杨超 DSP课程实践
dsp原理与应用实验报告总结
dsp原理与应用实验报告总结DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一种方法。
在本次实验中,我们探索了DSP的原理和应用,并进行了一系列实验以验证其在实际应用中的效果。
以下是对实验结果的总结与分析。
实验一:数字滤波器设计与性能测试在本实验中,我们设计了数字滤波器,并通过性能测试来评估其滤波效果。
通过对不同类型的滤波器进行设计和实现,我们了解到数字滤波器在信号处理中的重要性和应用。
实验二:数字信号调制与解调本实验旨在通过数字信号调制与解调的过程,了解数字信号的传输原理与方法。
通过模拟调制与解调过程,我们成功实现了数字信号的传输与还原,验证了调制与解调的可行性。
实验三:数字信号的傅里叶变换与频谱分析傅里叶变换是一种重要的信号分析方法,可以将信号从时域转换到频域,揭示信号的频谱特性。
本实验中,我们学习了傅里叶变换的原理,并通过实验掌握了频谱分析的方法与技巧。
实验四:数字信号的陷波滤波与去噪处理陷波滤波是一种常用的去除特定频率噪声的方法,本实验中我们学习了数字信号的陷波滤波原理,并通过实验验证了其在去噪处理中的有效性。
实验五:DSP在音频处理中的应用音频处理是DSP的一个重要应用领域,本实验中我们探索了DSP在音频处理中的应用。
通过实验,我们成功实现了音频信号的降噪、均衡和混响处理,并对其效果进行了评估。
实验六:DSP在图像处理中的应用图像处理是另一个重要的DSP应用领域,本实验中我们了解了DSP在图像处理中的一些基本原理和方法。
通过实验,我们实现了图像的滤波、边缘检测和图像增强等处理,并观察到了不同算法对图像质量的影响。
通过以上一系列实验,我们深入了解了DSP的原理与应用,并对不同领域下的信号处理方法有了更深刻的认识。
本次实验不仅加深了我们对数字信号处理的理解,也为日后在相关领域的研究与实践提供了基础。
通过实验的结果和总结,我们可以得出结论:DSP作为一种数字信号处理的方法,具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
dsp实验报告总结【精品】
我不应把我的作品全归功于自己的智慧,还应归功于我以外向我提供素材的成千成万的事情和人物!——采于网,整于己,用于民2021年5月12日dsp实验报告总结篇一:dsp课程设计实验报告总结DSP课程设计总结(XX-XX学年第2学期)题目:专业班级:电子1103 学生姓名:万蒙学号:指导教师:设计成绩:XX 年6 月目录一设计目的----------------------------------------------------------------------3 二系统分析----------------------------------------------------------------------3 三硬件设计3.1 硬件总体结构-----------------------------------------------------------3 3.2 DSP模块设计-----------------------------------------------------------4 3.3 电源模块设计----------------------------------------------------------4 3.4 时钟模块设计----------------------------------------------------------5 3.5 存储器模块设计--------------------------------------------------------6 3.6 复位模块设计----------------------------------------------------------6 3.7 JTAG模块设计--------------------------------------------------------7 四软件设计4.1 软件总体流程-----------------------------------------------------74.2 核心模块及实现代码---------------------------------------8五课程设计总结-----------------------------------------------------14一、设计目的设计一个功能完备,能够独立运行的精简DSP硬件系统,并设计简单的DSP控制程序。
dsp实验报告
dsp实验报告DSP实验报告一、引言数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是一种对数字信号进行处理和分析的技术。
它在许多领域中被广泛应用,如通信、音频处理、图像处理等。
本实验旨在通过实际操作,探索和理解DSP的基本原理和应用。
二、实验目的1. 理解数字信号处理的基本概念和原理;2. 掌握DSP实验平台的使用方法;3. 进行一系列DSP实验,加深对DSP技术的理解。
三、实验器材和软件1. DSP开发板;2. 电脑;3. DSP开发软件。
四、实验内容1. 实验一:信号采集与重构在此实验中,我们将通过DSP开发板采集模拟信号,并将其转换为数字信号进行处理。
首先,我们需要连接信号源和开发板,然后设置采样频率和采样时间。
接下来,我们将对采集到的信号进行重构,还原出原始模拟信号,并进行观察和分析。
2. 实验二:滤波器设计与实现滤波器是DSP中常用的模块,用于去除或增强信号中的特定频率成分。
在此实验中,我们将学习滤波器的设计和实现方法。
首先,我们将选择合适的滤波器类型和参数,然后使用DSP开发软件进行滤波器设计。
最后,我们将将设计好的滤波器加载到DSP开发板上,并进行实时滤波处理。
3. 实验三:频谱分析与频域处理频谱分析是DSP中常用的方法,用于分析信号的频率成分和能量分布。
在此实验中,我们将学习频谱分析的基本原理和方法,并进行实际操作。
我们将采集一个包含多个频率成分的信号,并使用FFT算法进行频谱分析。
然后,我们将对频谱进行处理,如频率选择、频率域滤波等,并观察处理后的效果。
