淺析高職院校中的DSP教學(xué)方法

楊玉蘭

摘要 DSP應(yīng)用技術(shù)是電子類專業(yè)的核心課程。本文提出了高職院校中本門課程的教學(xué)方法，主要對(duì)課程內(nèi)容、備課環(huán)節(jié)、講課環(huán)節(jié)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)、專業(yè)思維及技能培養(yǎng)等方面的教學(xué)方法進(jìn)行了總結(jié)，可供相關(guān)專業(yè)進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞 高職院校 DSP 教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

DSP是數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor）的縮寫。近二十年來，由于其具有處理速度快、處理的數(shù)據(jù)量大、效率高等特點(diǎn)，DSP芯片得到了飛速的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于信號(hào)處理、通信、語音、圖形圖像處理、軍事儀器儀表、自動(dòng)控制、醫(yī)療、家用電器等領(lǐng)域。與此同時(shí)，涉及DSP硬件及軟件開發(fā)的崗位需求越來越大，因此我院開設(shè)了DSP應(yīng)用技術(shù)課程。但DSP技術(shù)涉及微處理器技術(shù)、硬件基礎(chǔ)、指令系統(tǒng)、片內(nèi)外設(shè)等知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)較為抽象，同時(shí)要求學(xué)生的實(shí)踐能力較強(qiáng)，具有一定的英語水平等，因此普遍是電子類專業(yè)的難點(diǎn)課程。本科類院校中該課程起步較早，是一門專業(yè)核心課程，具有內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，高職院校中該課程的開設(shè)旨在培養(yǎng)具有一定理論水平的技能型人才，如何結(jié)合高職院校學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn)上好這門課是本文所要探討的問題。

1 DSP應(yīng)用技術(shù)課程的內(nèi)容

DSP應(yīng)用技術(shù)這門課程是電子專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，開設(shè)于數(shù)字電路、微機(jī)原理、C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)等課程之后，選用TI公司的TMS320LF2407芯片進(jìn)行入門級(jí)的學(xué)習(xí)，為以后的使用打下基礎(chǔ)。

整個(gè)教材內(nèi)容分為三大部分——硬件基本結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)和片內(nèi)外設(shè)。具體包括：（1）DSP概述。介紹DSP及其實(shí)現(xiàn)方法、DSP處理器的特點(diǎn)、DSP產(chǎn)品簡(jiǎn)介、芯片的分類、性能指標(biāo)及應(yīng)用。（2）TMS320LF2407的片內(nèi)基本結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器和I/O空間。（3）TMS320LF240X系列芯片的數(shù)據(jù)尋址方式及匯編指令。（4）DSP開發(fā)環(huán)境。介紹DSP的代碼生成工具、開發(fā)工具、編譯環(huán)境（包括CCS）。（5）DSP開發(fā)的文件結(jié)構(gòu)及偽指令。（6）TMS320LF240X的中斷系統(tǒng)。（7）片內(nèi)外設(shè)部分：包括看門狗定時(shí)模塊、I/O端口、事件管理器等。（8）綜合實(shí)訓(xùn)部分：點(diǎn)亮LED、流水燈設(shè)計(jì)、數(shù)碼管顯示、液晶控制等。

2 該課程采取的教學(xué)方法

硬件部分是基礎(chǔ)，對(duì)理解DSP的工作原理很好的幫助，但這部分知識(shí)比較抽象，對(duì)初學(xué)者來說有一定的難度。采用的教學(xué)方法是知識(shí)夠用就好，對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確的引導(dǎo)，在后面用到本章的相關(guān)知識(shí)時(shí)再來反復(fù)閱讀，這樣對(duì)迅速掌握DSP技術(shù)有很大的益處。軟件設(shè)計(jì)部分主要是匯編語言程序設(shè)計(jì)，有大量的匯編指令需要記憶與練習(xí)，這部分內(nèi)容側(cè)重于“舉一反三”，對(duì)匯編指令進(jìn)行分類講解，對(duì)核心指令進(jìn)行講解、舉例，相似的其余指令要求學(xué)生自己思考，融會(huì)貫通。片內(nèi)外設(shè)部分是整本書的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)，DSP主要依靠片內(nèi)外設(shè)部分來做相關(guān)的控制、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，每一個(gè)片內(nèi)外設(shè)的資源多、寄存器多，因此在把握教材時(shí)找準(zhǔn)主線，確定自己的講課思路，沿著資源、配置、應(yīng)用的主線來進(jìn)行，教給學(xué)生如何掌握這些資源的方法，以對(duì)他們將來學(xué)習(xí)需要的片內(nèi)外設(shè)時(shí)有所幫助。

