第一篇:《DSP原理及應(yīng)用》教學的創(chuàng)新與實踐_圖文(精)
中國現(xiàn)代教青裝備
2008年第4期(總第62期)
《DSP原理及應(yīng)用》教學的創(chuàng)新與實踐? 宋宇飛 劉化君 周正 朱昊
南京工程學院江蘇南京 211167
摘要:《DSP原理及應(yīng)用》教學重點既要讓學生掌握課程的基本內(nèi)容,能將所學理論知識應(yīng)用到實際工程中,又要培養(yǎng)學
生動手實踐能力與創(chuàng)新能力?;谶@個目標,指出了傳統(tǒng)教學模式和手段的不足,并有針對性地提出了教改思路并舉出了具體的改革措施與方法。教學實踐證明具有良好的教學效果。關(guān)鍵詞:DSP實踐能力創(chuàng)新能力教學改革
信息技術(shù)的飛速發(fā)展,極大地推進了社會生產(chǎn)力的進步,人們可以從日常生活中明顯體會。信息技術(shù)的重要領(lǐng)域之一就是DsP(Digitalsignal
Processing,數(shù)字信號處理)
【l】【2J。DSP可以代表數(shù)字信號處理技術(shù),也可以代表數(shù)字信 號處理器(Digital Signal
Processor),兩者密切相關(guān),前者是理論和計算方法,后者是實現(xiàn)數(shù)字信號處理的集成芯片,但一般是指數(shù)字信號處理器[引?;冢模樱屑夹g(shù)發(fā)展和教育部對電子信息類專業(yè)的基本要求,各大高校中的相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了有關(guān)DSP原理與應(yīng)用技術(shù)的課程,而且根據(jù)自身的具體情況制定教學方案。
一、《D S
P原理及應(yīng)用》課程分析
《DsP原理及應(yīng)用》課程是電子信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。課程主要教學目標是讓學生了解DSP的基本原理,掌握DsP的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、基本編程方法和基本實驗技能,培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力,使學生具有一定的動手實踐能力,為畢業(yè)設(shè)計以及畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。
《DSP原理及應(yīng)用》課程是一門專業(yè)技術(shù)課,與《單片機原理及應(yīng)用》課程一樣都是介紹有關(guān)硬件知識并結(jié)合硬件進行軟件編程,不同之處是單片機一般應(yīng)用于相對功能單一的控制場合,硬件結(jié)構(gòu)簡單,軟件編程一般沒有復雜算法;而DSP可以應(yīng)用于信號處理,硬件結(jié)構(gòu)復雜,軟件編程大多要結(jié)合數(shù)字信號處理算法H】。故在《DSP原理及應(yīng)用》教學過程中需要在講明其硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上結(jié)合相關(guān)算法介紹軟件編程。
本課程涉及的是剛剛興起的技術(shù),是一門新穎的、具有很強實踐性的專業(yè)課程。因此,這門課程除了理論教學之外,還應(yīng)該有大量的實驗教學作為支撐。在實際授課過程收稿日期:2007—11一06
作者衙介:宋字飛,研究生,助教。劉化君,本科,教授. 周正,研究生,助教。朱昊,研究生,助教。
?南京工程學院高等教育研究基金項目6T2oO707 GT2O0602.
國家教育部立項課題。地方應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)目標、模式和方法的研究與實踐”項目(高教函【2
OO5】2 3號). 90
中,一般都安排了課程實驗和課程設(shè)計兩個實踐教學環(huán)節(jié),使得學生能通過不同層次的實踐,由淺入深地掌握DSP,利用其解決實際問題【5]【6J。
作為一所應(yīng)用型本科院校,教學的指導思想是讓學生在學完課程之后能夠很快地將所學知識應(yīng)用到實踐中去。因此,在實驗過程中,力求讓學生能將課本上的設(shè)計方法與實際相聯(lián)系起來,使其在學完這門課程后能利用DSP的有關(guān)知識獨立設(shè)計開發(fā)一些具有工程意義的DSP應(yīng)用系統(tǒng),而不僅僅只會在實驗箱上完成簡單的功能驗證。
二、“興趣先導,夯實基礎(chǔ)”一理論課 程改革
1.“興趣是最好的老師”
在傳統(tǒng)的教學中往往更蘑視教師的教,而在一定程度上忽視了學生的學,造成了教師講課滔滔不絕,學生的學習效果卻不盡理想的局面。其實教學是教師的教與學生的學之統(tǒng)一s-。教學目的是既讓學生掌握課程知識,又培養(yǎng)其相關(guān)能
力。在整個教學過程中,要堅持以學生為主體,以教師為主導。教師在講授課程的同時,如何體現(xiàn)學生的主體地位,激發(fā)學生的學習興趣,是教學中至關(guān)重要的問題c7]。
首先,重視教學的第一課。第一課是講授緒論部分,介紹DSP的發(fā)展概況、特點、應(yīng)用情況等。這部分內(nèi)容理論性不強,和現(xiàn)實生活連接緊密。采用多媒體教學手段重點介紹DSP的發(fā)展趨勢、應(yīng)用前景以及對人們?nèi)粘I畹母淖儯菀准ぐl(fā)起學生的求知欲。另外,通過首次授課要盡可能建立起師生間的信任感。心理學研究表明人與人間的第一印象很重要,師生之間的彼此信任可以有效消除學生在學習新知識中的焦慮情緒,培養(yǎng)其學習積極性,增強學習興趣【8】。
其次,重視課上互動與課下交流。教學是人與人的特殊交流活動,不是教師對學生的單向灌輸,而是學生與教師一起對相關(guān)知識的共同學習、探討及再現(xiàn)的過程…。在課堂上,教師在按照教學計劃、教學大綱的要求講授相關(guān)內(nèi)容的同時,要關(guān)注學生對知識點的反饋效果,“從學生的眼睛中
看到其理解情況”,并根據(jù)其理解情況及時調(diào)整講授的速度與方式。下課以后,要定時、不定時的與學生交流,這樣既可以直接了解學生對課堂講授的意見,解答學生學習中遇到
‰蒯~@2礎(chǔ)。船,¥ 萬方數(shù)據(jù)