4. 实验四:音频处理与效果实现音频处理是DSP中的重要应用之一。
在此实验中,我们将学习音频信号的处理方法,并实现一些常见的音频效果。
例如,均衡器、混响、合唱等。
我们将使用DSP开发软件进行算法设计,并将设计好的算法加载到DSP开发板上进行实时处理。
五、实验结果与分析通过以上实验,我们成功完成了信号采集与重构、滤波器设计与实现、频谱分析与频域处理以及音频处理与效果实现等一系列实验。
dsp跑马灯课程设计
dsp跑马灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解DSP(数字信号处理)的基础概念,掌握跑马灯程序的基本原理;2. 学会运用C语言或汇编语言编写简单的DSP程序,实现跑马灯效果;3. 了解DSP芯片的内部结构及其工作原理,理解程序在硬件上的执行过程。
技能目标:1. 培养学生独立编写和调试DSP程序的能力;2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,如设计简单的跑马灯程序;3. 提高学生团队协作和沟通能力,通过小组讨论和分享,共同解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字信号处理技术的兴趣,激发其学习热情;2. 培养学生勇于尝试、不断探索的精神,增强自信心;3. 培养学生具备良好的学习习惯和责任心,认识到学习成果与个人努力的关系。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性。
课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师明确课程的预期成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字信号处理基础理论:- 数字信号处理概述;- DSP芯片内部结构及其工作原理;- 常见数字信号处理算法简介。
2. C语言或汇编语言编程基础:- 数据类型、运算符和表达式;- 控制语句、循环语句;- 函数定义和调用。
3. 跑马灯程序设计:- 跑马灯原理及实现方法;- 跑马灯程序编写及调试;- 优化跑马灯程序,提高执行效率。
4. 教学案例与实践:- 分析实际跑马灯应用案例,了解程序设计方法;- 学生分组编写跑马灯程序,进行调试和优化;- 小组分享和讨论,总结编程技巧和经验。
教学内容按照教学大纲安排,分为理论教学和实践操作两部分。
理论部分主要围绕数字信号处理基础和编程语言基础展开,结合教材相关章节进行讲解。
实践部分侧重于跑马灯程序设计,使学生能够将所学理论知识应用于实际操作中。
教学内容科学系统,旨在培养学生具备扎实的理论知识和实践能力。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对数字信号处理基础理论、DSP芯片内部结构及其工作原理等理论性较强的内容,采用讲授法进行讲解,使学生系统掌握相关知识;- 结合教材章节,以实例讲解C语言或汇编语言编程基础,帮助学生理解和掌握编程技巧。
DSP实验报告_百度文库(精)
实验0 实验设备安装才CCS调试环境实验目的:按照实验讲义操作步骤,打开CCS软件,熟悉软件工作环境,了解整个工作环境内容,有助于提高以后实验的操作性和正确性。
实验步骤:以演示实验一为例:1.使用配送的并口电缆线连接好计算机并口与实验箱并口,打开实验箱电源;2.启动CCS,点击主菜单“Project->Open”在目录“C5000QuickStart\sinewave\”下打开工程文件sinewave.pjt,然后点击主菜单“Project->Build”编译,然后点击主菜单“File->Load Program”装载debug目录下的程序sinewave.out;3.打开源文件exer3.asm,在注释行“set breakpoint in CCS !!!”语句的NOP处单击右键弹出菜单,选择“Toggle breakpoint”加入红色的断点,如下图所示;4.点击主菜单“View->Graph->Time/Frequency…”,屏幕会出现图形窗口设置对话框5.双击Start Address,将其改为y0;双击Acquisition Buffer Size,将其改为1;DSP Data Type设置成16-bit signed integer,如下图所示;6.点击主菜单“Windows->Tile Horizontally”,排列好窗口,便于观察7.点击主菜单“Debug->Animate”或按F12键动画运行程序,即可观察到实验结果:心得体会:通过对演示实验的练习,让自己更进一步对CCS软件的运行环境、编译过程、装载过程、属性设置、动画演示、实验结果的观察有一个醒目的了解和熟悉的操作方法。
熟悉了DSP实验箱基本模块。
让我对DSP课程产生了浓厚的学习兴趣,课程学习和实验操作结合为一体的学习体系,使我更好的领悟到DSP课程的实用性和趣味性。
实验二基本算数运算2.1 实验目的和要求加、减、乘、除是数字信号处理中最基本的算术运算。
DSP设计课程设计
DSP设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解DSP(数字信号处理)的基本原理和概念,包括采样定理、傅里叶变换和数字滤波器设计等。
2. 使学生掌握DSP算法的数学推导和实现方法,具备使用DSP芯片进行信号处理的能力。
3. 帮助学生了解DSP技术在通信、音视频处理等领域的应用。
技能目标:1. 培养学生运用数学工具进行DSP相关算法推导和仿真能力。
2. 提高学生实际操作DSP芯片,完成信号处理实验的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够就DSP技术问题进行讨论和分析。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对数字信号处理技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践和理论相结合。
