《DSP技术及应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：3100113016课程英文名称：DSPTechnologyandApplication学分：2.5总学时数：40实验学时：8课外学时：0理论学时：32开课部门：计算机与通信工程学院开课学期：第6学期适用专业：通信工程（悉尼智能科技学院）先修课程：信号与线性系统分析、数字信号处理、单片机原理、微机原理课程类别：专业方向类课程属性：选修考核方式：考试成绩记载方式：百分制参考教材：吴冬梅等：《DSP技术及应用》，北京大学出版社，2006年，第1版叶青等：《MS320C54XDSP应用技术教程》，机械工业出版社，2011年，主要教学参第1版考书：张卫宁：《DSP原理与应用教程》，科学出版社，2008年，第1版二、教学总目标《DSP技术及应用》是通信工程（悉尼智能科技学院）专业为本科生开设的一门重要的专业选修课。作为可编程的数字信号专用芯片，DSP是数字信号处理理论实用化过程的重要技术工具，并以其高速的数据处理能力和嵌入式的结构在通信、航空、航天、雷达、工业控制、网络及家用电器各个领域得到广泛的应用。通过本门课程学习将使学生在硬件上掌握TI的TMS320C54x系列DSP的硬件结构、指令系统、开发调试环境、算法实现以及基于该芯片系列的DSP系统设计与开发，培养学生勤学笃行意识和创新实践精神，厚植学生四个自信和家国情怀。1.知识目标：(1）了解DSP在人类生活和社会发展中的重要地位和作用，DSP发展史：掌握DSP的基本概念：(2）掌握DSP的体系结构、软硬件特征；（3）掌握TMS320C54x的指令系统及应用开发过程；(4）了解CCS集成开发环境操作系统的基本工作原理；(5）掌握DSP系统研发中对于片内外设，中断等芯片资源的运用：2.技能目标：（1）掌握TMS320C54x的硬件结构，能够依据应用要求进行DSP型号的最优化选择：
《DSP 技术及应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：3100113016 课程英文名称：DSP Technology and Application 学 分：2.5 总学时数：40 理论学时：32 实验学时：8 课外学时：0 开课部门：计算机与通信工程学院 开课学期：第 6 学期 适用专业：通信工程（悉尼智能科技学院） 先修课程：信号与线性系统分析、数字信号处理、单片机原理、微机原理 课程类别：专业方向类 课程属性：选修 考核方式：考试 成绩记载方式：百分制 参考教材： 吴冬梅等：《DSP 技术及应用》，北京大学出版社，2006 年，第 1 版 主要教学参 考书： 叶青等：《MS320C54X DSP 应用技术教程》，机械工业出版社，2011 年， 第 1 版 张卫宁：《DSP 原理与应用教程》，科学出版社，2008 年，第 1 版 二、教学总目标 《DSP 技术及应用》是通信工程（悉尼智能科技学院）专业为本科生开设的一门重要 的专业选修课。作为可编程的数字信号专用芯片，DSP 是数字信号处理理论实用化过程的 重要技术工具，并以其高速的数据处理能力和嵌入式的结构在通信、航空、航天、雷达、工 业控制、网络及家用电器各个领域得到广泛的应用。通过本门课程学习将使学生在硬件上掌 握 TI 的 TMS320C54x 系列 DSP 的硬件结构、指令系统、开发调试环境、算法实现以及基于 该芯片系列的 DSP 系统设计与开发，培养学生勤学笃行意识和创新实践精神，厚植学生四 个自信和家国情怀。 1. 知识目标： (1) 了解 DSP 在人类生活和社会发展中的重要地位和作用，DSP 发展史；掌握 DSP 的 基本概念； (2) 掌握 DSP 的体系结构、软硬件特征； (3) 掌握 TMS320C54x 的指令系统及应用开发过程； (4) 了解 CCS 集成开发环境操作系统的基本工作原理； (5) 掌握 DSP 系统研发中对于片内外设，中断等芯片资源的运用； 2. 技能目标： (1) 掌握 TMS320C54x 的硬件结构，能够依据应用要求进行 DSP 型号的最优化选择；
