DSP原理及应用教学大纲
《DSP原理及应用》电子教案全套课件
1.1 数字信号处理概述 1.2 数字信号处理器概述
1.1 数字信号处理概述
1.1.1 数字信号处理系统的构成 1.1.2 数字信号处理的实现 1.1.3 数字信号处理的特点
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1.1.1 数字信号处理系统的构成
图1-1 典型的数字信号处理系统
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1.1.2 数字信号处理的实现
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图2-1 TMS320C54x DSP的内部硬件组成框图2
2.2 TMS320C54x的总线结构
TMS320C54x DSP采用先进的哈佛结构并具有八 组总线，其独立的程序总线和数据总线允许同时 读取指令和操作数，实现高度的并行操作。 采用各自分开的数据总线分别用于读数据和写数 据，允许CPU在同一个机器周期内进行两次读操 作数和一次写操作数。独立的程序总线和数据总 线允许CPU同时访问程序指令和数据。
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存储器 64 K字程序存储器、64 K字数据存储器以及64 K 字 I/O 空间。在 C548、C549、C5402、C5410 和 C5420中程序存储器可以扩展。
指令系统 单指令重复和块指令重复操作。 块存储器传送指令。 32位长操作数指令。 同时读入两个或3个操作数的指令。 并行存储和并行加载的算术指令。 条件存储指DSP芯片的主要特点
1．哈佛结构 2．多总线结构 3．指令系统的流水线操作 4．专用的硬件乘法器 5．特殊的DSP指令 6．快速的指令周期 7．硬件配置强
时钟 取指 译码 取操作数 执行 N N-1 N-2 N-3 N+1 N N-1 N-2 N+2 N+1 N N-1 N+3 N+2 N+1 N
《DSP原理与应用》课程教学大纲
《DSP原理与应用》课程教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课/实践课/通识类选修课；课程性质是指必修/限选/任选课程的毕业要求覆盖表注：L——低相关支撑；M——中相关支撑；H——高相关支撑一、课程目标与教学任务数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）是一种新型、基于超大规模集成技术和计算机技术、适用于高速数字信号处理的高速多位单片计算机，本课程是计算机科学与技术专业学生的专业课程，是一门理论联系实际，软件、硬件紧密结合的课程。
课程的教学目标是：使学生通过本课程的学习后能较全面、深入地理解和掌握DSP的基本特征、工作原理；掌握嵌入式硬件、软件设计思想和方法；培养学生以DSP为核心的嵌入式系统软硬件综合开发能力，为他们今后从事相关领域的工作打下较坚实的基础。
通过本课程各项教学活动的实施，将培养学生以下几方面的能力：（1）课程将介绍DSP处理器的发展过程、相关软硬件技术背景及当前发展趋势，介绍Texas Instruments公司推出的C6000系列DSP的基本结构、指令系统，能让学生从纵向和横向、历史和现代两个方面了解DSP处理器的概貌、性能改进过程以及技术发展趋势，理解技术背景及需求。
（2）课程将学习DSP处理器的硬件外围接口和外部存储器，掌握这种外围接口的逻辑、典型电路、读写时序、编程方法等工程技术要点，了解各DSP处理器的BGA封装与目标系统PCB设计原理和具体电路，培养学生利用DSP处理器进行核心系统硬件设计的能力。
（3）课程将学习几种数字信号处理的算法及实现机制，如FFT算法、FIR算法、IIR 算法等以及在DSP处理器上的实现，逐步培养学生对数字信号处理的相关基本理论与软件设计能力。
（4）课程教学过程中要求学生学习DSP处理器核心系统的调试和仿真技术，完成若干数字信号处理算法在DSP处理器上的实现和调试等，并引入现场演示教学环节，分小组进行，每个小组有一个组长，负责组织本组成员的分工及合作，从而培养学生的口头及书面表达能力、组织管理能力、人际交往能力和团队协作能力。