3. 引导学生关注DSP技术在国家和社会发展中的应用,增强其社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在让学生通过学习DSP设计,掌握数字信号处理的基本原理和方法,培养其实践操作能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估:学生能够独立完成DSP算法推导、仿真和实验操作,具备解决实际问题的能力,并在团队合作中发挥积极作用。
二、教学内容1. DSP基本原理与概念- 采样定理与信号重建- 傅里叶变换及其应用- 数字滤波器设计原理2. DSP算法及其数学推导- 离散时间信号处理基础- 快速傅里叶变换(FFT)算法- 数字滤波器算法实现3. DSP芯片与应用- DSP芯片架构与特点- DSP芯片编程与实验操作- DSP技术在通信、音视频处理等领域的应用案例4. 教学大纲安排与进度- 第一阶段:基本原理与概念(2周)- 课本章节:第1-3章- 第二阶段:DSP算法及其数学推导(3周)- 课本章节:第4-6章- 第三阶段:DSP芯片与应用(3周)- 课本章节:第7-9章教学内容按照课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
在教学过程中,教师将依据教学大纲,引导学生学习课本相关章节,完成教学内容的学习。
DSP理论和实践能力培训-经典
一、DSP入门培训第一章DSP芯片基本结构与特点1 DSP简介1.1 什么是DSP?1.2 为什么要使用DSP?1.3 DSP芯片的发展简史2 DSP芯片的基本结构2.1 DSP的结构特征2.2 DSP与MCU、PC的区别3 TMS320系列DSP产品介绍3.1 C2000系列3.2 C5000系列3.3 C6000系列4 DSP的学习建议第二章DSP2407引脚与内部结构1、DSP2407引脚与内部结构2、TI公司的DSP命名规则3、DSP2407内部包含哪些成分?4、CPU结构5、存储器及存储空间配置第三章DSP最小系统介绍3.1DSP最小系统电源结构与要求3.2晶体振荡器电路3.3JTAG接口3.4片外存储器扩展3.5最小系统其他引脚处理与说明3.6最小系统摸板第一章DSP芯片基本结构与特点1、DSP简介1.1 什么是DSP?从20世纪60年代数字信号处理理论的崛起,到20世纪80年代数字信号处理器的产生,DSP 芯片和技术飞速发展.如今已广泛应用在社会各领域,如汽车,数码相机,MP3和手机都是日常生活中DSP的典型应用.1.2 为什么要使用DSP?传统的信号处理是用电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件完成的,在模拟电路中不能完全消除误差;而在数字信号处理器中,我们用逻辑电平1、0来表示电路中电压的状态,实时运行和存储数据不存在误差,且工作稳定,可靠。
1.3 DSP芯片的发展简史⑴C2000系列芯片的发展简史在C2000系列中,TI公司最早推出的是16位定点产品,其中TMS320F240是1996年推出的C/F24x系列中第一款带有Flash的DSP.运算速度高达20MIPS.之后TI公司先后推出主频为30MHz的LF/LC240x系列和主频为40MHz的LF/LC240xA系列.★其中C/F24x系列和LF/LC240x系列这2个子系列合称为C24xx系列.在C24xx系列的基础上,推出了F/C281x系列.⑵C2000 DSP的分类比较相同系列中的所有芯片,都有相同的CPU结构,区别在于片内存储器容量大小和片内外设种类的多少不同. C24xx系列中,LF2407A片内存储器容量最大,片内外设最多.⑶F/C281x系列功能简介TMS320X281x是TI公司推出的C2000系列中新一代32位定点数字信号处理芯片.该系列芯片每秒可以执行1.5亿次指令(150MIPS),与TMS320F24x/LF240x的源代码和部分功能相兼容,进一步扩大了TMS320C2000的应用范围.⑷F/C281x与C240x内核的比较F/C281x系列的DSP内核称之为C28x,与此对应,C240x系列的DSP内核称之为C2Xlp. C28x 兼容了C2Xlp.当AMODE=1时, C28x与C2Xlp工作方式完全一样,只不过寻址范围从16位增加到了32位;当AMODE=0时, C28x工作在崭新的模式下.C28x与C2Xlp的主要区别2、DSP芯片的基本结构2.1 DSP的结构特征1) 专用硬件乘法器在通用微处理器件中,乘法是由软件实现的.它实际上是由时钟控制的一连串的<移位-加法>操作,乘法操作需要100个左右的时钟周期.而用DSP来处理,可以使乘法运算在一个单指令周期内完成.2) 采用总线哈拂结构传统的微处理器采用的是冯诺依曼结构:统一的程序和数据空间,共享的程序和数据总线.而DSP采用的总线哈拂结构,可在一个时钟周期内同时读取程序和存取操作,速度大为提高.3)流水线在CPU内,每条指令的执行分为取指,解码和执行3个阶段.流水线处理使得若干条指令的不同执行阶段并行执行,从而提高程序的执行速度.2.2 DSP与MCU、PC的区别MCU的速度较慢;CPU体积较大,功耗较高。
dsp项目课程设计
dsp项目课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字信号处理(DSP)的基本概念,掌握其基本原理和应用领域。
2. 学生能运用数学知识,如傅里叶变换、Z变换等,分析并解决实际问题。
3. 学生能了解DSP技术在现实生活中的应用,如音频处理、图像处理等。
技能目标:1. 学生能够熟练使用DSP开发工具和软件,完成简单的项目设计。
2. 学生能够运用所学知识,设计并实现一个简单的DSP应用系统,如音频信号滤波、图像去噪等。
3. 学生能够通过小组合作,培养团队协作和沟通能力,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到数字信号处理在科技发展中的重要性,激发对相关领域的兴趣。
2. 学生在学习过程中,培养勇于探索、积极进取的精神,增强自信心。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对社会的贡献,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学和实际操作,培养学生对数字信号处理技术的理解和应用能力。
