《数字信号与DSP处理》教案

职业技术学院《数字信号与DSP处理》教案序号1周次1讲课形式讲授讲课章节名称绪论教学目的掌握信号处理的基本概念；理解数字信号处理的实现措施；；理解数字信号处理的特点；理解数字信号处理的应用。教学重点信号的分类；信号处理的实现措施；数字信号处理的应用。教学难点几种信号的区别；数字信号处理的应用使用教具无课外作业课后体会通过讲解，学生基本掌握了数字信号处理的基本概念和应用。讲课重要内容信号、系统和信号处理信号（signal）信号是信息的物理体现形式，是传载信息的函数。有四类。持续时间信号（analogsignal）：幅度和时间都取持续变量。时域离散信号：幅度取值持续，但时间取值离散。（来源于对模拟信号的采样）幅度离散信号：时间变量取持续值，幅度取离散值。数字信号：幅度和时间都取离散值。系统（system）处理信号的物理设备。但凡能将信号加以变换以到达人们规定的多种设备或运算都称为系统。模拟系统：输入与输出均为模拟信号的系统。持续时间系统：输入与输出均为离散时间信号的系统。数字系统：输入与输出均为数字信号的系统。信号处理（signalprocessing）信号处理时研究用系统对具有信息的信号进行处理，以获得人们所但愿的信号，从而到达提取信息，便于运用的一门学科。数字信号处理：把信号转换成数字或符号表到达序列，通过计算机或通用信号处理设备，用数字的数值计算措施进行处理，以到达提取有用信息便于应用的目的。二、数字信号处理的实现措施1.软件实现：按照原理和算法，自己编写程序或者采用现成的程序在通用计算机上实现；2.硬件实现：按照详细的规定和算法，设计硬件构造图，用乘法器、加法器、延时器、控制器、存储器以及输入输出接口等基本部件实现。（选用合适的DSP芯片）三、数字信号处理系统的基本构成将输入信号x（t）进行滤波，滤掉高于折叠频率的分量，以防止信号频谱的混叠；经采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x（n）；数字信号处理器对x（n）进行处理，得数字信号y（n）；经D/A转换器，将y（n）转换为模拟信号；经低通滤波器滤除高频分量，得到平滑的模拟信号y（t）；四、数字信号的特点精度高灵活性高可靠性强轻易大规模集成可以实现模拟系统无法实现的诸多功能。五、数字信号处理的应用1.滤波与变化2.通信3.语音、语言4.图像、图形；5.消费电子6.工业控制与自动化7.医疗8.军事。六、数字信号处理的发展方向1.数字汇聚2.远程会议系统3.融合网络4.数字图书馆5.图像与文本合一的信息检索业务6.多媒体通信7.个人信息终端。扬州工业职业技术学院教案序号2周次1讲课形式讲授讲课章节名称1.1-1.2时域离散信号教学目的1、掌握离散时间信号的表达措施；2.掌握序列的经典运算（移位、和、积、翻转、尺度变换）3.掌握几种常用的序列。教学重点离散时间信号的表达措施；序列的经典运算（移位、和、积、翻转、尺度变换）几种常用的序列。教学难点序列的经典运算（移位、和、积、翻转、尺度变换）使用教具课外作业P291-2课后体会通过实例讲解，学生很轻易就掌握了序列的表达、运算和常用的序列。讲课重要内容[复习]什么是离散时间信号（序列）数字信号处理系统的基本构成是什么？【课程引入】离散时间信号时时间离散化的模拟信号，这种信号来源于对模拟信号的采样。数字信号处理最终要处理的是数字信号，但为简朴，在理论研究中一般研究时域离散信号和系统。【课程讲授】一离散时间信号（Discrete-timesignals）定义（definition）：对模拟信号Xa（t）进行等间隔采样，采样间隔为T，得到，n取整数。对于不一样的n值，是一种有序的数字序列：，该数字序列就是离散时间信号。为简化，不写采样间隔，形成x（n）信号，称为序列（sequence）。二、表达1.用集合符号表达序列：{x(n)}={1,2,3,4,3,3,2,1};2.用公式表达：用图形表达三、序列的运算（Thebasicoperationsofsequences）序列的简朴运算有加法、乘法、移位、翻转及尺度变换加法和乘法：同序号的序列值逐项对应相加和相乘。移位、翻转和尺度变换移位：设序列为x（n），则序列表达序列x（n）进行移位。翻转：尺度变换：x(mn)是x(n)序列每隔m点取一点形成的序列，相称于n轴的尺度变换。