030432007DSP原理及应用
《DSP原理及应用》课程教学大纲课程代码：030432007课程英文名称：DSP Principle and Application课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：电子科学与技术大纲编写（修订）时间：2010.6一、大纲使用说明本课程是电子科学与技术专业的一门专业基础选修课。
本课程是信号与信息处理应用课程之一。
其教学目标为掌握TMS320C54x的体系结构和基本原理，熟悉DSP芯片的开发工具和使用方法，掌握DSP系统的设计和应用系统的开发方法，为学生毕业后从事信号处理及其工程应用等方面的工作提供初步训练。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求首先掌握TMS320C54x的体系结构、原理和指令系统；其次了解汇编语言开发工具、汇编程序设计和应用程序开发实例；然后从应用的角度掌握DSP芯片的片内外设应用和DSP系统的硬件设计，并通过两个应用系统设计实例学会DSP芯片的开发过程。
（三）实施说明本课程理论与实践相结合，重点难点部分力求通过实践环节使学生更好的理解与掌握。
通过应用系统设计实例学会DSP芯片的开发过程。
（四）对先修课的要求高等数学信号与系统数字信号处理（五）对习题课、实践环节的要求习题由教师根据教学内容选取，习题解答以上网或电子邮件形式共享和习题课上讲解相结合的方法。
实践环节有教师布置题目，学生课后完成，教师课上检查的方式。
（六）课程考核方：1.考核方式：考查2.考核目标：通过课后布置的设计实例完成情况进行考核，结合课堂及平时表现方式。
3.成绩构成：课后实践结果考核和平时考核（包括理论考试、作业、小测验、出勤等）成绩的总和。
（七）参考书目《DSP原理及应用》，邹彦编，海南出版社，出版时间2011-5二、中文摘要掌握TMS320C54x的体系结构和基本原理，熟悉DSP芯片的开发工具和使用方法，掌握DSP 系统的设计和应用系统的开发方法，为学生毕业后从事信号处理及其工程应用等方面的工作提供初步训练。
DSP原理及应用 教学大纲
DSP原理及应用一、课程说明课程编号：090363Z10课程名称：DSP原理及应用/DSP Principle and Application课程类别：选修学时/学分：32/2（其中实验学时：8学时）先修课程：电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术、数字信号处理适用专业：电子信息工程教材、教学参考书：1. 汪春梅，孙洪波主编，TMS320C55xDSP原理及应用，北京：电子工业出版社，2011年；2. 赵洪亮，卜凡亮，黄鹤松，张仁彦编著，TMS320C55xDSP应用系统设计，北京：北京航空航天大学出版社，2008年；3. 蔺鹏，胡玫主编，TMS320C55xDSP原理及应用，北京：清华大学出版社，2015年；4. 李海森等编译，TMS320C55x系列DSP指令系统、开发工具与编程指南，北京：清华大学出版社，2007年。
二、课程设置的目的意义本课程是继电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术、数字信号处理等基础课程之后的一门专业基础课，后续课程是现代交换原理与技术、数字语音信号处理等课程。
联系较多的是数字逻辑，信号处理基础，CPU 的体系结构、时序、中断、接口技术以及汇编语言程序设计等内容，本课程着重论述DSP系统结构和基本原理，以TMS320C55x系列芯片为描述对象，分析DSP 应用系统的开发过程。
通过学习，使学生了解DSP的组成结构、工作原理和应用领域，掌握DSP应用系统的硬件设计方法和相关的程序设计和调试方法；针对不同的信息处理应用环境，培养学生具有开发基于DSP芯片的信息处理应用系统的能力。
三、课程的基本要求1．掌握DSP基本体系结构和工作原理，对DSP的分类方法、选择方式和应用特征具有明确的概念。
2．熟悉典型DSP芯片（TMS320C55xx）的硬件结构，包括中央处理器结构、存储空间结构、片内外设电路，指令系统。