学生特点:学生具备一定的数学基础和编程能力,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:教师需结合课本内容,以实际项目为导向,引导学生掌握基本理论,提高实际操作能力。
在教学过程中,注重培养学生的团队协作和创新能力,提高学生的综合素质。
通过课程目标分解,确保学生能够达到预期学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字信号处理基础理论:- 傅里叶变换理论及其应用- Z变换及其性质- 离散时间信号与系统2. DSP算法与应用:- 数字滤波器设计- 快速傅里叶变换(FFT)算法- 数字信号处理在音频、图像领域的应用3. DSP实践项目:- 项目一:音频信号处理(滤波、增强)- 项目二:图像处理(去噪、边缘检测)- 项目三:DSP综合应用(如语音识别、图像识别)4. 教学内容的安排与进度:- 基础理论部分:占总课时的1/3,以课本相关章节为基础,逐步引导学生掌握基本概念和原理。
dsp原理及应用课程设计
dsp原理及应用 课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字信号处理(DSP)的基本原理,掌握其核心概念,如采样、量化、滤波器设计等。
2. 掌握DSP技术在音频、视频和通信领域的应用,了解不同应用场景下的技术特点和要求。
3. 学习DSP相关算法,如快速傅里叶变换(FFT)、数字滤波器设计等,并能运用所学知识解决实际问题。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析实际问题,提出基于DSP技术的解决方案。
2. 掌握使用DSP开发工具和软件,如MATLAB、Python等,进行算法仿真和实现。
3. 培养团队协作和沟通能力,通过项目实践,提高解决实际问题的综合能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字信号处理技术的兴趣和热情,激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生对我国在DSP领域取得的成果的自豪感,培养其爱国主义情怀。
3. 培养学生严谨、务实的学术态度,提高其面对挑战、克服困难的信心和勇气。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,旨在使学生掌握数字信号处理的基本原理、方法和应用,培养具备实际工程能力的专业人才。
学生特点分析:学生已具备一定的数学基础和编程能力,具有较强的逻辑思维和动手实践能力,但对DSP技术的了解相对有限。
教学要求:1. 结合实际案例,深入浅出地讲解DSP原理,注重理论与实践相结合。
2. 采用项目驱动教学法,引导学生主动探索,培养其解决实际问题的能力。
3. 注重培养学生的团队协作和沟通能力,提高其综合素质。
二、教学内容1. 数字信号处理基础:包括采样定理、量化原理、信号的表示与处理等基本概念,参照教材第一章内容。
2. 离散傅里叶变换(DFT):讲解DFT的基本原理、性质、应用,以及快速傅里叶变换(FFT)算法,涉及教材第二章。
3. 数字滤波器设计:包括数字滤波器的基本类型、设计方法、性能分析,参照教材第三章。
4. DSP应用案例分析:分析音频处理、图像处理、通信系统等领域的DSP技术,结合教材第四章内容。
DSP原理与应用课程教学改革的探索与实践共6页word资料
DSP原理与应用课程教学改革的探索与实践Abstract: The paper studies the characteristics of "DSP Theory and Application", which explores and practises the teaching reform of "DSP Theory and Application" from the teaching content, teaching methods and practice teaching. We improve the teaching effect, stimulate innovation ability of students and improve the practical ability of students through reform. We have laid a good foundation for students to do related work in the DSP after graduation.0引言《DSP原理与应用》是高等院校通信工程、自动化、测控技术与仪器、电气工程等专业的一门重要的技术基础课,具有内容丰富、概念抽象、原理复杂以及实践性强等特点,增加了学生学习的难度,这门课程对学生的发展有着举足轻重的作用。
《DSP原理与应用》课程应该传授给学生什么?怎样传授?一直是任课教师思考的问题。
随着高等教育由精英教育向大众化教育转变,更多的高校以培养应用型人才为主,能否适应时代发展的需求,使该问题的解决更显突出。
为实现新的教育模式下人才培养目标,落实大众化教育的教学理念,很有必要对原有的教学内容、教学方法、教学手段和实践教学进行改革,建立新的《DSP原理与应用》课程的教学体系[1-3]。
1教学内容改革DSP自上世纪80年代诞生以来,在短短的几十年时间里得到了飞速的发展。
《DSP技术及应用》课程教学改革探索
