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1、DSP原理及应用(ThePrincipleandApplicationsofDSP)课程代码：06410117学分：2学时：32（其中：课堂教学学时：22实验学时：10上机学时：课程实践学时：）先修课程：C语言程学设计、数字信号处理、计算机信息基础（或微机原理及接口技术、单片机原理）适用专业：通信工程教材：DSP芯片的原理与开发应用（第4版），张雄伟、曹铁勇等编著、电子工业出版社，2010年7月第3次印刷开课学院：计算机科学与通信工程学院一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）DSP原理与应用课程是通信工程和物联网类专业的选修课，也可作为非通信工程电类专业的选修课
2、。DSP原理及应用是在学习单片机原理课程的基础上，运用数字信号处理等专业知识，使学生在信号的分析处理、硬件电路设计及开发等方面的知识面得到进一步扩充。在此基础上要求学生掌握DSP芯片的基本结构、基于DSP芯片的软硬件设计方法。通过学习使学生了解当前数字信号处理软硬件技术发展的方向。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目标.）DSP原理与应用主要讲述DSP芯片的基本原理、开发和应用，包括：1.1 掌握DSP芯片的基本结构和特征，DSP系统运算量的分析1.2 掌握数值计算中定点和浮点DSP处理的运算基础及计算，基本非线性运算方法的实现1.3 掌握DSP
3、芯片中TI公司的CCS集成开发环境的使用方法1.4 掌握基于C语言和汇编语言的DSP开发方法，DSP芯片的存储资源管理1.5 掌握DSP芯片集成外设的开发，DSP脱机系统的设计2.能力与素质方面2.1 将通信基本理论与实践有机结合，对数字信号领域实际问题进行表达与建模的能力。2.2 具备DSP系统性能分析能力，掌握制约数字信号处理的主要因素，具有改善其性能的能力。2.3 具有数字信号处理软硬件设计技能，能够实施系统设计，具有一定的创新意识。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑
4、专业培养计划中毕业要求指标点ITm-n指标点34能针对信息通信领域特定需求，完成相应的硬件系统设计，在设计中体现创新意识。指标点3-5能用报告、软件或实物呈现设计结果指标点5-1能够针对信息通信领域的复杂工程问题，开发、选择恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，并理解其优势与不足。一一课程目标毕业要求指标鼠1-11-21-31-41-52-12-22-3毕业要求3-4Z/毕业要求3-51/毕业要求5-1ZZ注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H、M、LL二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章概述（一）课程内容1. DSP概述及系统基本结构和设计流程：DSP工程实
5、现方法、系统框图（讲授）2. DSP芯片分类：数据格式（讲授）3. DSP芯片的选择：样点、帧处理方式和实时性（讲授）（二）教学要求1 .掌握DSP系统的组成和性能指标，理解DSP系统的设计流程，具有对特定应用进行系统设计的能力；2 .了解DSP系统以及芯片的特点、发展简史、分类，能够为不同的应用需求选择相应的DSP芯片；3 .理解具体应用中芯片的选择指标和方法，能够将理论指标转化为实际的产品参数从而满足实际应用需求。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点DSP系统的的结构和设计流程，DSP工程实现方法和系统框图的应用指导意义2 .难点DSP芯片的选择中实时性的理解
6、和计算第二章DSP芯片基本特征（一）课程内容1.DSP芯片基本结构（讲授）2 .CPU（讲授）3 .存储单元（回顾+讲授）4 .集成外设与接口（回顾+讲授）5 .中断（回顾+讲授）（二）教学要求1 .理解DSP芯片的基本机构，掌握哈弗结构和冯氏机构特点；2 .理解DSP与计算机系统的联系与区别，掌握MAC执行单元的结构；3 .了解DAP芯片的存储单元、集成外设和接口；（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点哈弗结构所产生的流水线处理模式：DSP芯片与计算机系统的异同。2 .难点中断处理基本流程及中断矢量表的结构和实现。第三章DSP芯片开发环境（一）课程内容1 .软件开