保留x（0）。四、常用的经典序列1.单位采样序列（Unitsamplesequence）2.单位阶跃序列（Theunitstepsequence）矩形序列（Therectangularsequence）实指数序列（Exponentialsequence）正弦序列（Sinusoidalsequence）周期序列（Periodofsequence）：假如对所有n存在一种最小的正整数N，使下面等式成立：X（n）=x（n+N），则称序列为周期性序列，周期为N。7.正弦序列的周期性判断（threecases：）五、用单位采样序列表达任一序列。【总结】本次课程学习了序列的表达、运算和常用序列。扬州工业职业技术学院教案序号3周次1讲课形式讲授讲课章节名称1.3时域离散系统教学目的1、掌握线性时不变系统、因果稳定系统；2掌握卷积的概念及图解法求卷积。教学重点线性时不变系统、因果稳定系统的鉴定；卷积的概念和图解求法的环节。教学难点判断系统的时不变、因果稳定性。使用教具无课外作业P291-5,1-6,1-7课后体会通过实例讲解，学生基本掌握了线性时不变系统、因果系统的鉴定。讲课重要内容[复习提问]什么是系统？有几种？[新课讲授]一、时域离散系统的表达一种离散时间系统是将输入序列变换成输出序列的一种运算。记为：T[.]。在时域离散系统中，最重要和最常用的是线性时不变系统。二、线性时不变系统（LTI：Linear,time-Invariantsystem）1.线性系统（Linearsystem）：系统的输入、输出之间满足叠加原理的系统称为线性系统。设：时不变系统（Time-invariantsystem）系统对输入信号的运算关系T[]在运算过程中不随时间变化;系统对于输入信号的响应与信号加于系统的时间无关。系统的输出随输入延迟而延迟同样单位；这种系统称为时不变系统，用公式表达如下：例：判断系统与否是线性时不变系统。（答案：线性系统。非时不变系统）三、线性时不变系统及输入与输出之间的关系线性时不变系统的一种重要特性，它的输入与输出序列之间存在线性卷积关系。单位脉冲响应的定义：设系统的输入，系统输出的初始状态为零，定义这种条件下的系统输出为系统的单位脉冲响应，用表达。计算卷积的措施：图解法、解析法、matlab语言3.图解法计算卷积的环节反转；首先将和中的变量n换成m，变成用，并将波形翻转，得到移位；然后将移位n，得到相乘：将与在相似的对应点相乘。相加（求和）；将所有对应点乘积累加起来，就得到n时刻的卷积值。对所有的n反复以上的环节，就得到所有的卷积值y（n）。两序列的长度分别为N和M，则线性卷积后序列的长度为N+M-1两个有用的公式四、系统的因果性和稳定性1.因果系统（Causalsystem）（（系统在物理上的可实现性）定义1：当n<0时，序列值恒等于零的序列称之为因果序列。定义2：系统的输出，只取决于n时刻以及n时刻此前的输入序列，与n时刻后来的输入序列无关的系统称为因果系统。定理：LTI系统具有因果性的充要条件：系统单位取样响应满足h(n)=0，n<02、稳定系统（stablesystem）（系统能否正常工作）定义1：若存在一种数M，对任意n都满足|x(n)|<M，称该序列有界。定义2：输入序列有界，输出序列也有界的系统称为稳定系统。定理：系统稳定的充要条件是系统的单位取样响应h(n)绝对可和。例：若描述某离散系统特性的单位脉冲响应为：，试讨论系统的因果稳定性。解：因果性，因在n<0时，h(n)≠0，故系统为非因果系统稳定性，【总结】本次课程讲述了时域离散系统的线性时不变特性及因果稳定性。以及线性时不变系统输入与输出之间的关系。扬州工业职业技术学院教案序号4周次2讲课形式讲授讲课章节名称1.4线性常系数差分方程1.5模拟信号数字处理措施教学目的1掌握线性常系数差分方程的描述措施；理解其求解措施；2.掌握采样定理教学重点线性常系数差分方程的描述措施；采样定理教学难点采样定理2数字信号转换成模拟信号使用教具无课外作业复习课后体会通过实例讲解，学生基本掌握了本次课程内容。教学效果良好。讲课重要内容【复习提问】1.代表的系统与否是时不变系统？2.设线性时不变系统的单位脉冲响应，a为常数，试分析该系统的因果稳定性。3.