2008年第4期(總第62期)中國現(xiàn)代教育裝備 的問題,又可以從中建立起師生間的互信。教師與學生的交流,對學生學習的充分關(guān)注,都會使學生獲得學習的成就感,促進其學習的興趣。
2.重視基本概念,夯實理論基礎(chǔ)
“千里之行,始于足下;百層高臺,起于壘土?!保模螅杏布Y(jié)構(gòu)復雜,指令繁多,軟件編程時往往要結(jié)合數(shù)字信號處理算法,故《DsP原理及應(yīng)用》課程教學的任務(wù)很重。在以往的教學中往往有按照知識點平均用力的傾向,這樣費時費力,但教學并不理想。要達到良好的教學效果,必須重視基本概念的理解和基本方法的掌握。只有學生對DSP硬件結(jié)構(gòu)有較深認識,對指令系統(tǒng)熟練掌握的情況下,才可能進一步深入的學習。人們學習知識總是從已知的向未知的拓展。所以在DsP課程教學中,可以類比單片機來介紹DsP硬件結(jié)構(gòu),講解其指令系統(tǒng)。這樣學生可以更容易掌握DSP的有關(guān)知識??傊?,通過各種手段夯實DSP理論基礎(chǔ),為進一步學習和工程應(yīng)用做好準備。
三、“做中學習,聯(lián)系實際”一實驗與 課程設(shè)計改革
實驗與課程設(shè)計作為課程的實踐環(huán)節(jié)是整個教學過程的
重要組成部分。在傳統(tǒng)的教學理念中,往往把實踐環(huán)節(jié)看作理論課程的從屬,在實踐內(nèi)容上停留在對理論知識的簡單驗證。這樣實踐環(huán)節(jié)往往不能取得良好的效果,而且也嚴重影響了對整體課程知識的把握。在實際教學中,筆者發(fā)現(xiàn)重視實驗與課程設(shè)計環(huán)節(jié),規(guī)劃和實施好實踐方案,對課程教學有極大的促進作用。
1.合理安排時間,在實驗中學習
7實驗是對課程重要教學內(nèi)容的具體實踐。實驗比較簡單、短小,其主要目的是促進學生對相關(guān)知識點的記憶和理解,讓學生能夠通過實驗把理論知識融會貫通,最終把抽象的理論變成具體的實踐。
以往對于有實驗的課程,教師為了便于實驗室時間安排,往往會把實驗統(tǒng)一安排在理論課程結(jié)束之后集中做。這樣安排的一個嚴重弊端是使理論與實驗相脫節(jié)。學期末做實驗所需要用到的概念和編程語言等都是學期中期甚至是學期初期所學 的。對于剛剛接觸這門課程的學生來說,要清楚記住二、三個月前所講授的DSP硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)是很困難的。從實際情況來看,學生也覺得這樣安排實驗效果不太理想。
現(xiàn)在有一種新的學習理念,就是“做中學”,也就是在實踐中學習【7】。具體說,就是合理安排實驗時間,讓實驗作為課程知識體系的關(guān)鍵點,貫穿于課程學習的全過程。對于DsP實驗,就是先分析課程的重點、難點,確定實驗內(nèi)容,然后將實驗按照課程教學進程,合理地分布其中,使實驗對課程教學起到提綱挈領(lǐng)的作用。理論學習是對知識的理性認識,實驗則是感性認識。在理論學習之中合理安排實驗,還可使感性認識與理性認識相交融,最終促進理性認識,增強教學效果。
2.聯(lián)系工程實際,更新實驗內(nèi)容
‘DSP原理及應(yīng)用》課程具有很強的實踐性,與理論性課程相比,它更加貼近工程實際。所以本課程的教學任務(wù)不僅僅是讓學生掌握DsP的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng),而是將所學的DSP技術(shù)應(yīng)用于實際工程中去。由于DSP技術(shù)發(fā)展迅速,相
八妙如咖勘緞∥
關(guān)的教材和參考資料更新速度很快。為了使教學不落后于工程實際,必須及時更新理論和實驗的教學內(nèi)容,做到與時俱進。要盡量做到實驗內(nèi)容都有工程背景,這樣能讓學生感到實驗不脫離實際,增強其學習興趣。
課程設(shè)計是在課程實驗基礎(chǔ)上的綜合性實踐,時間為一周左右。與課程實驗不同,課程設(shè)計要求學生能夠綜合應(yīng)用多個知識點,結(jié)合工程背景,完成具有一定實際功能的DSP應(yīng)用系統(tǒng)。所以課程設(shè)計的目的不再是簡單記憶和理解各個知識點,而是在此之上的綜合性工程實踐。
3.結(jié)合科技活動,培養(yǎng)創(chuàng)新人才
現(xiàn)代教育理念強調(diào),學生的能力培養(yǎng)要貫穿于教學工作的始終。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才,是當代教育的重要任務(wù)【馴。教學是循序漸進的過程,課堂教學的結(jié)束不意味學生學習的結(jié)束,而是學生消化課堂知識并深化提高的開始。創(chuàng)新只能在實踐中造就。對于實踐性、工程性很強的課程,課堂教學的時間畢竟十分有限,計劃內(nèi)的實驗與課程設(shè)計也只能滿足一般的要求。有針對性的開展學生課外科技活動,增加學生自主學習和實踐的機會,對這些課程有特別的意義。根據(jù)學生的學習狀況和專業(yè)興趣情況,在課外科技活動中設(shè)計一些工程性題目供學生在課余時間學習研究,理論聯(lián)系實際。這樣可使學生在自主學習與實踐中,培養(yǎng)和鍛煉自身的學習能力和創(chuàng)新精神。
四、小結(jié)
通過對《DsP原理及應(yīng)用》課程的教學改革與實踐,有效增加了學生動手實踐的機會和提高了教學質(zhì)量。課程結(jié)束之后,學生普遍反映“學習有思路,動手有辦法,收獲很大”。從以前的照搬課本和實驗講義變?yōu)楝F(xiàn)在創(chuàng)新性地設(shè)計簡單實用產(chǎn)品。不僅鞏固了課堂上所學的DSP理論知識,而且能運用所學知識,設(shè)計并實現(xiàn)具體的DsP應(yīng)用系統(tǒng),對DSP技術(shù)及其設(shè)計流程有了切身的體會和理解,為今后的學習和工作打下了扎實基礎(chǔ)。
參考文獻
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第二篇:DSP原理及應(yīng)用復習總結(jié)
DSP芯片的主要結(jié)構(gòu)特點:哈佛結(jié)構(gòu)、專用的硬件乘法器、流水線操作、特殊的DSP指令、快速的指令周期。