《DSP技术及应用》课程教学改革探索张宇;张雷【摘要】"DSP technology and applications" is a comprehensive and highly engineered applied courses, tradition taught teaching methods and written assessment methods are not conductive to student learning and master. This article discusses the two aspects of the teaching content and teaching methods teaching reform model of the "DSP technology and applications"%《DSP技术及应用》是一门综合性和工程性很强的应用型课程,传统的以讲授为主的教学方法和笔试的考核方法不利于学生的学习和知识的掌握.从教学内容和教学方法两方面探讨了《DSP技术及应用》课程的教学改革模式.教学实践证明,这种教学模式有效地培养了学生工程实践能力.【期刊名称】《南阳师范学院学报》【年(卷),期】2012(011)012【总页数】3页(P95-97)【关键词】DSP;教学改革;理论教学;实践教学【作者】张宇;张雷【作者单位】南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳473061;南阳师范学院物理与电子工程学院,河南南阳473061【正文语种】中文【中图分类】G642DSP是数字信号处理器(Digital Signal Processor)的缩写,是一种新型的高度集成的处理器芯片,非常适用于高速的数据采集、复杂的信号处理和实时的系统控制.随着DSP技术在通信、控制、图像处理、生物医学和仪器仪表等领域的广泛应用,DSP技术已经成为工科电子类专业本科生必须掌握的一门实用新技术.《DSP技术及应用》是一门综合性和工程性很强的应用型课程,涉及的知识面广,课程内容综合性强,不但要求学生掌握数字信号处理的理论知识和相关算法,具备数字电路和计算机原理方面的理论知识,还需要掌握DSP芯片的结构、DSP程序设计、集成开发环境与调试工具及数字信号处理算法的实现等实践内容.理论与实践的紧密结合是DSP课程教学的突出特点.由于DSP技术的迅速发展,DSP器件的硬件、软件体系结构都在不断发展变化和扩展,这就给学生在有限的课时内掌握DSP技术的基础知识和应用技能造成了很大的困难[1].1 DSP课程教学现状1.1 课时较少首先《DSP技术及应用》作为一门选修课,课时有限.而DSP技术的内容却较多,包括DSP的结构、指令系统、C语言编程、开发环境与工具、方案工程实现等,对理论知识和动手能力都有较高的要求.教师必须在有限的时间内完成全部教学任务,使学生掌握DSP器件开发的基本流程和方法并具备一定的应用能力.如何合理分配时间,在理论教学和实践教学中找到平衡是一个不易解决的问题[2].1.2 教学内容不合理学院实验室现配备的是TI公司的C6713,而以TI公司的6000系列为例进行讲授的教材数量不多,教师难以挑选到满意的教材.TI公司提供的用户手册对DSP开发者来说是最权威最全面的资料,但由于内容繁杂且全部为英文,也不适合作为教材使用.这就要求教师必须根据教学大纲要求对教学内容进行优化组合,授课中抓住DSP开发的主线,以基本知识、基本技能为重点,同时兼顾知识体系的完整性. 1.3 学生学习兴趣易转移由于DSP技术内容广且对动手能力要求较高,这使得学生在学习中难以兼顾,学习压力较大,易产生畏难情绪,导致学习兴趣转移.因此,在教学中必须注意各种教学方法和手段的合理应用,这对教师的教学水平提出了很高的要求.2 DSP应用技术课程的教学改革实践2.1 理论教学改革2.1.1 优化教学内容,突出课程重点DSP技术及应用为专业选修课,课时安排为48学时,其中理论课课时18个,实验课课时30个.大量的理论内容要在18个学时内讲完,因此,必须对教学内容进行细致的选择,优化授课内容,在保证理论体系完整的情况下,简化基础理论和次要内容,突出主体,详细讲授重点难点.不同生产厂家的不同系列的DSP芯片体系结构均有不同,外设和存储器的配置也各不相同,但又有其共同点.在具体教学中,结合实践教学环节所使用的芯片情况,以TI公司的C6000系列浮点DSP为例,对比学生已学习过的单片机详细介绍该系列产品的体系结构和存储器结构.通过DSP芯片独特的VILW结构、多功能单元、多总线结构、流水线操作、硬件乘法器等说明DSP芯片与单片机的区别,尤其以硬件乘法器为核心,通过FFT的运算过程分析,说明DSP为何具有高速的计算能力.在此基础上简要介绍其他公司其他系列DSP芯片的异同,使学生对DSP的特点首先有整体的认识.其次从应用的角度出发,重点介绍C6713DSP芯片的缓冲串口、DMA控制、A/D转换电路、中断等常用硬件资源,系统设计方法和软件编程技巧.介绍硬件资源时以DSP最小系统为基础,结合一些常用外设的使用方法,同样可以和单片机作对比,以便学生加深理解.由于学时有限,线性汇编语言只从帮助学生理解DSP芯片体系结构的角度介绍寻址方式的内容,软件编程以学生已具有基础的C语言开发方法为主,引导学生将精力放在算法的实现上,突出DSP开发过程的重点.最后介绍CCS集成开发环境的使用,工程的建立和调试,DSP/BIOS的应用,为实践教学做准备工作[3-4].总之,DSP的理论教学以硬件结构为核心,从器件的典型特点出发,进而重点介绍常用的硬件资源,软件编程部分同样结合DSP存储器的分配形式等硬件结构加以介绍说明,其他部分则根据教学情况进行调整.通过以上的优化过程,理论部分完全以DSP硬件资源为主线,通过教师对重点难点部分的讲解,学生更加容易理解掌握,为以后的系统设计打下扎实的基础.2.1.2 开发多媒体课件,丰富教学内容DSP的内部结构、流水线操作、程序流程等结构较复杂,很难单纯用语言文字讲清楚.采用多媒体课件和动画等形式加以展示,可以使DSP芯片的复杂结构和功能更直观地展现出来,可以加深学生理解,节约教学时间,增强课堂教学信息密度,提高教学效率.2.1.3 加强实例教学,激发学习热情《DSP技术及应用》是一门综合性应用课程,其课程学习的实质就是学习和掌握DSP器件有哪些资源,通过系统配置和软件算法,对这些资源加以合理的应用以实现工程实践的要求.因此,在课程教学中选取来自于工程实践的经典设计思路和实现方法进行详细讲解,能够极大地激发学生的学习热情,树立学习目标,开阔眼界,快速掌握各类常用系统的设计,达到学以致用的目的.2.2 实践教学改革《DSP技术及应用》是一门工程性很强的应用型课程,实践教学是本课程重要的教学环节之一,通过实验验证巩固所学的理论知识,让学生熟悉用CCS进行DSP 系统的软件仿真及硬件仿真,初步掌握使用DSP的硬件开发板进行开发应用是教学的最终目的.2.2.1 合理设置实践教学内容实践教学内容的设置应由浅入深、由基础到综合,使学生逐步熟悉DSP的开发流程,从而培养实践动手能力.