zt_《dsp器件原理与应用》

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1、《DSP器件原理及应用》教案授课教师：周天授课对象：031112、031111、031141课程性质：专业任意选修课授课日期：2006下学期1~5、7~11周教学基本进度教学（含实践）学时主要教学内容说明17～18、9第5章片内外设授课19～20第6章C2000指令系统授课21～24第7章系统硬件应用授课25～30第8章系统软件应用授课31～32第10章C2000DSP开发工具与实验平台授课33～34实验一：CCS开发调试环境实验实验35～36实验二：寻址方式与数据存取实验实验37～38实验三：有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验1实验3

2、9～40实验三：有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验2实验第一次授课安排一、教学目的与要求通过本次课程教学，使同学们从总体上对TMS320C2XX的发展现状与趋势、分类、应用和主要特点有清楚地了解，掌握实现数字信号处理的主要技术途径。二、教学内容提要²数字信号处理实现技术途径数字信号处理的实现方法一般有以下几种：Ø在通用的计算机（如PC机）上用软件（如Fortran、C语言）实现；Ø在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；Ø用通用的单片机（如MCS-51、96系列等）实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等；Ø用通

3、用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；Ø用专用的DSP芯片实现。在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用DSP芯片很难实现，例如专用于FFT、数字滤波、卷积、相关等算法的DSP芯片，这种芯片将相应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现，无需进行编程。²DSP芯片的发展现状与趋势以DSP芯片为核心构造的数字信号处理系统，可集数据采集、传输、存储和高速实时处理为一体，能充分体现数字信号处理系统的优越性。目前，DSP芯片正在向高性能、高集成化及低成本的方向

4、发展，各种各类通用及专用的新型DSP芯片在不断推出，应用技术和开发手段在不断完善。DSP芯片的发展只要从以下几个方面研究：Ø大容量Ø高速度Ø多个DSP并行处理Ø更加先进的开发工具²DSP芯片的分类²DSP芯片的应用简介²TMS320C2XX主要特点Ø处理能力强。指令周期最短为25ns，运算能力达40MIPS；Ø片内具有较大的闪存。TMS320C2XX是最早使用闪烁存储器的DSP芯片。闪存具有比ROM灵活、比RAM便宜的特点。TMS320F206和TMS320F207片内具有32K字的闪烁存储器和4.5K字的RAM。利用闪存存储程序，不仅降

5、低了成本，减小了体积，同时系统升级也比较方便；Ø功耗低。TMS320C2XX系列DSP芯片在5V工作时每个MIPS消耗1.9mA，在3.3V工作时每个MIPS消耗1.1mA。使用DSP核的省电模式可进一步降低功耗；Ø资源配置灵活，现有10多种具有不同资源配置的芯片；Ø此外，TMS320C24X系列芯片为数字控制系统的应用做了优化设计。²为什么要学习DSP的硬件组成与体系结构因为：随着DSP芯片体积不断缩小、功耗不断降低、成本进一步下降，多处理部件和灵活的体系结构是DSP芯片的典型特征，不学习DSP的硬件组成与体系结构：CASE-I在编程序

6、时不知道哪些资源是可用的；CASE-II硬件设计时，不知道怎样发掘芯片的潜能，也就是说芯片的资源是否有浪费；CASE-III调试时，对出现的问题和现象无法确切分析和解释。也就是说，贯穿DSP选型、设计、调试都离不开对硬件组成与体系结构²C2XX硬件组成TMS320C2XX的总体硬件结构主要包括：Ø中央处理单元(CPU)Ø存储器Ø片内外围一、教学重点或难点²基于DSP芯片的特点指出其是实现数字信号处理的主要技术途径之一，具有十分广泛和重要的应用前景；²难点是熟练、准确地掌握C2XXDSP芯片的硬件组成。二、作业或思考题²数字信号处理实现技术

7、主要途径？²DSP芯片与单片机的主要区别？²TMS32C2XXDSP芯片主要性能与应用？第二次授课安排一、教学目的与要求²通过本节课，使同学对C2XX的内部结构有一个初步的了解，从结构上体会这类DSP器件的功能和各功能实现的硬件机理，以及采用改进结构的优势所在。²对引脚和信号的名称和作用的讲解，使学生拿到一个DSP芯片后能知道如何连接、测试，这部分内容与实际应用密切相关。一、教学内容提要²C2XX总线结构TMS320C2XX采用改进的哈佛结构，芯片内部具有两套分别独立的程序存储器总线和数据存储器总线，使数据的吞吐率提高了一倍，从而使其处理

8、能力得到最大程度的优化。²引脚与信号说明主要介绍TMS320C203和TMS320F206的引脚和信号说明。²中央算术逻辑单元Ø输入定标部分一个32-bit输入数据定标移位器(输入移位器)使一