中央處理器的體系架構(gòu)分為:馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu) 馮·諾依曼結(jié)構(gòu),是一種將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合并在一起的存儲器結(jié)構(gòu)。由于取指令和存取數(shù)據(jù)要從同一個存儲空間存取,經(jīng)由同一總線傳輸,因而它們無法重疊執(zhí)行,只有一個完成后再進行下一個。
哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結(jié)構(gòu)??梢詼p輕程序運行時的訪存瓶頸。
基礎(chǔ)特性分類:靜態(tài)DSP芯片、一致性的DSP芯片。數(shù)據(jù)格式分類:定點DSP芯片、浮點DSP芯片。用途分類:通用型DSP芯片、專用型DSP芯片。處理數(shù)據(jù)位數(shù)分類:16/32位 TMS320F2812芯片封裝方式兩類:179引腳的GHH球形網(wǎng)格陣列BGA封裝、176引腳的LQFP封裝。
DSP內(nèi)部總線分為:地址總線和數(shù)據(jù)總線。注意:DSP外部總線:即DSP芯片與外擴存儲器的總線接口,包括19根地址線和16根數(shù)據(jù)線。
時序寄存器XTIMINGx主要用于設(shè)置讀寫時序參數(shù);配置寄存器XINTCNF2主要完成選擇是種,設(shè)置輸入引腳狀態(tài)及寫緩沖器深度;控制寄存器XBANK用于設(shè)置可增加周期的特定區(qū),以及設(shè)置增加的周期數(shù)。
命令文件CMD是DSP運行程序必不可少的文件,用于指定DSP存儲器分配。由兩個偽指令構(gòu)成,即MEMORY(定義目標存儲器的配置)和SECTIONS(規(guī)定程序中各個段及其在存儲器中的位置)。
28X系列DSP時鐘和系統(tǒng)控制電路包括:振蕩器、鎖相環(huán)、看門狗和工作模式選擇等
鎖相環(huán)和振蕩器的作用是為DSP芯片中的CPU及相關(guān)外設(shè)提供可編程的時鐘芯片內(nèi)部的外設(shè)分為告訴我社和低速外設(shè),可以設(shè)置不同的工作頻率看門狗模塊用于監(jiān)控程序的運行狀態(tài),它是提高系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。
28xDSP片上晶振電路模塊允許采用內(nèi)部振蕩器或外部時鐘源為CPU內(nèi)核提供時鐘
DSP處理器內(nèi)核有16根中斷線,包括和NMI兩個不可屏蔽中斷和INT1至INT14等14個可屏蔽中斷(均為低電平有效)。PIE中斷系統(tǒng)共分12組,每組有8個中斷復用1個CPU中斷。采用三級中斷機制:外設(shè)級、PIE級、CPU級
PIE中斷工作原理:當某外設(shè)產(chǎn)生中斷,IF被置1,IE也被置1,發(fā)送到PIE控制器,中斷標志PIEIFRx.v被置1,中斷請求發(fā)送到CPU,CPU級IFR中對應(yīng)INTx被置1,IER和INTM被使能,CPU響應(yīng)中斷請求。
CPU定時器用戶只能用T0,通用定時器是EV中的都可以用;CPU定時器只有周期中斷,而EV中的通用定時器可以有上溢中斷、下溢中斷、周期中斷、比較中斷四種。
功能控制寄存器:GPxMUX、GPxDIT、GPxQUAL。
數(shù)據(jù)寄存器:GPxSET寄存器設(shè)置每個引腳為高電平;GPxCLEAR清除每個引腳信號;GPxTOGGLE反轉(zhuǎn)觸發(fā)每個引腳信號;GPxDAT讀寫每個引腳信號
事件管理器包括:通用定時器、圈比較PWM單元、捕獲單元以及正交編碼脈沖電路QEP 全比較PWM單元產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號可以控制直流電機或步進電機的轉(zhuǎn)速;捕獲單元對光電編碼器的輸出信號進行測量可以計算電機的轉(zhuǎn)速;正交編碼脈沖電路根據(jù)增量編碼器信號計算電機的旋轉(zhuǎn)方向等信息。
通用定時器的寄存器:控制寄存器(決定通用定時器的操作模式,例如選擇計數(shù)模式、時鐘、預分頻系數(shù)、比較寄存器的重裝載條件)、全局控制寄存器(規(guī)定了通用定時器針對不同時間采取的動作、讀取計數(shù)方向、定義ADC的啟動信號)、比較寄存器(與通用定時器的計數(shù)值不斷比較,匹配時,相應(yīng)引腳跳變,請求中斷)和周期寄存器(決定定時器的計數(shù)周期)是雙緩沖的
通用定時器的中斷:上溢中斷、下溢中斷、比較匹配、周期匹配
每個通用定時器都支持4種計數(shù)模式:停止/保持模式、連續(xù)遞增計數(shù)模式、定向遞增/遞減計數(shù)模式和連續(xù)遞增/遞減計數(shù)模式。
EV模塊各有3個全比較器,每個比較器對應(yīng)兩路PWM輸出
每個比較單元包括3個比較寄存器CMPRX,各帶一個映像寄存器;1個比較控制寄存器;1個動作控制寄存器;6路帶三態(tài)輸出的PWM引腳以及控制和中斷邏輯。
較單元的輸入包括來自控制寄存器的控制信號,通用定時器1的時鐘信號及下溢信號、周期匹配信號和復位信號。比較單元輸出信號是一個比較匹配信號,如果比較操作被使能的話,比價匹配信號將中斷標志置位,并在對應(yīng)的PWM引腳上產(chǎn)生跳變。比較單元的工作過程:通用定時器1的計數(shù)值不斷地與比較寄存器的值進行比較,當發(fā)生匹配時,該比較單元的兩個輸出引腳發(fā)生跳變;ACTRA寄存器定義在發(fā)生比較匹配時每個輸出引腳為高有效電平或低有效電平。
PWM單元對稱/不對稱波形發(fā)生器、可編程死區(qū)單元DBU、PWM輸出邏輯和空間向量SVPWM狀態(tài)機組成。ADC模塊的特點:12位模數(shù)轉(zhuǎn)換內(nèi)核,內(nèi)置雙采樣/保持器;順序采樣模式或并行采樣模式;模擬輸入電壓范圍0-3v;快速的轉(zhuǎn)換時間,最高采樣率12.5MSPS;16通道模擬信號輸入; 并行采樣:AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL=1;順序采樣為0 雙排序AdcTegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=0;級聯(lián)排序為1 AdcRegs.ADCMAXCONV.all=0x0033并雙;7并級;77順雙;F順級 AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00=0x0 ADC工作模式:連續(xù)模式和啟動/停止模式。ADC電源:上電、掉電、關(guān)閉模式。