设求y（n）=x(n)*h(n)【新课讲授】一、时域离散系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程1.输入输出描述法：描述一种系统时，可以不管系统内部的构造怎样，将系统当作一种黑盒子，只描述或者研究系统输出与输入之间的关系，这种措施称为输入输出描述法。模拟系统——微分方程时域离散系统——差分方程线性时不变系统——线性常系数差分方程线性常系数差分方程（linearconstant-coefficentdifferenceequation）（1）一种N阶线性常系数差分方程用下式表达x(n)和y(n)分别是系统的输入序列和输出序列。ai和bi均为常数y(n-i)和x(n-i)项只有一次幂，没有互相交叉项。差分方程的阶数：差分方程的阶数：方程y(n-i)项中i的取值最大与最小之差。（2）线性常系数差分方程的求解经典解法：较麻烦，少用递推解法：简朴，合用于计算机求解变换域措施：z变换。二、模拟信号数字处理措施1.采样定理 （1）理想采样：周期抽样脉冲序列p(t)与原函数xa(t)相乘（2）采样前后信号的频谱变化在傅里叶变换中，两信号在时域相乘的傅里叶变换等于两个信号分别的傅里叶变换的卷积。ΩΩs=2π/T，称为采样角频率，单位是弧度/秒表明：采样信号的频谱是原模拟信号的频谱以Ωs为周期，进行周期延拓而成的。要想持续带限信号抽样后可以不失真地还原出原信号，则抽样频率必须不小于或等于两倍原信号频谱的最高频率(要想持续带限信号抽样后可以不失真地还原出原信号，则抽样频率必须不小于或等于两倍原信号频谱的最高频率(Ωh≤Ωs/2)，这就是奈奎斯特抽样定理。2.A/DC转换器：将模拟信号转换成数字信号由模/数转换器(Analog/DigitalConverter)完毕。3.数字信号转换成模拟信号若抽样信号通过一理想低通滤波器就可以不失真地将原模拟信号恢复出来。(1)低通滤波器的冲激响应h（t）(2)抽样信号通过理想低通滤波器后的输出ya（t）(3)内插函数的特性内插函数波形内插函数波形(4)抽样内插公式所决定的信号内插恢复过程四、D/A转换器的基本原理D/AD/A转换器的原理框图为：【总结】本次课程学习了常系数线性差分方程的描述；理解了模拟信号数字化处理措施。扬州工业职业技术学院教案序号5周次2讲课形式讲授讲课章节名称2.1-2.2时域离散信号的傅里叶变换的定义及性质教学目的掌握时域离散傅里叶变换的定义；理解时域离散信号傅里叶变换的周期性、线性、时移与频移性质、时域卷积定理、频域卷积定理。教学重点时域离散傅里叶变换的定义；时域离散信号傅里叶变换的性质教学难点时域离散信号傅里叶变换的性质使用教具无课外作业课后体会通过理论讲解、配合一定的实例分析，学生基本掌握了时域离散傅里叶变换的定义和性质。讲课重要内容[课题引入]我们懂得在模拟领域中，信号一般用持续变量时间的函数表达，系统则用微分方程描述，在频域中，则用信号的傅里叶变换或拉普拉斯变换表达。而在时域离散信号和系统中，信号用时域离散信号表达，系统用差分方程来描述。在频域中，则用信号的傅里叶变换或Z变换来表达。[课程讲授]一、时域离散信号傅里叶变换的定义：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里叶变换为：记为：FT存在的充足必要条件为：，即序列绝对可和（absolutelysummable.）2.反变换：例1.求单位脉冲序列的傅里叶变换。解：例2：例3：二、时域离散信号傅里叶变换的性质1.FT周期性线性时移与频移性质时域卷积定理【总结】本次课程学习了序列的傅里叶变换的定义和性质。扬州工业职业技术学院教案序号6周次2讲课形式讲授讲课章节名称2.5序列的Z变换（ztransform）教学目的掌握Z变换的定义；掌握序列特性对收敛域的影响。教学重点Z变换的定义；收敛域（regionofconvergence）教学难点序列特性对收敛域的影响使用教具无课外作业P722-14课后体会通过理论加实例讲解，学生基本掌握了Z变换的定义和收敛域讲课重要内容【复习提问】求的傅里叶变换若已知的傅里叶变换为，求，的傅里叶变换[课程讲授]一、序列x(n)的Z变换定义及收敛域1：定义1：定义Z变换存在的条件Z变换存在的条件：级数绝对可和，即2：收敛域（ROC）：2：收敛域（ROC）：对任意给定的序列x(n)，使其z变换收敛的所有z值的集合。