7、发流程（讲授）2 .软件开发环境（讲授+案例）3 .硬件开发环境（讲授）（二）教学要求1 .掌握CCS集成开发环境的基本使用，能建立基本的开发工程项目。2 .了解不同的开发平台，理解软硬件开发的基本流程和架构。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点CCS基本工程项目的搭建与调试。2 .难点CCS集成开发环境的调试工具的使用和熟练程度。第四章DSP数值运算基础（一）课程内容1 .定点基本概念（讲授）2 .定点运算实现基本原理（讲授）3 .定点算术运算实现基本原理（讲授+对比）4 .非线性运算定点实现方法（讲授）5 .浮点数表示方法（讲授）6 .基本浮点运算（讲授）7
8、.非线性浮点运算快速实现（讲授）（二）教学要求1 .掌握数的Q和S定标表示方法；理解数值范围和精度的关系；2 .掌握定浮数据的转换，理解数值与编码的关系。3 .掌握定点运算的算法模拟和分析，理解数值计算误差的数据格式来源。4 .掌握查表法的适用范围和具体实现方法，理解混合法的使用目的。5 .掌握IEEE浮点数格式，能够对一般浮点数进行TMS320格式浮点编码。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握浮点数的定点转换，掌握TMS320格式浮点编码。2 .难点理解数值计算误差的数据格式来源。第五章DSP存储资源管理（一）课程内容1 .C5000存储区组织（讲授+演示）
9、2 .程序结构与CoFF目标文件格式（讲授）3 .存储区分配（讲授）（二）教学要求1 .掌握DSP芯片的空间与存储器的异同和联系；掌握空间到存储器映射方法。2 .理解CoFF文件格式的块处理方式，理解程序重定位技术。3 .掌握CMD文件的作用和基本使用命令。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点理解块和程序重定位技术，掌握CMD文件的基本使用。2 .难点理解空间和存储器的联系及管理方法。第六章DSP软件开发（一）课程内容1.DSP芯片的C语言开发（对比+讲授）2 .C语言的代码优化（自学）3 .汇编指令系统及格式（讲授）4 .汇编代码优化（自学）5 .C和汇编语言混
10、合编程（讲授）（二）教学要求1 .掌握DSP芯片C开发的语法与标准C语言的异同。2 .理解C及汇编语言代码的优化方法及基本策略。3 .掌握C和汇编混合编程方法。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握DSP芯片的C和汇编编程。2 .难点C和汇编代码的优化。第七章DSP脱机系统开发（一）课程内容1. 脱机系统概念（讲授）2. DSP芯片的自举（讲授）3. DSP脱机系统的实现（自学）（二）教学要求1.脱机系统概念（讲授）2. DSP芯片的自举（讲授）3. DSP脱机系统的实现（自学）（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）1 .重点掌握脱机系统的概念
11、。2 .难点BoOT表的配置和使用。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标ICCS使用入门2验证必做1.32泰勒级数展开生成sin信号发生器-设计与实现2设计必做1.2,2.13泰勒级数展开生成sin信号发生器-优化2设计必做1.2,2.24板载LED指示灯实验2验证必做1.4,2.35DSP定时器中断实验2验证必做1.4,2.3注：1.“类型”填验证性、综合性、设计性等;2.“要求”填必做、选做。实验ICCS使用入门1 .实验目的了解CCS开发环境和基本功能，了解C55软件开发过程2 .实验主要内容(1)学习创建工程和管理工程的方法(
12、2) 了解基本的编译和调试功能3 .设备要求(1) ICETEK-VC5509-A-USB-EDU实验箱一台(2) PC兼容机一台(己安装CCS)实验2泰勒级数展开生成sin信号发生器设计与实现1 .实验目的了解数值计算的级数展开实现方法2 .实验主要内容(1)创建C语言工程环境，并开发相应代码。(2)应用图形功能显示Sin曲线。3 .设备要求(I)PC兼容机一台(已安装CCS)(2)配置为软仿真模式实验3泰勒级数展开生成sin信号发生器优化1 .实验目的了解C代码优化的策略和方法2 .实验主要内容(1)使用调试工具优化工程代码(2)保证工程实现的正确性的同时分析优化结果3 .设备要求(DPC