上電順序:給參考電源上電、給adc內(nèi)部參考電源電路供電、adc模塊完全供電后,等20μs才能執(zhí)行第一次模數(shù)轉(zhuǎn)換。
28x DSP的輸入信號電壓不能高于3.3V,模擬信號需經(jīng)過調(diào)理后進入DSP的AD轉(zhuǎn)換輸入端口,未使用的模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入引腳,都要連接模擬地,否則會帶來噪聲信號
電源管理電路設(shè)計:多電源正確連接;不允許有電源引腳懸空;減少噪音和互相干擾,數(shù)電和模電單獨供電,接地也分開,最終通過一個磁珠在單點連接
DSP編程語言特點:c語言:具有良好可讀性和可移植性,開發(fā)率高;匯編語言:高的運行效率,常用語時間要求比較苛刻的地方,比如終端服務(wù)子程序。
頭文件的作用:是c語言不可缺少的部分,是用戶程序和函數(shù)庫之間的紐帶;頭文件使用:用戶程序只要按照頭文件中的接口聲明來調(diào)用庫功能,編譯器就會從庫中提取相應(yīng)的代碼 C語言程序框架包含有寄存器結(jié)構(gòu)定義文件、外設(shè)頭文件、器件的宏與類型定義等,通過使用頭外設(shè)文件,可以容易控制片內(nèi)外設(shè)。
DSP程序包括:頭文件包含、函數(shù)聲明、宏定義、主函數(shù)main()和中斷服務(wù)子程序
主函數(shù)的編程步驟:1初始換系統(tǒng)控制2清除所有中斷并初始化PIE向量表3初始化所有用到的外設(shè)4開中斷5編寫用戶代碼 #include “DSP281x_Device.h”
#include “DSP281x_Examples.h”
interrupt void cpu_timer0_isr(void); void main(void)// {
InitSysCtrl(); DINT;
InitPieCtrl();
IER = 0x0000;
IFR = 0x0000;
InitPieVectTable(); EALLOW;
PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr;
EDIS;InitGpio();InitCpuTimers();
ConfigCpuTimer(&CpuTimer0,100,1000000);
StartCpuTimer0();IER |= M_INT1;
PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1;
EINT;
ERTM; …… }
interrupt void cpu_timer0_isr(void)
{
CpuTimer0.InterruptCount++;
PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;
}
第三篇:《DSP原理及應(yīng)用》課程設(shè)計教學大綱范文
課程設(shè)計中文名稱:DSP原理及應(yīng)用課程設(shè)計
課程編碼: 設(shè)計周數(shù):2周 學 分:2學分
開課學期:第6學期 開課單位:通信工程學院
一、課程設(shè)計的教學目的和任務(wù)
通過本課程設(shè)計教學所要達到的目的是:通過對課程設(shè)計任務(wù)的完成,使學生理課題教學的理論
內(nèi)容,并且能夠掌握和熟悉DSP的開發(fā)流程和基本的編程方法。同時,由于設(shè)計中涉及到各種器件的 使用,可以起到綜合運用各種技術(shù)和知識的作用。本課程設(shè)計的任務(wù)是:任務(wù)分為基本要求和提高要 求。在基本要求中,學生要通過串口對指示燈進行控制,同時完成對串口數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送。提高要 求是通過程序編寫,完成對EVM板上的FLASH 進行燒寫處理,從而使基本要求的程序可以脫機運行。
二、課程設(shè)計的主要內(nèi)容
在TMS320VC5410EVM板上實現(xiàn)對信號的采集和發(fā)送。信號通過信號源提供給串行ADC,而
DSP從串口把ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)讀入到DSP中。最后,從同一個串口,DSP把數(shù)據(jù)發(fā)送出去,通過 DAC編程模擬信號。在示波器上可以進行觀察,輸入同輸出的信號是相同的,僅僅具有一定的相。
在程序運行過程當中,需要對一些指示燈進行控制。
三、課程設(shè)計的基本教學條件
實驗室需要每組一臺電腦,一個54XEVM板,仿真器,1M信號源,20M示波器,萬用表。
四、參考資料
《TMS320VC54XDSP課程實踐指導書》曾浩,重大教材科《DSP技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用》 彭啟琮,高 教出版社
五、成績評定標準
實現(xiàn)全部基本要求為中或者良,實現(xiàn)提高要求為優(yōu),實現(xiàn)部分基本要求為及格,其他為不及格
第四篇:電氣類專業(yè)DSP原理及應(yīng)用教學模式探索
電氣類專業(yè)DSP原理及應(yīng)用教學模式探索
摘 要:DSP原理及應(yīng)用是電氣類工程專業(yè)本科開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,旨在培養(yǎng)本科學生掌握DSP軟件編程和硬件系統(tǒng)設(shè)計的能力。分析了DSP原理及應(yīng)用課程的體系結(jié)構(gòu)與教學要求,從理論教學與實踐教學兩個環(huán)節(jié),對電氣類專業(yè)DSP原理及應(yīng)用課程的教學模式進行了探索。兩年的教學實踐效果良好。
關(guān)鍵詞:DSP原理及應(yīng)用;電氣類專業(yè);理論教學;實踐教學
數(shù)字信號處理是20世紀60年代前后發(fā)展起來并廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域的新興學科,而數(shù)字信號處理器(DSP)作為可編程數(shù)字信號處理專用芯片,是數(shù)字信號處理理論實用化的重要技術(shù)工具,它是綜合微電子學、數(shù)字信號處理和計算機技術(shù)3個學科科研成果的微處理器元件,在電子信息、通信、自動控制儀器儀表、智能家電等高科技領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用[1]。隨著社會對DSP人才需求的增加,學生對掌握DSP技術(shù)有著越來越濃厚的興趣,使得很多高校在電氣信息類專業(yè)及相關(guān)專業(yè)中開設(shè)了DSP原理及應(yīng)用課程。