2.1 備課，重點(diǎn)是備學(xué)生

備課過程包括備教材、備學(xué)生、備教法。這門課的備課重點(diǎn)是安排每次課的重點(diǎn)難點(diǎn)、時(shí)間分配、講授順序等，力求達(dá)到有張有弛，有重點(diǎn)有詳略。

分析學(xué)情，備學(xué)生，這個(gè)環(huán)節(jié)非常的重要。從學(xué)情來看，首先備學(xué)生的心理。高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不是很好，接受新知識(shí)的能力較差，并且學(xué)習(xí)習(xí)慣有待進(jìn)一步培養(yǎng)。因此對(duì)于他們來說樹立的學(xué)習(xí)目標(biāo)不是內(nèi)容的多，而是精，要把所學(xué)的知識(shí)弄明白、搞懂，從心理上認(rèn)可“我可以學(xué)會(huì)，可以學(xué)好”，讓學(xué)生充滿信心地去學(xué)習(xí)。其次，結(jié)合以往的教學(xué)日記來調(diào)節(jié)時(shí)間的分配和講課的順序，學(xué)生不太容易接受的新內(nèi)容重點(diǎn)學(xué)習(xí)，容易理解的稍作提示，總之根據(jù)學(xué)生的學(xué)情來合理規(guī)劃一堂課，充分利用好上課時(shí)間，起到事半功倍的效果。

2.2 講課采用多種方式激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)積極性

上課內(nèi)容豐富、現(xiàn)實(shí)。教態(tài)自然，講課生動(dòng)，難度適中照顧全部，就自然能夠吸引住學(xué)生，這樣，授課就事半功倍。

為了調(diào)動(dòng)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，首先把課件做得形象生動(dòng)一些，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容找一些圖片進(jìn)行展示。然后在教的時(shí)候多采用“引導(dǎo)式”、“啟發(fā)式”教學(xué)，發(fā)起疑問、設(shè)下懸念等，注重知識(shí)的遷移，通過自己的思考想清楚的問題才會(huì)記得更牢。最后，重“方法”，授之以“漁”而不是“魚”。例如指令部分，具體的指令有86個(gè)，一一講完不太現(xiàn)實(shí)，但是分析的方法與思路卻是固定的。要多采用精講多練、講練結(jié)合的方法，重點(diǎn)交給學(xué)生方法，就好像通過字典掌握英語單詞一樣，碰到?jīng)]有講過的指令同樣要會(huì)使用。

同時(shí)注意師生互動(dòng)、有重點(diǎn)地進(jìn)行課堂提問。并且及時(shí)為學(xué)生解答學(xué)習(xí)過程中遇到的難題和疑問，培養(yǎng)正確的思路和方法，引導(dǎo)學(xué)生不斷進(jìn)步。

2.3 實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)必不可少

對(duì)于高職院校的學(xué)生來說，實(shí)踐環(huán)節(jié)尤其重要。大部分學(xué)生上課可以聽懂，讓自己分析的時(shí)候就是不會(huì)，這是學(xué)生的一大弊病，來源于長(zhǎng)期以來習(xí)慣于“被教”，沒有形成勤奮、主動(dòng)探索、主動(dòng)思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并且眼高手低，通常是自認(rèn)為已經(jīng)掌握了。因此實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)非常重要，多練多操作，自己探索軟件開發(fā)環(huán)境，對(duì)知識(shí)的掌握很有必要。上課前給出詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)方案及具體要求，或者在理論課上留下懸念，讓大家自己實(shí)驗(yàn)尋求答案，下次上課再演示或者講解等都是很好的方法。也可以故意把程序改出幾個(gè)錯(cuò)誤讓學(xué)生去調(diào)試，學(xué)生往往對(duì)此饒有興趣，經(jīng)過一番努力調(diào)試通過后會(huì)覺得很有成就感，在實(shí)踐中學(xué)到了知識(shí)。還可以下課前讓學(xué)生到前面進(jìn)行演示，把完成較好的作業(yè)拿來展示等激發(fā)大家的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

在綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，選擇學(xué)生感興趣的內(nèi)容，如按鍵計(jì)數(shù)、點(diǎn)亮LED、數(shù)碼管顯示、液晶顯示等。循序漸進(jìn)，由易到難，先讀懂源程序，每一段代碼什么功能，然后進(jìn)行修改，能實(shí)現(xiàn)自己想實(shí)現(xiàn)的效果。對(duì)于比較復(fù)雜的就分組讓學(xué)生來做，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、團(tuán)結(jié)合作精神及解決實(shí)際問題的能力。

2.4 學(xué)生專業(yè)思維及技能培養(yǎng)

DSP芯片與傳統(tǒng)的PC機(jī)、單片機(jī)芯片及ARM芯片一脈相承，同屬于微處理器系列。在知識(shí)體系、學(xué)習(xí)方法上都非常相似，有些助記符指令甚至都差不多。講課時(shí)也要注意課程的互通性、專業(yè)性，上課前講一些單片機(jī)的知識(shí)作為鋪墊，或與ARM進(jìn)行類比，希望學(xué)生們可以融會(huì)貫通，要學(xué)習(xí)專業(yè)的思維方法。

關(guān)于技能方面，DSP技術(shù)要想學(xué)好，硬件軟件要結(jié)合起來開發(fā)。對(duì)于我們學(xué)生來說普遍認(rèn)為軟件編程比較困難，一定要求學(xué)生自己編寫程序在調(diào)試環(huán)境中進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，一方面熟悉編譯環(huán)境的使用，一方面培養(yǎng)調(diào)試程序的感覺，只有這樣才能真正有所收獲，光看別人的程序只能是在原地踏步，永遠(yuǎn)邁不出自主開發(fā)的步伐。

2.5 其他方面

要真正掌握DSP技術(shù)需要具備良好的專業(yè)知識(shí)，除了課堂上的學(xué)習(xí)外，課余時(shí)間也可以查閱相關(guān)資料或上網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過登錄相關(guān)的網(wǎng)站、論壇，查閱芯片手冊(cè)與芯片User Guides等方法可以很好地培養(yǎng)專業(yè)思維，使得DSP學(xué)習(xí)快速上手。如晶振，在教材里面只介紹了接晶振的兩個(gè)管腳，但是芯片工作時(shí)候的時(shí)鐘模式設(shè)置，以及相關(guān)寄存器的使用都沒有涉及到，而要編程控制使用這些功能，對(duì)相關(guān)寄存器的操作是必須要搞清楚的，這些在用戶手冊(cè)中都有詳細(xì)的說明。

另外，DSP方面很多原始資料、包括編譯環(huán)境CCS都是英文的，所以建議學(xué)生多看、多練，適當(dāng)?shù)靥岣哂⑽乃揭彩潜夭豢缮俚?。最后，遇到不懂的疑難問題可以訪問TI公司的官方網(wǎng)站尋求準(zhǔn)確的答案。這些細(xì)節(jié)之處都可以調(diào)動(dòng)各方資源來培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維水平。

3 結(jié)束語

DSP應(yīng)用技術(shù)這門課程作為電子類專業(yè)的核心課程與技術(shù)，其重要性不言而喻。本文提出了高職院校中的DSP教學(xué)方法，只有把教學(xué)方法與學(xué)生實(shí)際情況結(jié)合起來，因材施教，注重實(shí)踐，才能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，掌握學(xué)習(xí)方法，真正培養(yǎng)出符合市場(chǎng)需要的DSP應(yīng)用人才。

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