13、兼容机一台(已安装CCS)(2)配置为软仿真模式实验4板载LED指示灯实验1 .实验目的了解C语言中使用扩展的控制寄存器的方法2 .实验主要内容(1)根据要求连接ICETEK-VC5509-A-USB-EDU实验箱。(2)观察LED灯显示效果。3 .设备要求(1) ICETEK-VC5509-A-USB-EDU实验箱一台(2) PC兼容机一台(己安装CCS)实验5DSP定时器中断实验1 .实验目的了解C语言中断程序设计方法2 .实验主要内容(1)根据要求连接ICETEK-VC5509-A-USB-EDU实验箱。(2)观察LED灯显示效果。3 .设备要求(1) ICETEK-VC5509-A-U
14、SB-EDU实验箱一台(2) PC兼容机一台(已安装CCS)四、学时分配及教学方法章(按序填写)教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课课:实上t小堂AA程M验机1+教实学践第一章概述2讲授、案例1.1,2.1第二章DSP芯片基本特征2讲授1.1,2.2,1.5第三章DSP芯片开发环境22讲授、对比1.3,2.3第四章DSP数值运算基础64讲授、对比1.2,2.2第五章DSP存储资源管理3讲授、对比1.4,2.3第六章DSP软件开发32讲授、对比、案例1.4,2.3第七章DSP脱机系统开发22讲授、对比、案例1.5,2.3合计2010注：L课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；2.主要
15、教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注平时作业按照作业题目进行评分，总分数平均计算（5次以上）10%根据平时作业得分取平均值实验完成实验报告，主要考查观察与分析能力20%评分细则见附录1期末考试采用闭卷考试。试卷题型包括简答、分析题和计算，以卷面成绩的70%计入课程总成绩。70%期末考试卷面分数比重表评分项编号题型所占比重要求对毕业要求指标点支撑I简答(35%40%)掌握基本概念及基本原理。5-42分析题(35%40%)能够正确理解和分析原理，理解工程的实现和作用。5-23计算(2O%3O%)能够全面理解
16、数据格式表示。5-4注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1 .数字信号处理（原理实现及应用基于MATLABSimulink与TMS320C55xxDSP的实现方法原书第3版,SenM.Kuo（作者）,BobH.Lee（作者）,WenshunTian（作者），王永生（译者），王进祥（译者），曹贝（译
17、者），清华大学出版社；第1版（2017年6月1日）2 .DSP原理与应用教程（第二版），张卫宁（编者），科学出版社；第2版（2015年2月1日）3 .DSP嵌入式系统综合设计案例精讲，：魏伟等编著，化学工业出版社；第1版（2016年5月1日）七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .采用多媒体教学手段，建议采用讲做结合的方式，多种教学手段综合运用。2 .课后每章习题要完成2-3道习题，以加深学生对所学内容的理解和掌握。3 .本课程有10个学时的实验，具体实验内容可由任课教师根据实际教学情况适当调整。制定人：宋雪桦，周祥审定人：杨利霞批准人：毛启容2017年8月2
18、0日附录1实验评价内容和评分细则实验报告考查内容与评分比重评分项编号实验评价内容历占比重要求对毕业要求指标点支撑1实验的设计与实现能力30%能够设计与实现实验5-22问题分析和观察能力50%能够正确的分析和解释实验数据。5-23报告清晰，按时提交20%报告清晰，提交准时5-2实验报告评分细则（每次实验报告按100分计算）项目优良中及格不及格实验的设计与实现能力（30分）能够根据实验要求，设计实验，给出解决步骤，并总结规律。（27-30分）能够根据实验要求，设计实验，并给出解决步骤。（24-26分）能够根据实验要求，设计实验，并给出解决步骤，但步骤不完整。（21-23分）能够根据实验要求，设计实验，步骤不完整。（1820分）不能够正确的完成，或者实验效果出入较大。（18分以下）问题分析和观察能力（50分）根据实验现象分析正确问题，并给出改进性建议（45-50分）根据实验现象分析正确问题。（40-45分）能够根据实验现象基本分析问题。（35-40分）根据实验现象部分的分析问题。（3035分）不能根据实验现象分析问题,。（30分以下）报告清晰，按时提交（20分）报告清楚，按时提交。（18-20分）报告较清楚，按时提交。（16分）推迟一天，但报告清楚。（14分）推迟2天，报告不清楚。（12分）推迟三天以上。（12分以下）