本着“因材施教”的原则,在实践教学中设计了不同层次的教学内容和形式以适应学生的能力水平和学习兴趣.对于能力兴趣一般的学生,主要以基本实验和综合设计性实验为主,目的是使学生掌握DSP芯片应用系统的基本设计、调试和开发过程.对于较优秀的学生在综合设计性实验中给予更高的要求,或给出实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案、选择相关器件和DSP芯片,使得这部分学生有更好的发挥空间.实验指导书上共设置了24个实验,涉及CCS的操作、程序的调试、中断、外设的使用等方面,为有效利用时间,笔者对所有实验进行组合,将实验内容分为三个模块组成.模块1为CCS配置和使用等基本实验,目的是使学生掌握CCS的基本操作和工程文件调试方法;模块2为定时器、中断、片内外设及片外设备的控制实验,目的是使学生掌握DSP芯片外设的操作和使用,实现一些简单的功能,能够对出现的现象和问题作出合理的解释,同时掌握C语言的编程方法;模块3为综合性实验,目的是使学生将模块2中单一的控制方法综合使用,增强对所学知识的综合运用能力.由于课时所限,在三个模块的实验中我们挑选了一些有代表性的实验要求学生必做,并写出实验报告,其他则作为学有余力学生的自学内容[5].2.2.2 丰富实践教学手段教师对学生实验中出现的问题,要从基本概念、设计思路及实现方法上加以引导,指导学生自己查阅帮助文档,同时为学生提供教材之外的参考资料,利用网络资源共享、课外辅导等方法培养学生解决问题的能力.2.2.3 实践教学与科研相结合鼓励动手能力强、有浓厚兴趣的学生参与全国大学生电子大赛、教师科研项目以及电子产品的设计制作,它是实践教学的有益补充.通过这些锻炼,可以充分提高学生解决复杂问题的能力和科技创新能力.根据电子大赛的要求,专门组织了相关的技能培训,选拔优秀教师对学生进行定期培训,激发了学生的学习兴趣,培养了一批能够熟练应用DSP的技术人才,取得了良好的效果.3 改进课程考核模式,突出实践动手能力考核是对学生学习成果的总体评定,也可以帮助学生总结自己的经验和不足.传统的笔试以考核基本概念为主,需要学生死记硬背大量理论知识,很难考核出学生解决实际问题和实践动手能力的高低.尤其考虑到DSP课程的特点和从事DSP开发相关工作的要求,我们摒弃了传统的以笔试为主的考核方式,将理论内容的考核融入到具体问题的解决中.将课程的考核分为平时和课程设计两部分,平时考核分多次进行,主要根据教学内容设计一些算法编程实现、子系统硬件设计、系统框图设计的题目,测试学生对知识点的掌握程度;课程设计采用综合实验题目的形式全面考察学生的综合能力,要求学生在一定时间内查阅资料自主完成,教师根据学生完成的题目数量和质量对学生进行评定.这样可以更好地在具体的设计中培养学生的基本技能、自学、分析和综合解决问题的能力.具体考核时,根据实践教学中的内容设计了“电子时钟综合设计”、“声音信号采样滤波”等多个实验,每个实验又设计多个需实现的功能,如时间显示、调时、秒表、采样、低通滤波、FLASH烧写并实现自启动等,各个功能按实现的难度分别计分.学生可按照自己的兴趣选择题目在8~10个学时内独立完成,考核结束时要进行演示并提交设计报告和工程文件,教师则可以根据学生的完成情况给出考核成绩.4 结语《DSP技术及应用》课程涉及内容广,课时少,要求高,学生较难掌握.通过对教学方法和考核模式的改革,取得了较好的结果.从平时的教学反应和考核结果看,绝大部分学生掌握了DSP芯片的基本使用方法和开发流程,能够利用DSP开发板完成简单的设计要求,达到了课程的教学目标.参考文献[1]黄云志,徐科军.DSP原理及应用课程教学模式的研究[J].电气电子教学学报,2007,29(5):109 -111.[2]黄慧春,胡仁杰.DSP应用教学的探索和实践[J].电气电子教学学报,2006,28(6):61-62.[3]李彧晟,朱晓华.DSP应用技术探索性教学设计[J].教育前沿,2007(3):101-102.[4]彭启琮,等.DSP技术的发展与应用[M].北京:高等教育出版社,2008. [5]张伟雄,陈亮,徐光辉.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2004.。
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DSP技术实习报告范文
一、实习题目
1、灰度线性变换
2、灰度的对数变换
3、锯齿波变换
4、图像剪取二、实习目的:
1、巩固和深化数字图像处理技术所涉及的数理基础、基本算法和各种图像处理技术方法,学习和掌握图像变换。
2、对学习图像处理的基础知识对其应用工程实践有一定的认识,提高学生对应用软件的使用能力。
3、通过理论联系实际,综合运用所学知识,提高学生独立分析和解决实际问题的能力,增强学生的工程意识,打好专业基础
三、实习要求:
1、能够根据设计题目要求查阅检索有关的文献资料,结合题目选学有关参考书;
2、熟悉计算机图像处理的设计方法;
3、熟悉图像灰度变换程序的设计方法;
4、掌握图像灰度变换的仿真方法;
5、完成图像的灰度变换。
四、系统原理描述:灰度变换将输入图像映射为输出图像,输出图像每个像素点的灰度值仅由对应的输入像素点的值决定。
它常用于改变图像的灰度范围及分布,是图像数字化及图像显示的重要工具。
灰度变换因其作用性质有时也被称为对比度增强、对比度拉伸或点运
算,称之为灰度变换。
灰度变换实际上是灰度到灰度的映射过程。
设输入图像为At,则f的值保持不变。
处理后的图像仍然是灰度图像,只不过阈值t以下的像素被置0。
12 内容。
研究生《DSP应用技术》课程中的学习团队自组织研究
研究生《DSP应用技术》课程中的学习团队自组织研究
邓铭辉;康建新;于嵩
【期刊名称】《教育教学论坛》
【年(卷),期】2015(000)017
【摘要】根据新时期高校教育教学的要求和国家人才战略的需要,结合自组织学习理论,提出了在研究生《DSP应用技术》课堂教学中如何实现学习团队的自组织,实现素质教育,提高学生的能动性和主动性,实现教学模式的创新和改革,完善教学方法,实现教学内容。