一般来说，Z变换将在z平面上的一种环形区域中收敛，收敛域为常用的z变换时一种有理函数，用两个多项式只比表达：，分子多项式P（z）的根式X（z）的零点；分母多项式的根是X(z)的极点。在极点处Z变换不存在。因此收敛域中没有极点。二、序列特性对收敛域的影响1：有限长序列：1：有限长序列：此类序列只在有限的区间（n1≤n≤n2）具有非零的有限值。其z变换为：2：右序列：2：右序列：当n≥n1时，x(n)有值，当n<n1时，x(n)=0。其z变换为：右边序列的收敛域为：假如是因果序列，收敛域为：3：左序列：3：左序列：当n≤n2时，x(n)有值，当n>n2时，x(n)=0。其z变换为：收敛域为：4：双边序列：4：双边序列：可看做是一种左边序列和一种右边序列之和，其z变换为：收敛域为：【总结】扬州工业职业技术学院教案序号7周次3讲课形式讲授讲课章节名称逆Z变换教学目的掌握逆Z变换的定义；掌握序列特性对收敛域的影响。教学重点Z变换的定义；收敛域（regionofconvergence）教学难点序列特性对收敛域的影响使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论加实例讲解，学生基本掌握了逆Z变换的定义和收敛域讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是Z变换，Z变换具有什么意义呢？在系统分析中具有什么作用？指数上升序列的Z变换求解分析。[新课引入]Z变换可以进行立水桥安系统分析，在完毕分析后，需要理解系统的特性以及序列输入输出，此时需要进行逆Z变换。那么逆Z变换怎样进行呢？逆Z变换为Z变换的逆过程，给定X(z)及其收敛域，求x(n)正变换：ZT[x(n)]=X(z)反变换：ZT-1[X(z)]=x(n)x(nx(n)=ZT-1[X(z)]求解分析直接计算围线积分比较麻烦的，因此常用如下三种措施求逆z变换的幂级数展开法（长除法）部分分式展开法留数定理法。按照Z变换定义式，可以用长除法将X(z)写成幂级数形式，级数的系数就是序列x(n)。要阐明的是，假如x(n)是右序列，级数应是降幂排列，展成负幂级数；如x(n)是左序列，级数则是升幂排列，展开成正幂级数。因此在展开幂级数之前应考察X(z)的收敛域，以判断对应的是左边序列还是右边序列，进而根据序列是右边序列(或左边序列)，确定应展开为z的负幂级数(或正幂级数)。例1已知用长除法求其逆Z变换x(n)。解：由收敛域鉴定这是一种右序列，用长除法将其展成负幂级数部分分式展开法对于大多数单阶极点的序列，常常用部分分式展开法求逆Z变换。设x(n)的Z变换X(z)是有理函数，分母多项式是N阶，分子多项式是M阶，将X(z)展成某些简朴的常用的部分分式之和，通过查表(参照P70表4-3)求得各部分的逆变换，再相加即得到原序列x(n)。设X(z)只有N个一阶极点，可展成正式留数法留数法不做严格规定。课程小结：本次课程重要分析了逆Z变换的定义，同步分析了对逆ZX变换的常见的三种求解方案，规定可以掌握长除法以及部分分式法两种方案，并深刻分析Z变换以及反变换的定义。扬州工业职业技术学院教案序号8周次3讲课形式讲授讲课章节名称运用z变换解差分方程教学目的掌握逆Z变换求解系统方程的措施。教学重点变换方案教学难点变换技巧使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论加实例讲解，学生基本掌握了逆Z变换的定义和收敛域讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是Z变换，Z变换具有什么意义呢？在系统分析中具有什么作用？指数上升序列的Z变换求解分析。[新课引入]简介了差分方程的递推解法，下面简介Z变换解法。这种措施将差分方程变成了代数方程，使求解过程简朴。设N阶线性常系数差方程为根据输入序列x(n)的输入时刻不一样，方程求解有两种状况，稳态解和暂态解。1.求稳态解假如输入序列x(n)是在n=0此前∞时加上的，n时刻的y(n)是稳态解，对式求Z变换，此时运用双边Z变换的线性与移位特性{ZT[x(n-n0)]=z-n0X(z)},得到2.求暂态解对于N阶差分方程，求暂态解必须已知N个初始条件。