(2）掌握TMS320C54x的指令系统及软件开发过程，具备利用汇编语言进行DSP相关程序开发基础能力：(3）熟悉CCS集成开发环境操作系统，能够针对简单应用进行DSP开发和维护；（4）熟悉DSP的片内外设，中断等芯片资源，能够利用以上资源进行简单系统开发；3.德育目标：（1）展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题：(2）具有良好的团队协作意识和能力、较强的表达能力和人际交往能力：(3）理解DSP技术及应用知识对提高自主创新能力，建设创新型国家的重要意义：（4）引导学生树立高远志向，明确正确的人生观和价值观，激发民族责任心；（5）注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感；(6）具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。表1课程教学目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程教学目标指标点1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识，1、工程知识：能够将数学、并能够将其运用到复杂计算机科学与工程问题的恰当表述1-1、1-2、1-3、中自然科学、工程基础和专业知2-1、2-2、2-3、识用于解决复杂工程问题。指标点1-4：掌握计算机软硬件系统知识，具备信息系统开3-1、3-3、3-4。3发、设计与维护的能力：5、使用现代工具：能够针对指标点5-1：理解工程活动中获取相关信息的必要性与基本复杂工程问题，开发、选择与方法，能够进行文献检索和资料查询：1-4、1-5、2-3、使用恰当的技术、资源、现代2-4、3-2、3-4、工程工具和信息技术工具，包指标点5-2：掌握开发、选择、使用恰当的技术和资源，运3-5、3-6。括对复杂工程问题的预测与用现代工程工具和信息技术工具获取专业信息知识解决复杂模拟，并能够理解其局限性。工程问题的方法；三、主要教学内容（一）理论教学知识单元一：绪论（支撑教学目标1-1、3-1、3-3）【1】知识点：（I）DSP概述；(2）DSP芯片的特点；(3）DSP芯片的发展和现状。【2】学习目标：了解DSP的发展史、应用及学习本课程的目的、意义和要求。【3】重点内容：
(2) 掌握 TMS320C54x 的指令系统及软件开发过程，具备利用汇编语言进行 DSP 相关 程序开发基础能力； (3) 熟悉 CCS 集成开发环境操作系统，能够针对简单应用进行 DSP 开发和维护； (4) 熟悉 DSP 的片内外设，中断等芯片资源，能够利用以上资源进行简单系统开发； 3. 德育目标： (1) 展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题； (2) 具有良好的团队协作意识和能力、较强的表达能力和人际交往能力； (3) 理解 DSP 技术及应用知识对提高自主创新能力﹐建设创新型国家的重要意义； (4) 引导学生树立高远志向，明确正确的人生观和价值观，激发民族责任心； (5) 注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀 科学高峰的责任感和使命感； (6) 具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。 表 1 课程教学目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 指标点 课程教学目标 1、工程知识：能够将数学、 自然科学、工程基础和专业知 识用于解决复杂工程问题。 指标点 1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识， 并能够将其运用到复杂计算机科学与工程问题的恰当表述 中； 1-1、1-2、1-3、 2-1、2-2、2-3、 指标点 1-4：掌握计算机软硬件系统知识，具备信息系统开 3-1、3-3、3-4。 发、设计与维护的能力； 5、使用现代工具：能够针对 复杂工程问题，开发、选择与 使用恰当的技术、资源、现代 工程工具和信息技术工具，包 括对复杂工程问题的预测与 模拟，并能够理解其局限性。 指标点 5-1：理解工程活动中获取相关信息的必要性与基本 方法，能够进行文献检索和资料查询； 1-4、1-5、2-3、 2-4、3-2、3-4、 3-5、3-6。 指标点 5-2：掌握开发、选择、使用恰当的技术和资源，运 用现代工程工具和信息技术工具获取专业信息知识解决复杂 工程问题的方法； 三、主要教学内容 （一）理论教学 知识单元一：绪论（支撑教学目标 1-1、3-1、3-3） 【1】知识点： (1) DSP 概述； (2) DSP 芯片的特点； (3) DSP 芯片的发展和现状。 【2】学习目标： 了解 DSP 的发展史、应用及学习本课程的目的、意义和要求。 【3】重点内容：