【总页数】2页(P186-187)
【作者】邓铭辉;康建新;于嵩
【作者单位】东北农业大学电气与信息学院,黑龙江哈尔滨 150001;东北农业大学电气与信息学院,黑龙江哈尔滨 150001;东北农业大学电气与信息学院,黑龙江哈尔滨 150001
【正文语种】中文
【中图分类】G643
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DSP应用教学的探索和实践共5页word资料
DSP应用教学的探索和实践当今社会发展的大趋势是信,息化,信息化的基础是数字化,数字信号处理技术则是数字化最重要的基本技术之一,而数字信号处理的实现很大程度上是在DSP芯片上实现的。
在过去短短的二十多年里,DSP芯片的性能得到了很大改善,软件和开发工具也得到相应的发展,但价格却大幅地下降,从而在社会生活的各个领域得到了越来越广泛的应用。
通信、雷达、语音和图像处理、虚拟现实和自动控制等各个领域对DSP相关人才的需求日益增长,为了满足人才市场对新毕业工科本科生的要求,越来越多的工科学校从单片机教学转向DSP教学。
因此,研究DSP应用教学有重要的现实意义。
一、课程体系结构与教学要求应用型本科人才培养模式为“厚基础、宽口径”,这就要求在有限的课时内,让学生掌握更多的知识,在专业课的教学上,要求理论与实践相结合。
从课程体系结构看,DSP技术课程由理论和实验两部分组成,教学内容十分庞大,主要包括DSP芯片的结构、DSP程序设计、DSP程序开发工具与调试工具及数字信号处理算法的实现等。
在本科生中开设DSP技术课程,重点在于培养学生利用通用可编程DSP芯片完成数字信号处理硬件系统设计和软件编程的能力。
因此,要求学生不但要熟悉DSP的硬件结构、指令系统和开发平台,还要掌握数字信号处理的基本理论和算法,并学会使用汇编语言、C/C++语言Matlab、DSP代码生成与调试等相关工具。
实践环节则需要综合考虑学生的专业知识背景,为学生制定合理的实验内容,促进学生的学习积极性,从而发挥其主观能动胜,在提高学习兴趣的基础上能够使其真正学有所获。
二、合理选择教学内容DSP厂商众多,即使是同一个DSP厂商,由于针对不同的应用需求其生产的DSP芯片型号也多种多样,不同型号的DSP芯片无论从硬件和软件E 都有很大差别,对于不同厂商开发的DSP芯片在软硬4~2的差异更大。
因此,DSP应用技术课程的教学内容的选择余地较大,针对电子信息科学与技术专业的专业特点,在通信领域应用广泛,选择市场占有率高,具有很高性价比的TI公司的TMS320C54x系列DSP芯片作为教学的目标芯片。
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《DSP原理及应用技术》课程实践姓名杨超班级自动化 2 班学号 121104150 指导教师邹玉炜日期 2014年12月23日PWM算法实现及2000系列DSP实现方法和应用情况杨超(安阳师范学院物理与电气工程学院,河南安阳 455000)摘要:脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。
同时,按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
本文主要介绍了几种控制PWM的常用方法(如等脉宽PWM法、SPWM法、等面积法等及其特点,其中还概述了2000系列DSP实现PWM波的方法及其在各行业的运用情况。
关键词:脉宽调制;事件管理器;通用定时器;寄存器1.引言随着电子技术的发展,出现了多种PWM技术,其中包括:相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。
可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制充电电流的目的。
模拟信号的值可以连续变化,其时间和幅度的分辨率都没有限制。
通过以数字方式控制模拟电路,可以大幅度降低系统的成本和功耗。
此外,许多微控制器和DSP已经在芯片上包含了PWM控制器,这使数字控制的实现变得更加容易了。
脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。
也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。
按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
2.PWM的控制方法2.1等脉宽PWM法VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压.等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中最为简单的一种.它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,通过改变其周期,达到调频的效果。
改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化. 相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量.2.2随机PWM随机PWM原理是随机改变开关频率,它的出现是为了使电机电磁噪音近似为限带白噪声,尽管噪音的总分贝数未变,但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱.正因为如此,即使在IGBT已被广泛应用的今天,对于载波频率必须限制在较低频率的场合,随机PWM仍然有其特殊的价值,随机PWM技术正是提供了一个分析,解决这种问题的全新思路。
2.3 SPWM法SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,如今使用较广泛的PWM法.前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同的. SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。