设x(n)是因果序列，即x(n)=0,n<0，已知初始条件y(-1),y(-2)…y(-N)。对(2.5.30)式进行Z变换时，注意这里要用单边Z变换。方程式的右边由于x(n)是因果序列，单边Z变换与双边Z变换是相似的。下面先求移位序列的单边Z变换。设等号左边进行单边Z变换，右边因x(n)为因果序列，因此单双边Z变换相似，ZT[x(n-k)]=z-kX(z),因此对上式差分方程做Z变换得该式右边第一部分与初始状态无关，称为零状态解；第二部分与输入信号无关，称为零输入解，两部分合起来构成方程的全解。课程小结：本次课程重要分析了逆Z变换的定义，同步分析了对逆ZX变换的常见的三种求解方案，规定可以掌握长除法以及部分分式法两种方案，并深刻分析Z变换以及反变换的定义。扬州工业职业技术学院教案序号9周次3讲课形式讲授讲课章节名称复习教学目的离散系统与离散信号掌握逆Z变换与反变换的定义应用掌握差分方程的求解方案教学重点Z变换的定义与应用教学难点差分方程的求解理论分析使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论加实例讲解，学生基本掌握了逆Z变换的定义和收敛域，通过复习学生可以离散系统与离散系统的分析措施。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是Z变换，Z变换求解差分方程分析，离散系统的分析与求解方案。本次课程重要对内容进行复习，并形成分析处理离散系统的能力。离散系统的重要知识点有哪些呢？[新课引入]1.离散控制系统的理论基础信号的基本形式(basicformofsignal)1)持续信号(continuous)2）采样信号sampling2.Z变换与反变换按照Z变换定义式，可以用长除法将X(z)写成幂级数形式，级数的系数就是序列x(n)。要阐明的是，假如x(n)是右序列，级数应是降幂排列，展成负幂级数；如x(n)是左序列，级数则是升幂排列，展开成正幂级数。因此在展开幂级数之前应考察X(z)的收敛域，以判断对应的是左边序列还是右边序列，进而根据序列是右边序列(或左边序列)，确定应展开为z的负幂级数(或正幂级数)。例1已知用长除法求其逆Z变换x(n)。解：由收敛域鉴定这是一种右序列，用长除法将其展成负幂级数部分分式展开法对于大多数单阶极点的序列，常常用部分分式展开法求逆Z变换。设x(n)的Z变换X(z)是有理函数，分母多项式是N阶，分子多项式是M阶，将X(z)展成某些简朴的常用的部分分式之和，通过查表(参照P70表4-3)求得各部分的逆变换，再相加即得到原序列x(n)。设X(z)只有N个一阶极点，可展成正式。用Z变换求解差分方程的用z变换求解差分方程与持续系统用拉氏变换求解微分方程类似。其思想是：首先通过Z变换，将离散时域问题转化到z域中考虑，将差分运算转换为代数运算，然后通过Z反变换求得离散解。用Z变换求的解，已知初始条件为四、离散系统的稳定性1、稳定条件2、稳定判据3、参数对系统稳定性影响课程小结：通过理论加实例讲解，学生基本掌握了逆Z变换的定义和收敛域，通过复习学生可以离散系统与离散系统的分析措施。扬州工业职业技术学院教案序号10周次4讲课形式讲授讲课章节名称DFT的定义及物理意义教学目的掌握时域离散傅里叶变换的定义；教学重点时域离散傅里叶变换的定义；教学难点时域离散信号傅里叶变换的性质使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论讲解、配合一定的实例分析，学生基本掌握了时域离散傅里叶变换的定义和性质。讲课重要内容[课题引入]我们懂得在模拟领域中，信号一般用持续变量时间的函数表达，系统则用微分方程描述，在频域中，则用信号的傅里叶变换或拉普拉斯变换表达。而在时域离散信号和系统中，信号用时域离散信号表达，系统用差分方程来描述。在频域中，则用信号的傅里叶变换或Z变换来表达。离散信号的傅立叶变换为差分方程的求解以及离散系统分析提供了重要的工程处理措施，目前的FFT技术奠定了数字信号分析处理的基础。[课程讲授]一、时域离散信号傅里叶变换的定义：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里叶变换为：记为：FT存在的充足必要条件为：，即序列绝对可和（absolutelysummable.）2.