3．掌握利用DSP技术设计的信息处理应用系统。
《DSP原理及应用》课程教学大纲
《DSP原理及应用》课程教学大纲Principles and Applications of DSP课程负责人：执笔人:樊伟编写日期：一、课程基本信息1．课程编号：L081882．学分：2.5学分3．学时：40（理论32，实验8）4．适用专业：电气工程及其自动化专业、自动化专业二、课程教学目标及学生应达到的能力《DSP原理及应用》是电气工程及其自动化专业和自动化专业应用性和实践性很强的一门选修课，本课程教学内容是日后基于嵌入式平台实现数字信号处理应用的工作基础。
本课程的教学任务是以目前应用最广的TI DSP芯片为对象，系统地介绍该系列DSP的硬件结构、工作原理、指令系统、应用程序的开发过程、仿真工具和汇编语言编程方法及技巧。
本课程的教学目标是使学生在掌握数字信号处理基础理论的前提下，了解DSP的发展状况和应用领域，掌握TMS320C54x系列DSP芯片结构的总体框架，熟悉指令系统和汇编语言的编程方法，掌握应用程序开发工具和开发过程，为今后从事数字信号处理方面的应用与研究打下基础。
三、课程教学内容与基本要求（一）DSP的结构和工作原理（10课时）主要内容：TMS320系列DSP器件的功能特性、结构组成、工作原理。
1. 基本要求（1）了解DSP的应用、TMS320系列DSP器件的功能特性及差异；（2）掌握TI公司54X系列DSP的总线结构、CPU组成以及DSP的程序空间、数据空间和I/O空间相互关系和寻址方法；（3）掌握TI公司54X系列DSP的片内基本外设和使用方法，主要是片内时钟的确定和片内定时器的使用方法。
2. 学时分配课堂教学10学时。
其中包括TMS320系列DSP概述（2学时）；总线结构与存储器（2学时）；中央处理单元、数据寻址方式和程序存储器地址生成方式（2学时）；流水线与在片外围电路（2学时）；串行口、DMA控制器、外部总线与TMS320C54x引脚信号说明（2学时）。
（二）DSP指令系统介绍（8课时）主要内容：数据寻址方式、汇编语言指令，典型汇编指令的使用实例。
《DSP原理及其应用A》课程教学大纲
《DSP原理及其应用A》课程教学大纲课程编号：0810000205英文名称：Principle and Applications of DSP学分：3总学时：48。
其中，讲授 40 学时，实验 8 学时。
适用专业: 电子信息工程专业三年级或四年级本科学生。
先修课程：数字电子技术、单片机原理及其接口技术、信号与系统、微机原理及应用。
一、课程性质与教学目的DSP原理及其应用A是电子类专业的一门专业课、必修课。
DSP（Digital Signal Processor）即数字信号处理器，是一种专门用于数字信号处理的高速微处理器芯片。
已广泛应用于数据通信、自动控制、雷达、图像与语音处理、医疗仪器及家用电器等许多领域。
该课程主要以TI公司的DSP芯片为例，介绍DSP芯片原理、结构、软硬件设计方法、开发和应用等有关内容。
学生通过本课程的学习，应掌握DSP芯片的基本原理和结构、开发工具及使用、软硬件设计方法等方面的知识。
二、基本要求通过本课程的学习，了解DSP技术的发展过程及其芯片特点；掌握DSP的硬件结构特点和基本工作原理；掌握DSP的软件指令系统及其编程方法，并能应用DSP汇编语言进行程序设计；掌握基于DSP芯片的电子信息和通信工程典型系统的开发与设计过程，能熟练应用DSP开发工具CCS 进行程序开发和调试，并能利用开发板及仿真器进行验证和调试，以及独立设计简单的应用系统。
三、重点与难点本课程的重点是：DSP的特点，典型DSP的硬件结构，系统开发和设计过程，存储器配置，寻址方式，指令系统，汇编和链接过程，COFF的概念及程序设计，DSP开发环境CCS，以及利用CCS、开发板、仿真器调试和开发程序。
本课程的难点是：典型DSP的内核结构，存储器配置，间接寻址方式，主机接口，定时器，中断系统，汇编程序编写，命令控制文件编写，综合利用CCS、开发板、仿真器调试和开发程序。
本课程实践性很强，要求在教学中特别注重培养学生分析综合能力和实际动手能力。
DSP原理与应用实验教学大纲