DSP原理及應(yīng)用課程涵蓋的知識面較寬,以數(shù)字電路、微機原理、數(shù)字信號處理以及單片機原理及應(yīng)用等課程為基礎(chǔ),所以大部分高校在大四開設(shè)本門課程。開設(shè)DSP原理及應(yīng)用課程的目的是重點培養(yǎng)學生具備利用通用可編程數(shù)字信號處理器芯片完成數(shù)字信號處理硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件編程的能力。從課程體系結(jié)構(gòu)看,DSP原理及應(yīng)用課程由理論教學和實驗教學兩部分組成。教學內(nèi)容較之單片機系統(tǒng)明顯增多,包括DSP芯片的結(jié)構(gòu)、DSP指令、DSP程序設(shè)計、DSP程序開發(fā)工具與調(diào)試工具、DSP系統(tǒng)設(shè)計等。因此,要求學生不但熟悉DSP的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)和開發(fā)平臺,而且要學會使用匯編語言、C語言、DSP代碼生成與調(diào)試等相關(guān)工具。由于DSP是一門綜合性很強的課程,側(cè)重應(yīng)用原理的掌握與應(yīng)用,以培養(yǎng)學生對DSP的實際應(yīng)用能力,這些因素決定了課程本身更強調(diào)實踐環(huán)節(jié),需要綜合考慮學生的專業(yè)知識背景,選擇合適的DSP芯片,為學生制定合理的設(shè)計計劃和任務(wù),促進學生對本門課程的理解和掌握,在提高學習興趣的同時能夠使其真正學有所獲。理論教學現(xiàn)狀和探索
1.1 理論教學方法
DSP芯片種類多、更新?lián)Q代快,而且廠商眾多,不同廠商開發(fā)的DSP芯片在軟硬件上的差異很大,因此,各學校DSP原理及應(yīng)用課程由于專業(yè)不同、定位不同,選用的DSP芯片類型也不相同。作為一所應(yīng)用型本科高校,目前我校開設(shè)DSP原理及應(yīng)用課程的專業(yè)為電氣工程及其自動化。本專業(yè)側(cè)重電氣傳動,培養(yǎng)目標是具有實踐經(jīng)驗的一線電氣工程師,因此,為了提高電氣類專業(yè)學生對本門課程的理解以及學生的實踐應(yīng)用能力,我們選擇美國TI公司C2000系列TMS320LF240x的DSP芯片作為學習芯片,學習DSP相關(guān)理論知識。
我校該課程教學內(nèi)容主要集中在介紹DSP芯片的硬件結(jié)構(gòu)和基本特點。包括TMS320LF240x DSP芯片的CPU結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、存儲器分配、芯片外圍電路、串行口、外部總線和中斷等相關(guān)問題;TMS320LF240x DSP的指令系統(tǒng)、尋址方式、程序地址的生成以及流水線操作;軟件開發(fā)過程、匯編語言程序的編寫方法、匯編程序的編輯與匯編和連接。教學方式主要是多媒體教學,教學過程主要以敘述及多媒體演示的方式進行。對于教學重點內(nèi)容,通過與學生生活中熟悉的例子進行比較,增加理論學習的直觀性。例如:介紹TMS320LF240x DSP芯片的CPU哈佛結(jié)構(gòu)和改進型的哈佛結(jié)構(gòu)時,與學生普遍熟悉的計算機的馮諾依曼結(jié)構(gòu)進行對比;在中斷系統(tǒng)學習時,以學校的管理體系結(jié)構(gòu)甚至社會體系結(jié)構(gòu)進行類比;在介紹軟件設(shè)計方法的時候,通過以常見程序為例進行介紹,使學生能夠更加直觀地理解。
1.2 理論教學模式探索
該課程包括實驗在內(nèi)共32學時,要在有限學時內(nèi)高質(zhì)量地完成DSP課程的大量教學及實驗內(nèi)容,保證學生基本掌握DSP的基本特點并能運用DSP芯片進行一些系統(tǒng)設(shè)計,對教師和學生確實具有很大挑戰(zhàn)。通過近幾年的教學調(diào)研發(fā)現(xiàn),學生普遍反映DSP原理及應(yīng)用課程知識點太多,課堂上對很多內(nèi)容尤其是指令系統(tǒng)部分,難以理解,甚至學習結(jié)束后,對部分內(nèi)容仍然理解不透。因此,這兩年我校著手對本門課程進行教學改革。
在學時不變的情況下,重新選擇授課內(nèi)容,注重內(nèi)容的精選和分塊。提煉教學內(nèi)容,實現(xiàn)授課內(nèi)容的“少而精”,以提高課堂效率;課程教學遵循以講授基本概念、掌握基本技能為主,兼顧內(nèi)容全面性和系統(tǒng)性的原則。綜合多本關(guān)于TMS320LF240x DSP的教材,我們確定了DSP原理及應(yīng)用的主要授課內(nèi)容。硬件部分:中央處理器、總線結(jié)構(gòu)、存儲器、片內(nèi)外設(shè);軟件部分:集成開發(fā)環(huán)境的使用、DSP的指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)。為了讓學生更好地掌握DSP芯片,從系統(tǒng)的角度理解并掌握DSP芯片的應(yīng)用,我們增加了DSP的C語言以及程序設(shè)計和DSP軟硬件應(yīng)用兩部分內(nèi)容。同時,2013年我校將DSP原理及應(yīng)用理論教學課時增加至40學時,以保證較為充分的授課時間,教學內(nèi)容安排見表1。
在教學方法上,一部分內(nèi)容繼續(xù)采用多媒體教學的方式,教學過程中除采用直接描述法、對比法、類比法以及通過日常生活中熟悉的實例進行舉例說明之外,將TMS320LF240x應(yīng)用程序開發(fā)過程、C語言程序設(shè)計和DSP芯片的軟硬件應(yīng)用的授課地點改在實驗室。教師在實驗室教學時,可以通過實際操作、演示,增加理論教學的直觀性。同時,學生也可以隨時自行操作,修改部分代碼,增加對DSP芯片親近感的同時增強對本門課程的深層次理解。實驗教學現(xiàn)狀與探索
