《DSP控制技术》课程教学大纲.docx

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1、DSP控制技术课程教学大纲DSPContro1Techno1ogy学时数:48其中：实验学时：8学分数：3适用专业：普通本科电气工程与自动化专业一、课程的性质、目的和任务本课程是电气工程与自动化本科专业的的专业选修课。数字信号处理己发展成一门理论与实践紧密结合的、应用日益广泛的、迅速替代传统模拟信号处理方法的、具有丰富器件支持的先进技术和方法。DSP器件是数字信号处理技术的最佳载体。了解和掌握数字信号处理的实用技术对电气类学生而言，显得越来越重要且迫切。数字信号处理器是微处理器技术发展的一个重要分支，处理的高速性和高集成度和在信号处理方面的卓越性能，使其在IT业界的用途越来越广。本课程正是顺应

2、这一发展方向而为电气工程与自动化本科专业学生开设的专业选修课。本课程的目的是使该专业学生在数字信号处理器件及应用方面具有一定的基础知识，掌握DSP的结构、工作原理、特性、应用及发展方向，使该专业毕业生在工作中具有利用DSP开发产品和解决实际问题的基本能力。二、课程教学的基本要求本课程以TMS320F2xx为蓝本，剖析TMS320C2000系列数字信号处理器的结构、内部资源、运行方式和指令系统、开发系统。借鉴DSP系统实例，要求学生了解DSP的原理、用途和性能，了解软件集成开发环境的使用，掌握采用DSP进行工程项目开发的过程和软硬件调试工具的使用，熟练掌握使用汇编/C语言编写应用处理程序的方法。

3、本课程总学时为48学时，3学分，其中课堂教学为40学时，实验教学8学时，在第七学期完成。三、课程的教学内容、重点和难点第零章绪论（4学时）基本内容：数字信号处理器的特点，DSP器件的发展，DSP器件的特点，DSP与其它微处理器的比较,DSP器件的应用领域，DSP应用系统设计，Mat1ab在DSP应用系统中的作用。第一节数字信号处理器第二节专用DSP和DSP-IP核第三节通用DSP器件第四节小结基本要求：1. 了解数字信号处理器的特点2. 了解DSP器件的发展，DSP器件的特点；3. 了解DSP器件的应用领域，掌握DSP应用系统设计流程；4. 了解Uat1ab在DSP应用系统中的作用。重点：DS

4、P应用系统设计。第一章TMS320系列DSP概况及主要产品介绍（2学时）基本内容：TMS3201C2000,TMS3201C5000,TMS3201C6000系列产品的特点及应用领域。第一节TMS320系歹IJDSP概况第二节TMS3201C2000系列定点DSP第三节TMS3201C5000系列定点DSP第四节TMS3201C6000系列定点/浮点DSP第五节小结基本要求：1. 了解TMS3201C2000系列定点DSP产品及应用领域；2. 了解TMS3201C5000系列定点DSP产品及应用领域；3. 了解TMS3201C6000系列定点/浮点DSP产品及应用领域。重点：了解各系列产品的特

5、点及应用领域。第二章TMS3201c2000DSP的硬件结构（6学时）基本内容：TMS320C2xx系列DSP的总线结构、CPU结构、存储器与I/O空间、程序控制，以TMS320C20x为代表的片内外设如时钟发生器、硬件定时器、软件可编程等待状态发生器、通用I/O引脚、同步串行口、异步串行口等，TMS320C24xx的功能模块。第一节TMS320C2000的总线结构第二节TMS320C2000的CPU结构第三节TMS320C2000的存储器与I/O空间第四节TMS320C2000的程序控制第五节TMS320C20x的片内外设第六节TMS320C24xx的功能结构第七节小结基本要求：1 .了解T

6、MS320C2xx系列DSP的硬件结构及工作原理；2 .理解片内外设组成及工作原理；3 .掌握TMS320C2xx系列DSP的硬件体系结构及片内外设的使用方法；4 .了解TMS320C24xx的功能模块。重点：TMS320C2xx系列DSP的硬件体系结构及片内外设的使用方法。难点：TMS320C2xx系列DSP的四级流水操作。第三章事件管理模块（EVM）（6学时）基本内容：事件管理器的功能及寄存器地址，通用定时器的计数、定时、复位、中断及PWM输出操作。比较单元操作模式及相关的PWM电路，死区单元的作用及产生，PWM电路输出逻辑。PWM波形的产生，捕获单位操作及应用，正交编码脉冲电路的操作及应

7、用。第一节部分术语介绍第二节事件管理器的功能框图第三节事件管理器寄存器地址汇总第四节通用定时器第五节比较单元第六节与比较单元相关的PWM电路第七节比较单元和PWM电路中的PWM波形产生第八节PWM波形产生举例第九节捕获单元第十节正交编码脉冲（QEP）电路第十一节小结基本要求：1 .了解事件管理器的功能；2 .熟悉掌握定时器的操作使用方法；3 .熟悉掌握PWM波形的产生方法；4 .掌握捕获单位操作及应用；5 .掌握正交编码脉冲电路的操作及应用。重点：定时器的操作使用方法，PWM波形的产生方法。难点：PWM波形的产生方法。第四章TMS3201c2000DSP指令系统（6学时）基本内容：TMS320

