高職通信專業(yè)DSP課程教學初探

許燕萍

（蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215104）

高職通信專業(yè)DSP課程教學初探

許燕萍

（蘇州工業(yè)職業(yè)技術學院，江蘇 蘇州 215104）

以DSP課程的教學為背景，簡述了DSP在工程中的重要應用及目前高職院校的開設狀況。從教學目標、教學形式、教學內(nèi)容等教學實施方面對課程教學進行了有益的探索。教學實踐證明，該課程具有綜合性、實踐和創(chuàng)新性及通用性等特點。

數(shù)字信號處理器；課程開設；課程實施

一、引 言

目前越來越多的工科院校開設了DSP課程，但是在許多高職院校，DSP課程卻是最年輕的課程之一。無論在教材選取、教學內(nèi)容，教學方式、方法，還是考核方式上，都帶有一定的盲目性。為使學生掌握新技術，提高專業(yè)技能，提高就業(yè)競爭能力，我院通信專業(yè)開設了DSP課程，筆者結合教學實際，對DSP課程開設進行了有益的探索。

二、教學目標

2.1 知識目標

通過DSP課程的學習，使學生了解DSP的發(fā)展狀況和應用領域，掌握DSP的基本硬件結構特點和集成開發(fā)環(huán)境CCS的使用，學習DSP的硬件設計和軟件編程的基本方法，學會利用實驗設備進行DSP系統(tǒng)軟硬件開發(fā)，為后續(xù)的課程設計和畢業(yè)設計打下堅實的基礎，為今后從事數(shù)字信號處理相關工作做準備。

2.2 能力目標

使學生在實踐中提高動手能力和自學能力；通過分析、綜合、探究等活動，培養(yǎng)學生探索求真知的精神。

三、教學實施

3.1 先修課程

數(shù)字電路、計算機原理。

3.2 課時分配

DSP課程的重要特點是偏重應用，所以采用講授與實驗相結合進行教學，共64課時，講授約占總課時的1/3，其余都是教師演示實驗或學生實際操作和摸索。

3.3 教學形式

由于課程的實踐性強，我們采用了直接在實驗室結合實驗裝置進行教學的形式；由于課時緊，我們采用多媒體教學，制作了媒體課件，例如DSP的內(nèi)部結構、流水線操作、數(shù)據(jù)流圖、程序流程等等很難單純用語言文字講清楚的內(nèi)容，可以用多媒體課件的形式來很好地展示，使得學生在有限的課時內(nèi)學到更多的知識。

3.4 教學內(nèi)容

3.4.1 理論教學內(nèi)容

①DSP技術知識（如IIR、FIR濾波，F(xiàn)FT變換等）；②DSP芯片的產(chǎn)生、特點、應用、發(fā)展前景；③DSP芯片，重點是TI公司54x系列的硬件結構介紹，包括CPU結構、存儲器空間分配（程序空間、數(shù)據(jù)空間和I/O空間）和尋址方式、在片外設（時鐘、定時器、串行/并行口、中斷）、增強性外設（HPI、McBsp、DMA）、自舉加載等；④DSP匯編語言指令；⑤DSP最小系統(tǒng)的硬件電路介紹。

3.4.2 實踐教學內(nèi)容

我系實驗室購置了長沙三知電子有限公司研制的SZ-DSPⅡ多功能綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)平臺，該實驗平臺以TI的TMS320C5402的DSP為主體芯片，采用模塊化設計，實驗系統(tǒng)中的語音處理模塊，A/D采樣模塊、D/A轉換模塊，CPLD、異步串口/同步串口模塊，直流、步進電機模塊，鍵盤、數(shù)碼管、液晶屏、LED及按鍵等資源全部向學生開放。不僅可以進行驗證性實驗，也可開展豐富的設計性實驗，并能一直延伸到綜合設計等創(chuàng)新性實驗課題。

① CCS、實驗平臺啟動實驗：使學生熟悉實驗箱中各個模塊的功能和使用，熟悉CCS集成開發(fā)環(huán)境的使用，為后續(xù)課程的開展做好準備。

②基礎實驗：基礎的驗證性實驗可以激發(fā)學生的學習興趣，使學生進一步熟悉DSP匯編編程的基本結構，理解和掌握匯編語句的意義和用法。分為硬件實驗和軟件實驗兩類。硬件類包括I/O實驗、數(shù)碼顯示實驗、同步串口、A/D、D/A轉換實驗、事件管理器實驗（定時器實驗、定時中斷實驗）等。軟件類，包括基本算數(shù)運算實驗、存儲器實驗、浮點數(shù)與Q15之間的數(shù)據(jù)轉換、FIR濾波實驗、實數(shù)FFT算法實驗。

③綜合設計實驗：通過該系列實驗，提高學生綜合DSP軟件和硬件知識的能力，為課程的拓展奠定堅實基礎。

包括DSP實現(xiàn)交通燈控制實驗、DSP實現(xiàn)電機的控制和顯示實驗、DSP實現(xiàn)調頻信號源等。

④課程設計要求：充分利用DSP資源設計出一具有完整功能的實驗。學生可以自選課堂上介紹的一個或多個模塊組成一個簡單的應用小系統(tǒng)，復雜的系統(tǒng)可以多人分工合作。實驗時間開放，進實驗室前，必須做好軟、硬件設計。這樣不僅進一步鍛煉了學生的動手能力，也提高了學生查閱資料的能力，引導學生有效地利用網(wǎng)絡資源。同時也希望鍛煉團隊合作精神。

本課程還安排了相關的職業(yè)資格證書考核并將課程延伸到畢業(yè)設計中。

3.5 考核方式

本課程實踐性很強，在考核方式上偏重于實踐環(huán)節(jié)，筆試采用開卷方式，占40%，實驗占60%。其中基礎實驗占20分，主要由平時實驗的表現(xiàn)、效果決定，綜合設計實驗占30分，綜合設計實驗的實驗報告占10分。

四、課程開設意義

我院05級、06、07級通信專業(yè)學生在二年級的下學期開設了DSP課程，實踐證明該課程的開設具有重要意義：

（1）教學內(nèi)容的延續(xù)性：DSP實驗平臺是相關課程的一種綜合運用和提升?！稊?shù)字電路》、《模擬電路》、《計算機原理》、《信號與系統(tǒng)》、《通信原理》等課程群建立的知識體系，可以通過DSP實驗平臺實現(xiàn)綜合應用，并在應用技術層面得到有效提升，從而形成對課程群課程知識的綜合運用。

（2）實踐性和創(chuàng)新性：通過有效的實驗設置和課程設計，使學生具有較強實踐操作技能和創(chuàng)新能力，盡快掌握崗位基本技能。這是畢業(yè)生在人才市場競爭中所必須具備的條件。

（3）通用性：DSP課程不僅適用通信專業(yè)，其它理工類專業(yè)也可根據(jù)需要來開設，適用面較廣，并且作為一門設計實踐類課程更可延伸到畢業(yè)設計、綜合技能培養(yǎng)及競賽等環(huán)節(jié)中，而課程的硬件設施非常簡單，只需要電腦和實驗平臺，開發(fā)成本低。

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2009-12-31