該課程配套的教學實驗設(shè)備是ICETEK-LF2407-USB-EDU教學實驗箱。該實驗箱主要由DSP主板、電源模塊、音頻A/D、D/A模塊、CPLD模塊、外擴RAM模塊、單片機模塊、人機接口模塊、串口收發(fā)接口模塊等組成,在控制領(lǐng)域有很強的實用性。
2.1 傳統(tǒng)實驗教學環(huán)節(jié)
ICETEK-LF2407-USB-EDU教學實驗箱提供了DSP原理及應(yīng)用課程的配套實驗指導書。共設(shè)計了9個實驗,包括驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗,實驗?zāi)康暮鸵竺鞔_,實驗內(nèi)容具體并有很強的靈活性,有利于發(fā)揮學生的主觀能動性。目前,由于課時的限制,分配在實驗環(huán)節(jié)的課時僅為6學時,僅能做3個實驗。同時,因為理論教學課時少,不能系統(tǒng)地對本門課程進行教學,所以實驗過程中,學生只能進行簡單的驗證性實驗,要求能夠打開編譯環(huán)境中已有的實驗項目,學會編譯和下載程序,觀察實驗結(jié)果,對實驗代碼進行簡單的修改。很多學生做完實驗后,對DSP編程和開發(fā)環(huán)境所知甚少,實驗效果不理想。
2.2 實驗教學環(huán)節(jié)的探索
DSP原理及應(yīng)用課程的實驗教學環(huán)節(jié),基本上設(shè)置為三層次的實驗類型:驗證性實驗、綜合實驗和創(chuàng)新性實驗[2],每種實驗的實驗過程是:設(shè)置任務(wù)要求,學生自行設(shè)計解決方案。對于驗證性實驗,如DSP的基本特點、CCS環(huán)境的熟悉和DSP數(shù)據(jù)存取實驗等,主要培養(yǎng)學生的學習興趣和對芯片的初步了解;綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗由指導教師設(shè)置任務(wù)要求,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供指導,主要由學生獨立完成既定的實驗任務(wù)。編程語言中,匯編程序的效率高,但它為底層設(shè)計,編程相對復雜;而C/C++更易被學生所接受,在軟件系統(tǒng)設(shè)計中使用的較多,很多時候采用混合編程的方式[3]。
我校DSP原理及應(yīng)用的實驗教學,在原來驗證性實驗的基礎(chǔ)上,增加了綜合實驗環(huán)節(jié)。利用電氣實驗室現(xiàn)有的實驗條件,結(jié)合學生學習的其他知識,如PLC技術(shù)、C語言、變頻調(diào)速技術(shù)等,設(shè)計三相電機的驅(qū)動系統(tǒng)。利用TMS320LF2407 DSP事件管理器模塊產(chǎn)生的PWM波,并利用理論教學過程中增加的C語言編程或者利用匯編語言和C語言混合編程的方式,控制三相電機的啟動、停止、轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)向等。對DSP原理及應(yīng)用進行系統(tǒng)性的應(yīng)用,大大激發(fā)了學生學習本門課程的興趣,同時,也提高了他們對DSP芯片的應(yīng)用能力。對DSP教學模式的進一步探索
我校對DSP原理及應(yīng)用教學模式的探索和改革還在繼續(xù),對于下一步教學模式的改革,集中在三方面:
3.1 芯片升級換代
隨著科技發(fā)展速度加快,產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度也越來越快,舊型號芯片不斷被淘汰,新型號芯片層出不窮,DSP原理與應(yīng)用課程的內(nèi)容也需及時更新。我校電氣工程類專業(yè)采用的是TMS320LF2407 DSP芯片,此款芯片不再被提倡應(yīng)用在新的設(shè)計中,目前替代產(chǎn)品為TMS320F2808。TMS320F2808是美國TI公司C2000平臺上的32位定點芯片,具有低成本低功耗和高性能處理的特點,外設(shè)功能增強且具有價格優(yōu)勢。改變芯片,意味著授課教材、實驗設(shè)備以及配套實驗等一系列的改變。
3.2 采用雙語教學方式
DSP配套的說明書以及典型應(yīng)用案例都是英文資料,很多教材也由英文資料翻譯而來,譯者在翻譯過程中摻雜了自己對DSP芯片的理解,難免有模棱兩可的地方。因此,建議DSP原理及應(yīng)用的授課課件采用英語作為描述語言[4]。另外,本科教學過程中,專門設(shè)有專業(yè)英語課程,以提高本科生對英文文獻的閱讀和理解能力。DSP原理及應(yīng)用的授課采用英語課件,可以實踐專業(yè)英語的所學內(nèi)容,讓學生更好地理解DSP知識的同時,提高對科技英語的閱讀和理解能力。當然,因為本科生英語水平參差不齊,重在傳授DSP知識的前提下,在課件制作中盡可能采用原文的句子,在不影響句意準確表達的前提下,盡量用簡單的語句表達方式,以降低英語課件的理解難度。
3.3 以實際案例組織教學內(nèi)容,與科研相結(jié)合我校涉及數(shù)字信號處理及DSP芯片的科研工作很多,但是目前處于教學和科研分離的狀態(tài),沒有通過科研工作進一步推動教學的發(fā)展。如果能將有關(guān)科研工作引入到教學中,作為案例進行學習,或者讓學生參與到科研活動中,將非常有助于提高學生學習DSP原理及應(yīng)用的興趣和積極性,促進本門課程的學習。結(jié)束語
完成DSP原理及應(yīng)用課程的教學任務(wù),使學生掌握DSP的關(guān)鍵技術(shù)并具備一定的應(yīng)用能力是每一位DSP課程教師面臨的挑戰(zhàn)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,DSP技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,如何教好本門課程以及學生如何學好本門課程則成為必須解決的問題。我校對DSP原理及應(yīng)用教學模式的探討和改革,希望能為其他高校提供借鑒。
參考文獻
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第五篇:DSP原理與應(yīng)用教學方法研究與探索(精)