2.4等面积法该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点.2.5硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形.通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM波形.其实现方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波.但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制。
2.6谐振软开关PWM传统的PWM逆变电路中,电力电子开关器件硬开关的工作方式,大的开关电压电流应力以及高的du/dt和di/dt限制了开关器件工作频率的提高,而高频化是电力电子主要发展趋势之一,它能使变换器体积减小,重量减轻,成本下降,性能提高,特别当开关频率在18kHz以上时,噪声将已超过人类听觉范围,使无噪声传动系统成为可能谐振软开关PWM的基本思想是在常规PWM变换谐振软开关PWM的基本思想是在常规PWM变换器拓扑的基础上,附加一个谐振网络,谐振网络一般由谐振电感,谐振电容和功率开关组成.开关转换时,谐振网络工作使电力电子器件在开关点上实现软开关过程,谐振过程极短,基本不影响PWM技术的实现.从而既器拓扑的基础上,附加一个谐振网络,谐振网络一般由谐振电感,谐振电容和功率开关组成.开关转换时,谐振网络工作使电力电子器件在开关点上实现软开关过程,谐振过程极短,基本不影响PWM技术的实现。
从而既保持了PWM技术的特点,又实现了软开关技术。
但由于谐振网络在电路中的存在必然会产生谐振损耗,并使电路受固有问题的影响,从而限制了该方法的应用。
除了上述控制方法之外还有自然采样法、规则采样法、低次谐波消去法马鞍形波与三角波比较法等,在此不一一介绍。
3. 2000系列DSP实现PWM的方法3.1应用事件管理器产生PWM波形在事件管理器模块中,3个比较单元的任何一个与通用定时器1或通用定时器3、死区单元以及输出逻辑一起,能够产生一对死区时间和极性可编程的PWM 输出。
对于每个事件管理器的三个全比较单元,对应六个这样的PWM输出引脚,这六个PWM输出可用于控制三相交流感应电机和无刷直流电机,借助于比较方式控制寄存器,PWM的输出动作可以灵活配置,还可以控制广泛应用的开关磁阻电机和同步磁阻电机。
此外,PWM电路还可以方便地用来控制其他类型电动机,如单轴或多轴控制应用中的直流电机或步进电机。
3.2 用通用定时器产生PWM信号每个通用定时器都可以独立提供一个PWM输出通道,这样每个事件管理器的两个通用定时器可提供两路PWM输出。
应用通用定时器产生PWM输出波形时,选择连续递增计数模式时可产生边沿触发或非对称PWM波形,而选择连续增/减计数模式可产生对称PWM波形。
4 DSP的应用情况PWM控制技术主要应用在电力电子技术行业,具体讲,包括风力发电、电机调速、直流供电等领域,由于其四象限变流的特点,可以反馈再生制动的能量,对于如今国家提出的节能减排具有积极意义。
4.1 PWM软件法控制充电电流该方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口,在不改变PWM方波周期的前提下,通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比,从而控制充电电流。
该方法所要求的单片机必须具有ADC端口和PWM端口这两个必须条件,另外ADC 的位数尽量高,单片机的工作速度尽量快。
在调整充电电流前,单片机先快速读取充电电流的大小,然后把设定的充电电流与实际读取到的充电电流进行比较,若实际电流偏小则向增加充电电流的方向调整PWM的占空比;若实际电流偏大则向减小充电电流的方向调整PWM的占空比。
在软件PWM的调整过程中要注意ADC的读数偏差和电源工作电压等引入的纹波干扰,合理采用算术平均法等数字滤波技术。
4.2 PWM在推力调制中的应用1962年,Nicklas等提出了脉冲调制理论,指出利用喷气脉冲对航天器控制是简单有效的控制方案,同时能使时间或能量达到最优控制。
脉宽调制发动机控制方式是在每一个脉动周期内,通过改变阀门在开或关位置上停留的时间来改变流经阀门的气体流量,从而改变总的推力效果,对于质量流率不变的系统,可以通过脉宽调制技术来获得变推力的效果。
脉宽调制通常有两种方法:第一种为整体脉宽调制,对控制对象进行控制器设计,并根据控制要求的作用力大小,对整个系统模型进行动态的数学解算变换,得出固定力输出应该持续作用的时间和开始作用时间;第二种为脉宽调制器,不考虑控制对象模型,而是根据输入进行“动态衰减”性的累加,然后经过某种算法变换后,决定输出所持续的时间。
这种方式非常简单,也能达到输出作用近似相同。
脉宽调制控制技术结构简单、易于实现、技术比较成熟,俄罗斯已经将其成功地应用于远程火箭的角度稳定系统控制中。
但是当调制量为零时,正反向的控制作用相互抵消,控制效率明显比变流率系统低。
而且系统响应有一定的滞后,其开关的频率必须远大于KKV本身的固有频率,否则不但起不到调制效果,甚至会发生灾难性后果。
4.3 在LED中的应用在LED控制中PWM作用于电源部分,脉宽调制的脉冲频率通常大于100Hz,人眼就不会感到闪烁。
5.总结及体会通过这次课程实践让我了解了PWM波的一些产生的方法,虽然对其中的一些控制方法还不是很了解,但至少头脑中有印象,今后和别人交流起来能够有共同的语言,同时我还对DSP有了进一步的了解,DSP比起其它数字处理器来有更强的优越性,尤其是当使用定时器和事件管理器时DSP能够轻而易举地产生出PWM 波,控制方法优越且简单。
实践中最重要的一点就是我看到了自己的很多不足之处,体现在搜寻和查找资料的能力上,体现在缺乏耐心,特别浮躁上。
正所谓知耻而后勇,对待学习我们必须脚踏实地来不得半点虚假,你骗它一分它骗你十分。
所以在以后的学习过程中要戒骄戒躁,奋勇拼搏,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
参考文献[1] 韩丰田. TMS320F281xDSP原理及应用技术.北京:清华大学出版社,2009.[2] 老师平常所讲课件.[3] 网上所找资料.。