8、系列DSP的寻址方式，包括立即寻址方式、直接寻址方式和间接寻址方式。TMS320系列DSP的指令表示方法及指令系统。第一节TMS320系列DSP寻址方式第二节TM20C2000的指令表示方法第三节TMS320C2000指令系统第四节小结基本要求：1 .掌握TMS320系列DSP的寻址方式；2 .熟悉TMS320系列DSP的指令表示方法；3 .熟悉TMS3如系列DSP的指令系统。重点：TMS320系列DSP的间接寻址方式。难点：TMS320系列DSP的间接寻址方式。第五章TMS320C2000DSP开发环境（4学时）基本内容：软件设计开发流程，各类代码生成工具的作用及设置，代码调试工具的操作使用

9、，软件开发平台的操作使用，Q格式编程特点及应用。第一节开发流程第二节代码生成工具第三节代码调试工具第四节软件开发平台COdeComPoSer及应用第五节Q格式第六节小结基本要求：1 .了解软件设计开发流程；2 .熟悉各类代码生成工具的作用及设置；3 .了解DSP器件仿真开发技术，熟悉如S510硬件仿真器的使用；4 .掌握利用CCS调试程序的方法，特别是可视化调试工具、软件仿真器的使用;5 .掌握Q格式编程方法。重点：代码生成工具、代码调试工具和软件开发平台的操作使用。难点：Q格式编程方法。第六章DSP应用系统硬件设计（6学时）基本内容：TMS3201F2407A最小应用系统设计，包括电源和复位

10、电路设计，系统RAM扩展电路设计，必要的外围电路。F206EVM实验系统板DSP核心电路设计，稳压供电电路设计和RS232接口电路设计。基于TMS3201F2407的雷达天线控制系统基本原理，信息数字化处理，控制系统硬件设计。DSP应用系统硬件设计流程，方案选择。第一节TMS3201F2407A最小应用系统设计举例第二节F206EVM实验系统板设计举例第三节基于TMS3201F2407的雷达天线控制系统设计举例第四节一般DSP应用系统硬件设计考虑第五节小结基本要求：1 .掌握TMS3201F2407A最小应用系统设计方法；2 .掌握DSP核心电路设计，稳压供电电路设计和RS232接口电路设计方

11、法；3 .理解雷达天线控制系统设计原理；4 .了解应用系统硬件设计流程。重点：DSP核心电路设计。难点：DSP核心电路设计。第七章DSP应用系统软件设计（6学时）7.1程序设计基本要素7.1.1常用伪指令7.1.2链接控制命令文件的修改7.1.3程序基本结构7.1.4Ma11ab生成系数的方法7.2主要DSP硬件模块编程举例7.2.1儿个特殊I/O引脚编程举例7.2.2中断编程举例7.2.3中断向量在单片系统调试中的处理7.2.4定时器编程举例7.2.5UART编程举例7.2.6SPI编程举例7.2.7PWM编程举例7.2.8ADC编程举例7.3应用系统软件设计举例7.3.1TMS3201F2

12、407最小应用系统编程举例7.3.2T206EVM实验系统板编程举例7.3.3基于TMS3201F2407的雷达天线控制系统编程举例7.4一般DSP应用系统软件设计考虑7.4.I编程语言的选择7.4.2开发工具的选择7.4.3程序的建立7.4.4系统的调试与测试7.4.5整理文档与总结报告7. 5基本内容：程序设计中常用伪指令，链接控制命令文件的修改，以及程序基本结构。DSP各硬件功能模块的编程方法，应用系统软件设计方法。一般DSP应用系统软件设计时考虑的因素。第一节程序设计基本要素第二节主要DSP硬件模块编程举例第三节应用系统软件设计举例第四节一般DSP应用系统软件设计考虑第五节小结基本要求

13、：1 .掌握常用伪指令的使用方法，链接控制命令文件的修改方法，以及程序基本结构；2 .掌握DSP各硬件功能模块的编程方法；3 .了解DSP应用系统软件设计时考虑的因素。重点:DSP各硬件功能模块的编程方法；难点：链接控制命令文件的修改方法。四、课程各教学环节要求（-）课堂教学：在课堂教学中强调理论教学的知识性、系统性，使学生通过本课程的学习，在数字信号处理器件及应用方面具有一定的基础知识，掌握DSP的结构、工作原理、特性、应用及发展方向，使该专业毕业生在工作中具有利用DSP开发产品和解决实际问题的基本能力。（二）实验教学：本课程实验教学为8学时，共4个实验。通过实验教学使学生的实验动手能力和实

14、验技术水平得到提高。具体实验内容见实验教学大纲。（三）课外作业：作业的基本要求是通过完成各章的习题，巩固和掌握教学的重点和难点。各章题量见学时分配。（四）考试办法：为了考查学生掌握知识的应用能力和真实水平，期末理论考试采用闭卷形式。考试占该门课程总成绩的70%,实验占20%,作业和平时成绩10%。五、学时分配各教学环节学时分配备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计第零章绪论402-34第一章TMS320系列DSP概况及主要产品介绍201-22A-jc.第一早TMS3201c2000DSP的硬件结构603-56第二早事件管理模块(EVM)623-58第四章TMS3201c2000DSP指令系统604-66第五章TIS320C2000DSP开发环境422-46弟八早DSP应用系统硬件设计623-58第七章DSP应用系统软件设计623-58合计40821-3548六、本课程与其它课程的联系本课程的先修课程主要包括模拟电子技术、微机原理与应用、单片机及其应用、信号与系统等。本课程需要具有一定的模拟电路和数字电路基础，需要具有微机原理及接口技术的基本知识和概念，同时需借助信号与系统中采样定理、FFT分析方法、滤波器设计等理论和算法以及单片机技术中的CPU概