《DSP原理与应用》实验教学大纲实验名称：DSP原理与应用实验学 时：16学时适用专业：电子信息工程、通信工程执 笔 人：夏振华审 订 人：李永全一、实验目的与任务DSP是数字信号处理器（Digital Signal Processor）的简称,是一种专用于数字信号处理的单片机。
本课程属电子信息工程，通信工程，测控仪器、自动化等专业的选修课，供高年级学生选修。
主要目的在于使学生了解DSP的基本理论与方法，初步获得DSP开发与应用的能力。
二、教学基本要求本课程是一门实践性很强的技术性课程，在通过理论教学学习了DSP的结构体系与基本原理以后，必须配合一些典型的DSP实验才能使学生加深对DSP软、硬件的理解与掌握，同时学会DSP的开发工具的使用，了解DSP应用系统的开发环境与开发过程，为今后从事DSP的开发与应用打下扎实的基础。
三、实验项目与类型实验性质备注序号实验项目学时演示验证综合设计必做选做1 CCS的使用与DSP开发环境4 √√2 在片外设的使用（定时器和串行口）4 √√3 FIR，IIR数字滤波实验4 √√4 综合实验（语音数据采集、处理）4 √√5 数据采集及FFT处理实验4 √√四、实验内容与学时分配实验一：CCS的使用与DSP开发环境（4学时）1．目的要求学习安装CCS开发环境及参数配置；熟悉CCS集成开发环境，掌握工程的生成方法；熟悉SEED-DEC5416实验环境；掌握CCS工程的调试方法。
2．方法原理参考实验指导书。
3．主要实验仪器及材料DSP实验箱、仿真器、PC机。
4．掌握要点能利用CCS建立DSP工程，学会利用CCS进行DSP开发的全过程。
5．实验内容工程的建立，源文件的编写，编译、汇编、链接、调试和运行，最后查看程序运行结果是否正确。
实验二：在片外设的使用（定时器和串行口）（4学时）1．目的要求了解DSP汇编程序和C程序的构成；了解DSP程序中“段”的含义；熟悉DSP的中断的运用方法；掌握定时器和串口McBSP等在片外设的设置方法。
《DSP原理与应用》课程简介及课程大纲
《DSP原理与应用》课程简介及课程大纲课程简介在技术不断发展的今天，数字信号处理技术越来越多的进入人们生活的各个领域。
DSP数字信号处理器是一种集微电子技术、数字信号处理技术、计算机技术等学科综合研究成果的新型微处理器。
该系列产品是一种高性能、低功耗、比较适合于通信、控制等领域的产品。
根据本学科发展方向，选择了目前在控制及信号处理领域较新且功能贴合电气领域应用的TMS320F28335作为模型机，介绍DSP的结构、软件编程、应用开发。
通过本课程的学习，学生能够掌握DSP的结构特点和开发应用。
课程大纲：1）课程名称：DSP原理与应用（Technology & Applications of DSPs）2）学时：32 学分：23）适用专业：090801,090802,090803,090804,0908054）课程类别：硕士5）课程主要内容：第一章概述教学目标：了解DSP芯片的分类、特点及其应用领域。
重点：DSP芯片的分类、特点难点：DSP芯片的分类、特点第一节概述第二节DSP芯片分类、特点第三节DSP芯片的应用领域第二章DSP系统开发教学目标：掌握TMS320F28335的编程方法，使学生能够初步利用高级语言对基于TMS320F28335的硬件系统进行软件开发。
重点：CCS环境下TMS320F28335的编程的方法、步骤与注意事项。
难点：用高级语言开发DSP第一节DSP编程基础。
（Code Composer的功能与安装设置、集成开发环境主界面、菜单、工具栏，使用CC设计DSP应用程序、程序设计与调试示例、常见错误。
）第二节DSP汇编语言编程基础。
第三节用高级语言开发DSP程序。
第三章TMS320F28335的CPU结构和存储器配置教学目标：掌握TMS320F28335的CPU结构和存储器配置重点：掌握TMS320F28335的CPU结构和存储器配置难点：掌握TMS320F28335的CPU结构第一节TMS320F28335系列CPU的结构、存储器和I/O空间第二节TMS320F28335浮点运算相关知识介绍第四章TMS320F28335系统功能和其它功能模块教学目标：掌握TMS320F28335时钟模块、中断系统及数字输入/输出系统重点：TMS320F28335时钟模块、中断系统及数字输入/输出系统难点：TMS320F28335中断系统第一节TMS320F28335系列时钟模块第二节TMS320F28335系列定时器中断、看门狗。
