验报告

优秀

（90～100分）

1.完成必做和选做的全部实验内容。

2.实验报告书写工整，实验代码合理、实验现象正确，有实验小结。

良好

（80～89分）

1.完成必做的全部实验内容和选做的部分实验内容。

2.实验报告书写工整，实验代码合理、实验现象正确，有部分实验小结。

中等

（70～79分）

1.完成必做的全部实验内容和选做的极小部分实验内容。

2.实验报告书写较工整，实验代码合理、实验现象正确，无实验小结。

及格

（60～69分）

1.只完成必做的全部实验内容。

2.实验报告书写潦草，实验代码较合理、实验现象基本正确，无实验小结。

不及格

（60以下）

1.只完成必做的部分实验内容。

2.实验报告书写凌乱，实验代码小部分合理、实验现象小部分正确，无实验小结。

3.期末考试（占总成绩的60%）：采用百分制。期末考试的考核内容、题型和分值分配情况请见下表：

考核模块	考核内容	主要题型	支撑目标	分值
DSP芯片的基本结构和特点	数字信号处理技术的发展过程及发展趋势；数字信号处理器的特点；DSP芯片的选择；DSP应用系统设计流程。	填空题/选择题/判断题/ 简答题	目标1 目标2	8
TMS320C55x DSP硬件结构	TMS320C55x DSP的基本结构；TMS320VC5509A的主要特性；TMS320C55x 存储空间结构。	填空题/选择题/判断题/ 简答题	目标1 目标2	16
TMS320C55x DSP指令系统	TMS320C55x的寻址方式；TMS320C55x的指令系统。	填空题/选择题/判断题	目标1 目标2	16
TMS320C55x DSP CC++程序设计	C55x处理器的程序基本结构；C语言编程以及优化；C语言与汇编语言的混合编程；C55x处理器的数字信号处理库和图像、视频处理库。	填空题/选择题/判断题/简答题/程序综合题	目标1 目标2	16
TMS320C55x DSP片内集成外设	C55x片内外设与芯片支持库；时钟发生器、通用定时器、外部存储器接口、主机接口（EHPI）；多通道缓冲串口McBSP、通用输入/输出端口GPIO 、DMA控制器、I2C总线、多媒体卡控制器、通用串行总线（USB）、模数转换器（ADC）、实时时钟（RTC）、看门狗定时器（Watchdog）、异步串口（UART）。	填空题/选择题/判断题/ 简答题/ 程序综合题	目标1 目标2	18
DSP集成开发环境CCS	CCS功能、CCS的安装及设置以及CCS的基本操作；CCS程序分析工具的使用；GEL工具的使用。	填空题/选择题/判断题/ 简答题/ 程序综合题	目标1 目标2	10
TMS320C55x DSP的软硬件设计	DSP定点运算、浮点运算的算法和实现；DSP最小系统的设计；DSP硬件实现FFT变换、FIR低通滤波器等典型的软件算法。	填空题/选择题/判断题/ 简答题/ 程序综合题	目标1 目标2	16

六、教学安排及要求

序号	教学安排事项	要求
1	授课教师	职称：讲师及以上学历（位）：硕士研究生及以上其他：中级及以上工程师
2	课程时间	周次：8周节次：每周6节
3	授课地点	R教室 R实验室 □ 室外场地 □ 其他：
4	学生辅导	线上方式及时间安排：建立企业微信群，随时与学生沟通线下地点及时间安排：经与学生沟通另行安排

七、选用教材

[1]汪春梅.TMS320C55x DSP原理及应用[M].北京:电子工业出版社，2018年5月.

[2]胡庆钟.TMS320C55x DSP原理应用和设计[M].北京:机械工业出版社，2006年1月

八、参考资料

[1]李海森.TMS320C55X系列DSP指令系统、开发工具与编程指南[M].北京: 清华

大学出版社，2007年12月.

网络资料

[1]https://www.ti.com/

执笔人：沈晖

参与人：陈彦芳、曹丽娟

系（教研室）主任：曹丽娟

学院（部）审核人：连元宏