反变换：例1.求单位脉冲序列的傅里叶变换。解：DFT的定义是针对任意的离散序列中的有限个离散抽样的，它并不规定该序列具有周期性。由DFT求出的离散谱是离散的周期函数，周期为、离散间隔为。离散谱有关变元k的周期为N。假如称离散谱通过IDFT所得到的序列为重建信号，，则重建信号是离散的周期函数，周期为(对应离散谱的离散间隔的倒数)、离散间隔为(对应离散谱周期的倒数)。经IDFT重建信号的基频就是频域的离散间隔，或时域周期的倒数，为。实序列的离散谱有关原点和(假如N是偶数)是共轭对称和幅度对称的。因此，真正有用的频谱信息可以从0~范围获得，从低频到高频。在时域和频域范围内的N点分别是各自的主值区间或主值周期。【总结】本次课程学习了序列的傅里叶变换的定义和性质。离散傅立叶变化与持续信号的傅立叶变换具有一定的相似性，同步也有所不一样，重要变目前时间以及频率的离散方面。因此要可以结合持续信号变换进行对比分析，掌握DFT的定义以及措施原理。扬州工业职业技术学院教案序号11周次4讲课形式讲授讲课章节名称时域离散信号的傅里叶变换的定义及性质教学目的掌握时域离散傅里叶变换的定义；理解时域离散信号傅里叶变换的周期性、线性、时移与频移性质、时域卷积定理、频域卷积定理。教学重点时域离散傅里叶变换的定义；时域离散信号傅里叶变换的性质教学难点时域离散信号傅里叶变换的性质使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论讲解、配合一定的实例分析，学生基本掌握了时域离散傅里叶变换的定义和性质。讲课重要内容[课题引入]我们懂得在模拟领域中，信号一般用持续变量时间的函数表达，系统则用微分方程描述，在频域中，则用信号的傅里叶变换或拉普拉斯变换表达。而在时域离散信号和系统中，信号用时域离散信号表达，系统用差分方程来描述。在频域中，则用信号的傅里叶变换或Z变换来表达。离散信号的傅立叶变换为差分方程的求解以及离散系统分析提供了重要的工程处理措施，目前的FFT技术奠定了数字信号分析处理的基础。[课程讲授]一、时域离散信号傅里叶变换的定义：（Thediscrete-timeFouriertransform）1.序列x（n）的傅里叶变换为：记为：FT存在的充足必要条件为：，即序列绝对可和（absolutelysummable.）2.反变换：例1.求单位脉冲序列的傅里叶变换。解：例2：例3：二、时域离散信号傅里叶变换的性质1.FT周期性线性时移与频移性质时域卷积定理【总结】本次课程学习了序列的傅里叶变换的定义和性质。离散傅立叶变化与持续信号的傅立叶变换具有一定的相似性，同步也有所不一样，重要变目前时间以及频率的离散方面。因此要可以结合持续信号变换进行对比分析，掌握DFT的定义以及措施原理。扬州工业职业技术学院教案序号12周次4讲课形式讲授讲课章节名称迅速傅里叶变换教学目的掌握迅速傅立叶变换的定义理解迅速傅立叶变换的应用教学重点FFT的定义教学难点计算措施使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论讲解、配合一定的实例分析，学生基本掌握了迅速傅里叶变换的定义和性质。讲课重要内容[课题引入]在数值电路的传播中，为了防止信号干扰，需要把一种持续信号x(t)先通过取样离散化为一列数值脉冲信号x(0),x(1),……,然后再通过编码送到传播电路中。假如取样间隔很小，而持续信号的时间段又很长，则所得到的数值脉冲序列将非常庞大。因此，传播这个编码信号就需要长时间的占用传播电路，对应地也需要付出昂贵的电路费用。那么能否通过合适处理是使上述的数值脉冲序列变短，而同步又不会丧失有用的信息？的通过研究，人们发现，假如对上述数值脉冲序列作如下的变换处理：就是所谓的离散傅立叶变换，简称DFT。目前我们来分析一下计算DFT所需要的工作量。假如我们不考虑公式（7.1）中指数项的运算，那么计算其每一种点X(n)需要N次复数乘法和N-1次的复数加法。显然当N很大时，这个工作量也非常巨大。正是由于这个原因，使得DFT的应用范围在过去很长的时间里受到了严格的限制。注意到公式（1）是非常有规律性的，那么能否运用这种规律性来减少DFT的计算时间注意到可以表到达一种矩阵运算，而FFT实际上是一种矩阵分解算法，它对N的规定有一定的限制，一般N取成，其中r是正整数。