2011年第14期 數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor, 簡稱DSP 是伴隨著 數(shù)字信號處理技術(shù)和集成電路微電子技術(shù)的高速發(fā)展應(yīng)運而生的, 為數(shù)字信號處理算法的實現(xiàn)提供了高效而可靠的硬件基礎(chǔ), 已成 為數(shù)字信號處理算法的主要實現(xiàn)手段。DSP應(yīng)用遍及信號處理、通 信、語音合成和圖像處理、醫(yī)療設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域, 已成為電氣 工程、自動控制、儀器儀表類專業(yè)需要掌握的前沿高新技術(shù)。[1,2]因 此, 為更好地適應(yīng)課程教學的需要 , 培養(yǎng)掌握DSP技術(shù)的專門人才 , 研究和探索DSP課程的教學改革方法具有重要的意義。
一、課程內(nèi)容及特點
在DSP領(lǐng)域, 美國TI(Texas Instruments 公司的TMS320系列 DSP已成為當今世界上最有影響力的DSP芯片 , 約占世界市場份額的 60%左右, [3]其中2000系列作為TI DSP家族三大系列之一, 不僅具 有高速運算和信息處理能力, 而且具有低功耗、高性價比及高外設(shè) 集成度等特點, 將實時處理能力與外設(shè)功能集于一身, 非常適于電 氣設(shè)備和自動裝置的控制, 符合洛陽理工學院電氣工程與自動化系(以下簡稱 “我系” 所設(shè)專業(yè)的特點, 因此, 選擇TMS320LF240x 系列DSP作為講授和應(yīng)用對象。
從授課體系結(jié)構(gòu)看, DSP課程由理論和實驗兩部分組成, 主要 包括DSP硬件資源、尋址方式與指令系統(tǒng)、程序編寫與軟件開發(fā)、片 內(nèi)外設(shè)的應(yīng)用設(shè)計以及實驗環(huán)節(jié)等。該課程特點如下。[4](1 學時少 , 內(nèi)容多, 綜合性強。大多數(shù)高校DSP課程的學時 都安排32~48個學時, 理論教學約為24~32個學時, 實驗教學約為 8~16個學時。在計劃學時內(nèi), 不但要掌握DSP的硬件結(jié)構(gòu), 學習匯 編語言 , 而且還要學習片內(nèi)外設(shè)的應(yīng)用設(shè)計等, 課時不足, 學生普遍 認為學習難度較大。
(2 實踐性強。課程的目標是培養(yǎng)學生DSP應(yīng)用設(shè)計能力, 決 定了教學本身更注重實踐環(huán)節(jié)。但由于受學時和考核方式的限制, 傳統(tǒng)教學普遍存在重理論、輕實踐的弊端, 忽略了對學生動手能力 的培養(yǎng)。
(3 DSP芯片種類繁多, 更新速度快。不同公司的DSP芯片在 硬件和軟件上都存在很大差別, 即使同一公司不同系列DSP的硬件 結(jié)構(gòu)和匯編指令也不盡相同。此外, 大多數(shù)DSP技術(shù)資料都是英文 文獻, 學生不易理解和接受。
因此, 針對DSP課程特點和教學存在的問題, 改革教學內(nèi)容、手 段和方法, 確定一個科學的教學體系勢在必行。
二、教學目標與手段
我系自動化本科專業(yè)開設(shè)了DSP原理與應(yīng)用課程, 總學時40學 時, 其中 , 理論教學32學時, 實踐教學8學時。該課程安排在大四上 學期, 這時學生大都已經(jīng)修完 “單片機原理”、“C語言設(shè)計”、“數(shù) 字電路”、“微機原理” 及 “數(shù)字信號處理技術(shù)” 等相關(guān)課程, 為本 課程的學習奠定了堅實的基礎(chǔ)。
教學目標是教育方法的導向, 有什么樣的教學目標決定了應(yīng)采 用什么樣的教學方法。DSP原理與應(yīng)用作為一門重要的專業(yè)課, 其 主要任務(wù)是使學生掌握DSP芯片的基本工作原理、常用算法、片內(nèi) 外設(shè)的硬件設(shè)計及軟件編程方法, 基本的開發(fā)調(diào)試技巧。同時, 通 過課堂教學和實驗研究的緊密結(jié)合 , 培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的思維 方式, 提高他們的動手和實踐能力。通過一個系列DSP芯片的學習, 能夠舉一反三, 學會把握其他系列或其他公司DSP芯片的學習方 法, 為以后使用DSP器件實現(xiàn)復雜數(shù)字信號處理算法及相關(guān)DSP技 術(shù)的研發(fā)工作提供必要的專業(yè)理論知識和實踐技能。
由于DSP課程學時少、內(nèi)容多, 在教學安排時務(wù)必做到精煉, 并 且能反映知識學習與能力培養(yǎng)的有機結(jié)合。理論教學應(yīng)根據(jù)不同內(nèi) 容采用不同的方式來組織教學, 以多媒體為主, 板書為輔, 并結(jié)合 操作演示和實物等多種教學手段。[5]對于DSP硬件結(jié)構(gòu)和片內(nèi)外設(shè) 的基本工作原理等內(nèi)容, 采用多媒體為主, 對于難點和重
點, 教師 可通過板書進一步演示、講解和推導, 加深學生印象。在課件制作 中 , 應(yīng)對內(nèi)容進行提煉和剪裁, 做到簡明扼要, 突出重點, 盡量避免 課本的重復和大量文字的堆砌, 可通過多媒體動畫的演示, 使授課 內(nèi)容變得通俗易懂。在介紹CCS集成開發(fā)環(huán)境時, 可將理論教學搬 進實驗室, 教師進行多媒體演示, 學生進行同步操作;對于DSP片
DSP原理與應(yīng)用教學方法研究與探索 王 燕 姚惠林
摘要:DSP原理與應(yīng)用是一門工程性和實踐性都很強的綜合性課程, 但由于該課程具有學時少、內(nèi)容多、知識面廣等特點, 傳統(tǒng)教學普遍存 在重理論、輕實踐的弊端。因此, 為改善教學效果, 培養(yǎng)有技術(shù)、有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才 , 從改革教學手段、教學內(nèi)容和教學方法入手 , 激發(fā)學 生學習的熱情與信心, 提高學生動手能力和實踐水平, 為實現(xiàn)復雜數(shù)字信號處理算法及相關(guān)DSP技術(shù)的研發(fā) 工作提供必要的專業(yè)理論知識和實 踐技能。
關(guān)鍵詞:DSP;課程特點;教學手段;教學方法
作者簡介:王燕(1981-, 女, 河南駐馬店人, 洛陽理工學院電氣工程與 自動化系, 講師;姚惠林(1964-, 男 , 湖北荊州人, 洛陽理工學院 電氣工程與 自動化系, 副教授。(河南 洛陽 471023 中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2011 14-0082-02 DOI編碼:10.3969/j.issn.1007-0079.2011.14.042 課程教材 總第201期