DSP芯片的特点。【4】难点内容：DSP芯片的特点。【5】思政案例：在“DSP芯片发展历程”的理论教学中，讲述目前高端DSP芯片的生产和研发主要被美国德州仪器公司垒断的国际现状，结合当下中美贸易战以及以美国为首的西方国家对华为的技术封锁、芯片禁售。强调科学技术才是第一生产力，激发学生的家国情怀和为中华崛起而读书的使命感。【6】德育目标：（1）展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题；(2）理解DSP技术及应用知识对提高自主创新能力，建设创新型国家的重要意义。知识单元二：DSP硬件结构（支撑教学目标1-2、2-1、3-4、3-6）【1】知识点：(1）总线结构；(2）中央处理器；(3）中央存储器；(4）片内外围设备；（5）复位电路。【2】学习目标：掌握：TMS320C54xDSP芯片的硬件结构，工作原理。CPU外围设备功能。【3】重点内容：CPU各单元的功能和特点，存储器的地址空间分配。【4】难点内容：存储器的地址空间分配。【5】思政案例：在“DSP芯片硬件结构”的理论教学中，着重介绍流水线技术，强调只有像流水线一样分工合作，充分利用芯片的算力，才能最大限度的提高系统性能。引申到国家层面，作为下一代接班人，大学生要学会分工合作，既要保留个性，又要互相体谅，这样才能为我国的科技事业做出更大的贡献，激发学生的使命感。【6】德育目标：（1）引导学生树立高远志向，明确正确的人生观和价值观，激发民族责任心；（2）具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。知识单元三：TMS320C54x的指令系统（支撑教学目标1-3、2-2、3-2、3-3）【1】知识点：
DSP 芯片的特点。 【4】难点内容： DSP 芯片的特点。 【5】思政案例： 在“DSP 芯片发展历程”的理论教学中，讲述目前高端 DSP 芯片的生产和研发主 要被美国德州仪器公司垄断的国际现状，结合当下中美贸易战以及以美国为首的西方国 家对华为的技术封锁、芯片禁售。强调科学技术才是第一生产力，激发学生的家国情怀 和为中华崛起而读书的使命感。 【6】德育目标： (1) 展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题； (2) 理解 DSP 技术及应用知识对提高自主创新能力﹐建设创新型国家的重要意义。 知识单元二：DSP 硬件结构（支撑教学目标 1-2、2-1、3-4、3-6） 【1】知识点： (1) 总线结构； (2) 中央处理器； (3) 中央存储器； (4) 片内外围设备； (5) 复位电路。 【2】学习目标： 掌握： TMS320C54x DSP 芯片的硬件结构，工作原理。CPU 外围设备功能。 【3】重点内容： CPU 各单元的功能和特点，存储器的地址空间分配。 【4】难点内容： 存储器的地址空间分配。 【5】思政案例： 在“DSP 芯片硬件结构”的理论教学中，着重介绍流水线技术，强调只有像流水 线一样分工合作，充分利用芯片的算力，才能最大限度的提高系统性能。引申到国家层 面，作为下一代接班人，大学生要学会分工合作，既要保留个性，又要互相体谅，这样 才能为我国的科技事业做出更大的贡献，激发学生的使命感。 【6】德育目标： (1) 引导学生树立高远志向，明确正确的人生观和价值观，激发民族责任心； (2) 具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。 知识单元三： TMS320C54x 的指令系统（支撑教学目标 1-3、2-2、3-2、3-3） 【1】知识点：
（1）寻址方式；(2）指令系统；(3）流水线技术。【2】学习目标：掌握：TMS320C54x系列DSP的数据寻址方式，TMS320C54x系列DSP的指令使用方法。【3】重点内容：(1）寻址方式：(2）指令的使用方法。【4】难点内容：(1）不同寻址方式的区别；(2）指令的使用方法。知识单元四：应用程序开发过程（支撑教学目标1-3、2-2、3-3、3-4）【1】知识点：（1）DSP应用系统开发方法，应用软件开发流程及工具：(2）汇编语言基础知识；(3）公共目标文件格式；(4）汇编器；(5）链接器；（6）汇编源程序的编辑、汇编和链接过程；(7）CCS集成开发环境。【2】学习目标：了解：CCS的使用方法。理解：汇编源程序的编辑、汇编和链接过程。掌握：DSP应用系统开发方法、TMS320C54x应用软件开发方法、COFF的一般概念、段的概念、汇编语言程序的编写方法、程序接入、链接器。【3】重点内容：COFF的一般概念、包括段的概念。【4】难点内容：COFF。知识单元五：汇编语言程序设计及程序开发实例（支撑教学目标1-4、2-3、3-1、3-5、3-6）【1】知识点：(1）程序的控制与转移；(2）堆栈的使用方法；
