《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（DigitalSignalProcessor）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、实验项目与类型备注实验性质学序实验项目号时选演验综设必证合计做做示CCS的使用与DSP开发V-4V环境在片外设的使用（定时器24V和串行口）V3FIR，IR数字滤波实验4J综合实验（语音数据采4VX集、处理）数据采集及FFT处理实54验四、实验内容与学时分配（4学时）实验一：CCS的使用与DSP开发环境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
《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。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C54x的串行口和定时器的工作原理和使用方法，中断向量表的概念和编写。5.实验内容采用中断方式操作串行口，实现串行数据的收发：利用中断方式实现定时器的定时操作，并会计算定时值。（4学时）实验三：FIR，IIR数字滤波实验1．目的要求了解FIR，IIR数字滤波器用程序实现的方法，通过CCS提供的仿真功能了解数字滤波器的作用，并学会利用matlab仿真得到数字滤波器的系数。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.掌握要点掌握数字滤波器的程序实现方法，掌握滤波器运算中的系数的计算方法。5.实验内容利用AD采集方波或者三角波，利用DSP实现对AD采集数据的滤波，观察滤波前后波形的变化，并利用CcS的graph功能，查看滤波前后的幅度谱，分析通带、阻带、截止频率等。实验四：综合实验（语音数据采集、处理）（4学时）1.目的要求熟悉CODEC芯片TLV32OAIC23B的结构原理和使用方法；进一步了解同步串口McBSP的基本原理和设置方法：掌握数字滤波器的设计过程：进一步了解FIR、IIR的原理和特性：掌握用CCS查看波形图的方法。2.方法原理参考实验指导书。3.主要实验仪器及材料
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。 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 C54x 的串行口和定时器的工作原理和使用方法，中断向量表的概念和编写。 5．实验内容 采用中断方式操作串行口，实现串行数据的收发；利用中断方式实现定时器的定时 操作，并会计算定时值。 实验三：FIR，IIR 数字滤波实验 （4 学时） 1．目的要求 了解 FIR，IIR 数字滤波器用程序实现的方法，通过 CCS 提供的仿真功能了解数字 滤波器的作用，并学会利用 matlab 仿真得到数字滤波器的系数。 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 掌握数字滤波器的程序实现方法，掌握滤波器运算中的系数的计算方法。 5．实验内容 利用 AD 采集方波或者三角波，利用 DSP 实现对 AD 采集数据的滤波，观察滤波前后 波形的变化，并利用 CCS 的 graph 功能，查看滤波前后的幅度谱，分析通带、阻带、 截止频率等。 实验四：综合实验（语音数据采集、处理） （4 学时） 1．目的要求 熟悉 CODEC 芯片 TLV320AIC23B 的结构原理和使用方法；进一步了解同步串口 McBSP 的 基本原理和设置方法；掌握数字滤波器的设计过程；进一步了解 FIR、IIR 的原理和特性； 掌握用 CCS 查看波形图的方法。 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.掌握要点掌握利用DSP控制TLV320AIC23B进行语音采集和回放的方法，掌握数字滤波器的程序实现方法，掌握滤波器运算中的系数的计算方法。5.实验内容利用AIC23B采集语音数据，并利用DSP对采集的数据进行滤波，观察滤波前后语音波形的变化，并利用CCS的graph功能，查看滤波前后的幅度谱，分析通带、阻带、截止频率等，分析DSP在进行数字滤波时的实时性问题。实验五：数据采集及FFT处理实验（4学时）学会利用DSP对AD采集的信号信号进行频谱分析，并加深对在信号处理理论课程中有关DFT和频谱分析内容的理解，加深理解DSP间接寻址中的位码倒序寻址。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.掌握要点掌握FFT的程序实现方法，掌握利用DSP控制AD进行数据采集的方法，学会分析DSP在运算时的实时性。5.实验内容利用实验箱配置的AD采集正弦波、方波和三角波的数据，并利用DSP对采集的数据进行FFT变换，利用CCS的graph功能，查看FFT变换得到的幅度谱、功率谱，并将结果和CCS自带的FFT功能得到的结果进行比较。说明：实验一，实验二，实验三，实验四必做，实验五可安排课外选作。五、考核办法根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定。六、实验教学指导书和参考书：1.自编的实验指导书2.《TMS320C54xDSP用户系列手册》，Texas仪器公司，2002年：3.TMS320C54xDSPReference Set,Volume1:CPU (1iterature numberSPRU131)4.TMS320C54xDSPReferenceSet,Volume2:MnemonicInstructionSet(literaturenumberSPRU172)5.TMS320C54xDSPReference Set,Volume4:Applications Guide(literaturenumberSPRU173)6.CodeComposerUsersGuide(1literaturenumber SPRU328)7.邹炎等，《DSP原理与应用》，电子工业出版社，2004年8.刘益成，《TMS320C54xDSP应用程序设计》，北京航空航天大学出版社，2002年9.戴明桢等，《TMS320C54xDSP结构、原理与应用》，北京航空航天大学出版社，2000年
DSP 实验箱、仿真器、PC 机。 4．掌握要点 掌握利用 DSP 控制 TLV320AIC23B 进行语音采集和回放的方法，掌握数字滤波器的程序 实现方法，掌握滤波器运算中的系数的计算方法。 5．实验内容 利用 AIC23B 采集语音数据，并利用 DSP 对采集的数据进行滤波，观察滤波前后语音波 形的变化，并利用 CCS 的 graph 功能，查看滤波前后的幅度谱，分析通带、阻带、截止频率 等，分析 DSP 在进行数字滤波时的实时性问题。 实验五：数据采集及 FFT 处理实验 （4 学时） 学会利用 DSP 对 AD 采集的信号信号进行频谱分析，并加深对在信号处理理论课程 中有关 DFT 和频谱分析内容的理解，加深理解 DSP 间接寻址中的位码倒序寻址。 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 掌握 FFT 的程序实现方法，掌握利用 DSP 控制 AD 进行数据采集的方法，学会分析 DSP 在运算时的实时性。 5．实验内容 利用实验箱配置的 AD 采集正弦波、方波和三角波的数据，并利用 DSP 对采集的数据进 行 FFT 变换，利用 CCS 的 graph 功能，查看 FFT 变换得到的幅度谱、功率谱，并将结果和 CCS 自带的 FFT 功能得到的结果进行比较。 说明：实验一，实验二，实验三，实验四必做，实验五可安排课外选作。 五、考核办法 根据学生的实验预习、实验纪律、实验动手能力及实验报告结果，进行综合评定。 六、实验教学指导书和参考书： 1.自编的实验指导书 2．《TMS320C54x DSP 用户系列手册》，Texas 仪器公司，2002 年： 3．TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 1: CPU (literature number SPRU131) 4．TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 2: Mnemonic Instruction Set (literature number SPRU172) 5．TMS320C54x DSP Reference Set, Volume 4: Applications Guide (literature number SPRU173) 6．Code Composer User’s Guide (literature number SPRU328) 7．邹炎等，《DSP 原理与应用》，电子工业出版社，2004 年 8．刘益成，《TMS320C54x DSP 应用程序设计》，北京航空航天大学出版社，2002 年 9．戴明桢等, 《TMS320C54x DSP 结构、原理与应用》，北京航空航天大学出版社，2000 年