DSP原理及应用--教学大纲
《DSP原理及应用》课程教学大纲（04、05级）编号：英文名称：The Theory and ItsApplication of DSP适用专业：电子信息工程责任教学单位：电子工程系电子信息工程教研室总学时：48（其中实验学时8）学分：2.5考核形式：考试课程类别：专业课修读方式：必修教学目的：本课程为《数字信号处理》理论课的延伸，主要讨论DSP技术的基本理论和常用算法实现，以及DSP器件的一般结构特征、软件体系、编程方法、基本的开发调试技巧。
通过本课程的学习，巩固和加深对数字信号处理理论的认识，掌握以TMS320C54x为代表的定点DSP器件的硬件结构、指令系统、开发过程和基本数字信号理论算法如FIR滤波器、IIR滤波器等DSP 实现，熟悉DSP器件的开发流程及相应的开发工具，为将来进一步研究开发打下良好基础。
主要教学内容及要求：1.概述了解DSP的特点、DSP发展现状及其应用；了解几种常见的DSP器件的结构、性能等。
2.TMS320C54x硬件结构了解TMS320C54x引脚功能；掌握C54x内部总线结构、CPU结构、存储器结构；了解片内外设的使用。
3．TMS320C54x指令系统掌握TMS320C54x寻址方式；熟悉常用汇编语言指令。
4．TMS320C54x开发工具及CCS集成开发环境熟悉TMS320系列DSP的软件开发流程；了解COFF的概念，掌握常用汇编伪指令、汇编器和连接器的使用，掌握目标系统命令文件的编写。
5.TMS320C54x汇编语言程序设计掌握汇编语言程序格式；掌握汇编语言程序设计方法。
6.应用程序设计滤波器设计与实现是数字信号处理中的重要内容，掌握利用DSP快速实时进行FIR滤波和IIR滤波的程序设计；了解FFT 算法的DSP实现，了解正弦信号发生器的DSP实现。
7.TMS320C54x片内外设、接口及硬件设计应用了解主机接口HPI、掌握多通道缓冲串口；掌握定时器、中断系统结构的工作原理及应用；了解DSP基本系统设计、电平转换、存储器及IO口扩展等。
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《DSP原理及应用》实验教学大纲
学习DSP的目的是应用其进行研发及工程实践，故实验是《DSP原理及应用》课程学习中的重要环节。
通过实验，可以对DSP器件的功能进行实际操作，并在实际操作中熟悉器件的使用特性。
实验是DSP应用的基本内容，为学生今后从事相关工作打下基础。
本实验有以下任务：(1)掌握如何使用DSP仿真平台；(2)掌握DSP内部结构和工作原理；(3)熟悉DSP 的指令系统；(4)熟悉用DSP实现各种基本算法。
通过实验使学生加深对DSP基本理论、硬件系统、指令系统的理解，学会用仿真器进行开发，使书本上枯燥的内容变得生动，增加学生学习本课程的兴趣。
此外学生的实验技能、动手能力、分析问题、解决问题的能力都将得到培养，为进一步进行工程实践奠定良好的基础。
三、实验方式
1、实际操作—要求根据目的要求完成各实验项目，对实验结果进行分析整理并写出实验报告。
2、上机设计仿真—学生先根据实验要求设计出实验电路和实验步骤，后上机进行设计仿真，最后记录仿真结果并分析写出实验报告。
3、基本要求：
（1）掌握DSP仿真开发系统的结构。
掌握仿真器的连接和安装，熟悉开发软件Code Composer Studio 的界面和基本操作。
（2)掌握TMS320C54x芯片的硬件结构，了解CPU、寄存器和存储器中各数据的含义。
（3)了解TMS320C54x芯片外部设备的工作原理，熟悉数据的处理过程和中断。
（4）了解TMS320C54x芯片的指令系统，熟悉各种指令和基本算法。
（5）能够独立完成简单小程序的编写和调试。
通过实验，使学生基本具有DSP的开发能力。
四、实验项目设置、学时分配及基本要求
五、实验考核方式与评分办法
1、实验考核成绩占课程总分20%；
2、实验成绩评定按实验预习占15%、实验操作占70%、实验报告占15%计算。
执笔人：专业负责人：学院教学副院长审核签名：。