(1) 寻址方式； (2) 指令系统； (3) 流水线技术。 【2】学习目标： 掌握： TMS320C54x 系列 DSP 的数据寻址方式，TMS320C54x 系列 DSP 的指令使用 方法。 【3】重点内容： (1) 寻址方式； (2) 指令的使用方法。 【4】难点内容： (1) 不同寻址方式的区别； (2) 指令的使用方法。 知识单元四：应用程序开发过程（支撑教学目标 1-3、2-2、3-3、3-4） 【1】知识点： (1) DSP 应用系统开发方法，应用软件开发流程及工具； (2) 汇编语言基础知识； (3) 公共目标文件格式； (4) 汇编器； (5) 链接器； (6) 汇编源程序的编辑、汇编和链接过程； (7) CCS 集成开发环境。 【2】学习目标： 了解： CCS 的使用方法。 理解： 汇编源程序的编辑、汇编和链接过程。 掌握： DSP 应用系统开发方法、TMS320C54x 应用软件开发方法、COFF 的一般概念、 段的概念、汇编语言程序的编写方法、程序接入、链接器。 【3】重点内容： COFF 的一般概念、包括段的概念。 【4】难点内容： COFF。 知识单元五：汇编语言程序设计及程序开发实例（支撑教学目标 1-4、2-3、3-1、3-5、3-6） 【1】知识点： (1) 程序的控制与转移； (2) 堆栈的使用方法；
(3）相关运算；（4）实例：正弦信号发射器；FIR滤波器的DSP实现方法；IR滤波器的DSP实现方法：快速傅里叶变换的DSP实现方法；语音信号压缩的DSP实现方法；数字基带信号的DSP实现方法。【2】学习目标：通过实例理解和掌握DSP应用开发技巧，增强理论与实践相结合的技能。【3】重点内容：汇编语言基本指令应用，各种编程方法和技巧。【4】难点内容：汇编语言的编程技巧。【5】思政案例：在“汇编语言程序设计及程序开发实例”的理论教学中，研讨5G通信中DSP芯片的程序设计案例、航天系统中DSP芯片的应用情况，结合课程的知识特点，分析学生今后的职业发展，增强学生的责任担当，加强大学生的大局意识和核心意识。【6】德育目标：（1）展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题；(2）注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感；(3）具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。知识单元六：TMS320C54x片内外设及其应用（支撑教学目标1-5、2-4、3-5、3-6）【1】知识点：(1）中断系统：(2）定时器；（3）主机接口；（4）串行口：(5）存储器与I/O扩展。【2】学习目标：了解：定时器，主机接口，串行口，存储器和I/O扩展。理解：理解中断系统的相关概念。【3】重点内容：（1）中断系统；(2）定时器的应用；(3）扩展方式。【4】难点内容：
(3) 相关运算； (4) 实例：正弦信号发射器；FIR 滤波器的 DSP 实现方法；IIR 滤波器的 DSP 实现方 法；快速傅里叶变换的 DSP 实现方法；语音信号压缩的 DSP 实现方法；数字基带 信号的 DSP 实现方法。 【2】学习目标： 通过实例理解和掌握 DSP 应用开发技巧，增强理论与实践相结合的技能。 【3】重点内容： 汇编语言基本指令应用，各种编程方法和技巧。 【4】难点内容： 汇编语言的编程技巧。 【5】思政案例： 在“汇编语言程序设计及程序开发实例”的理论教学中，研讨 5G 通信中 DSP 芯 片的程序设计案例、航天系统中 DSP 芯片的应用情况，结合课程的知识特点，分析学 生今后的职业发展，增强学生的责任担当，加强大学生的大局意识和核心意识。 【6】德育目标： (1) 展示本专业在新时代中国特色社会主义建设中的成就和当前要解决的重大课题； (2) 注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀 科学高峰的责任感和使命感； (3) 具备良好的职业道德和社会责任感，遵纪守法。 知识单元六：TMS320C54x 片内外设及其应用（支撑教学目标 1-5、2-4、3-5、3-6） 【1】知识点： (1) 中断系统； (2) 定时器； (3) 主机接口； (4) 串行口； (5) 存储器与 I/O 扩展。 【2】学习目标： 了解： 定时器，主机接口，串行口，存储器和 I/O 扩展。 理解： 理解中断系统的相关概念。 【3】重点内容： (1) 中断系统； (2) 定时器的应用； (3) 扩展方式。 【4】难点内容：