內(nèi)外設(shè)的應(yīng)用設(shè)計 , 可用多媒體展示硬件設(shè)計的原理圖及軟件流程 圖, 并結(jié)合TMS320LF2407實驗開發(fā)板進行講解, 使學生對DSP外 設(shè)的應(yīng)用設(shè)計形成直觀和系統(tǒng)的認識。
三、教學方法研究與探索 1.采用比較式教學方法
考慮到單片機與DSP器件有相似之處, 在講解時應(yīng)注重這兩者 的區(qū)別和聯(lián)系, 以增強教學效果。已選修過單片機的學生對單片機 的體系結(jié)構(gòu)與軟硬件設(shè)計都有一定的認識和輪廓感, 在學習DSP時 會不自覺地進行比較理解, 能較快地接受和進入新課程的學習。比 如中斷系統(tǒng)的學習, 單片機和DSP的很多基本概念、原理及使用方 法都是相似的, 如中斷向量、中斷優(yōu)先級、中斷標志及中斷屏蔽等, 有了單片機中斷系統(tǒng)學習的基礎(chǔ), 學生就很容易理解DSP的中斷系 統(tǒng), 因此, 講授的重點應(yīng)放在它們之間的區(qū)別上。(1 在中斷服務(wù) 程序的末尾, 必須安排一條返回指令 , 單片機用的是RETI指令;而 DSP是RET指令。(2 單片機和DSP都有一個中斷總開關(guān)位, 在主 程序的初始化中 , 必須把中斷總開關(guān)位打開 , CPU才能開放中斷, 單 片機是通過寫1(SETB EA 來使其中斷;而DSP2407則是通過寫0(CLRC INTM 實現(xiàn)。
2.采用分組討論式教學方法, 擺脫以往以教師為中心 , 學生被動 接受知識的傳統(tǒng)教學模式。
對于DSP片內(nèi)外設(shè)的應(yīng)用設(shè)計 , 可給出一個具體示例, 把學生分 成若干小組進行討論。具體問題能激發(fā)學生強烈的好奇心與求知 欲, 對增強學生獲取知識的主動性以及培養(yǎng)獨立解決問題的能力是 非常有效的。
如介紹CAN控制器模塊時, 在講解CAN模塊基本原理、相關(guān) 寄存器及發(fā)送接收操作后, 結(jié)合教師參與過的科研項目——基于 CAN總線通信的果蔬采摘機械手控制系統(tǒng), 把采摘機械手收獲果 蔬的相關(guān)視頻短片作為輔助教學, 激發(fā)學生的學習熱情, 讓學生 對CAN總線形成一個真實的感知認識, 最后再分組討論如何從硬 件和軟件兩方面實現(xiàn)機械手各關(guān)節(jié)和上位機的CAN總線通信。討 論結(jié)束后, 教師對結(jié)果進行補充、修正、評價和總結(jié)。這樣不僅可 以激發(fā)學生自主學習的主動性, 還可以進一步培養(yǎng)他們的團隊合 作精神。
3.弱化教學難點, 突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)
在DSP教學中, 匯編語言的學習一直是一個難點, 它的指令系 統(tǒng)比單片機要多很多, 即使同一公司, 不同DSP之間的指令也不盡 相同, 若像講解單片機指令時逐條講解, 不但會使學生產(chǎn)生畏難心 理, 而且難以達到預期的教學目的。因此, 只介紹一些簡單常用的 指令 , 其他指令不要求馬上掌握, 而是在需要時再去查找指令手冊, 這樣經(jīng)過反復查找, 一些常用指令就被學生自然而然地掌握了。即 使這樣, 要在較短時間內(nèi)學會編寫一個完整的匯編程序 , 對學生來 說還是很困難的;相比而言 , C語言的學習要簡單得多, 因為大多數(shù) 學生都有C語言編程的基礎(chǔ)。但在用C語言開發(fā)DSP程序時, 可能會 遇到一些對實時性要求較高或需要對DSP的底層資源進行操作的 場合 , 這時就會給開發(fā)帶來一定的難度, 而且對于某些操作, C語言 根本無法實現(xiàn), 如對INTM、OVM、CNF等位的操作, 如果把C語言 和匯編語言結(jié)合起來, 程序主體由C語言來控制;對實時性要求較 高或需要對DSP底層資源進行操作的代碼用匯編語言實現(xiàn), 如FFT 算法的編程, 這樣可以使二者取長補短, 相得益彰, 達到對DSP軟硬 件資源的最佳利用的目的。
4.加強和引導學生動手能力的培養(yǎng), 突出實踐教學在DSP教學中 的重要地位 DSP課程強調(diào)培養(yǎng)學生DSP應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計能力, 但由于實踐 教學僅有8學時, 除去2學時的CCS集成開發(fā)環(huán)境配置實驗, 實驗學 時只剩下6學時, 遠遠不能滿足實踐教學的需要。
因此, 把實踐教學擴展到12學時, 在實驗內(nèi)容上, 僅安排了基礎(chǔ) 性實驗, 夯實基礎(chǔ)很重要, 只有在熟練掌握基礎(chǔ)性實驗以后, 才能 更好地引導學生根據(jù)自己的興趣和研究需要進行綜合實驗和創(chuàng)新 實驗。
基礎(chǔ)實驗主要有 :事件管理器模塊中的定時器實驗、PWM脈沖 實驗及正交編碼電路實驗;A/D轉(zhuǎn)換、串行通信接口和CAN通信實 驗、快速傅里葉變換實驗等。目的是讓學生掌握軟件調(diào)試工具CCS 的使用方法, 加深對理論課程的理解, 熟悉DSP片內(nèi)外設(shè)的軟硬件 設(shè)計方法。
但僅憑12學時實驗尚無法實現(xiàn)讓學生精通設(shè)計DSP系統(tǒng)應(yīng)用, 因此, 還應(yīng)鼓勵有興趣的學生在課余時間自行設(shè)計實驗, 增加學生 自主學習和實踐的機會。
另外, 在實驗時間安排上, 也摒棄以往課程結(jié)束集中實驗的做 法, 而是采取按照課程進度合理安排實驗, 讓實驗貫穿于理論學習的全過程, 使實驗對教學起到提綱挈領(lǐng)的作用。
四、結(jié)束語
通過對DSP課程的教學改革與實踐, 大大提高了學生學習的積 極性和主動性, 教學效果明顯改善, 但在課程的教學過程中仍然存 在很多問題和不足有待改善, 這就要求教師在以后的教學中不斷 更新教學理念, 改革教學內(nèi)容與方法, 切實培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能 力, 為今后深入學習和應(yīng)用DSP打下扎實的基礎(chǔ)。
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