为了愈加直观，这里我们假定r=2,N=4，并引进记号则式可改写为如下的矩阵形式：注意到，k为整数，则还可简化为上式以及后来的式子中没有把写成1，完全是为了后来推广的需要。第二步我们要做的是，把上述矩阵分解为两个矩阵的乘积：更一般的，对，FFT算法将把原矩阵分解为r个矩阵的乘积，每个因子矩阵具有最小数据的复数加法和复数乘法运算。假如推广上述成果，则当时，FFT需要Nr/2个复数乘法和Nr个复数加法。对应的，直接算法需要个复数乘法和N(N-1)个复数加法，两者的工作量之比为：乘法2N/r，加法（7.N-1）/r，假如N=1024，则FFT算法的乘法运算次数将减少为直接法的二百分之一，显然工作量节省是相称可观的。【总结】本次课程学习了迅速傅立叶变换迅速傅立叶傅立叶变化与持续信号的傅立叶变换具有一定的相似性，同步也有所不一样，重要变目前时间以及频率的离散方面。因此要可以结合持续信号变换进行对比分析，掌握FFT的定义以及措施原理。扬州工业职业技术学院教案序号13周次5讲课形式讲授讲课章节名称时域离散系统的网络构造教学目的掌握时域离散系统的网络构造时域离散系统的网络构造的应用教学重点时域离散系统的网络构造教学难点计算措施使用教具无课外作业补充作业课后体会通过理论讲解、配合一定的实例分析，学生基本掌握了迅速傅里叶变换的定义和性质。讲课重要内容[课题引入]1、数字滤波器(系统)的实现措施(1)运用专用计算机的(DSP)；(2)直接运用计算机和通用软件编程实现。一般IIR系统的输入、输出服从N阶差分方程（1）则其系统函数H(Z)为（2）上式表达为IIR滤波器形式，都为0时就是一种FIR滤波器。2、网络构造的分类(1)有限长脉冲响应网络，简称FIR(FiniteImpulseResponse)，FIR网络一般不存在输出对输入的反馈支路，如：(2)无限长脉冲响应网络，简称IIR(InfiniteImpulseResponse)，IIR网络存在输出对输入的反馈，如：。3.数字网络的信号流图表达(1)差分方程中数字滤波器的基本操作：①加法，②乘法,③延迟。(2)三种基本操作的信号流图表达单位延迟单位延迟相乘相加图1三种基本运算的流图表达箭头旁边标明增益，不标明则认为增益为1。两个变量相加，用一种圆点表达，圆点称为网络一节点。输入x(n):源节点或输入节点输出y(n):吸取节点或输出节点系统的稳定性靠于单位圆上个零点和极点对消来保证。用硬件实现此构造时，由于多种误差的存在（如寄存器长度是有限的），使零点，极点不能完全对消，从而影响系统稳定。网络构造中，和一般为复数，需要乘法器完毕复数乘法运算，不便于硬件实现。【总结】本次课程学习了时域离散系统的网络构造，规定能理解时域离散系统的网络构造的体现方式与理解方式。扬州工业职业技术学院教案序号14周次5讲课形式讲授讲课章节名称DSP概述教学目的掌握DSP的基本概念，发展历史以及学习措施教学重点DSP的基本概念以及应用实践方案教学难点DSP应用实践方案使用教具无课外作业补充作业课后体会本次课程属于对DSP课程的概念认知，学生可以通过对单片机的对比理解DSP的基本概念，教学效果良好。讲课重要内容[课题引入]前面的课程我们重要分析了DSP的基本理论，理解了课程的理论基础以及分析研究方案，本次课程重要对DSP的基本硬件概念以及实践应用、学习方案进行分析研究，[课程讲授]数字信号处理概述数字信号处理(DigitalSignalProcessing，简称DSP)，也就是对信号的数字处理，它是从20世纪60年代发展起来的一门波及到许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。数字信号处理是运用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以便提取有用的信息并进行有效的传播与应用。数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几种方面发展起来的。数字信号处理在理论上的发展推进了数字信号处理应用的发展；反过来，数字信号处理越来越广泛的应用需求又增进了数字信号处理理论的不停提高。数字信号处理特点与模拟信号处理相比，数字信号处理具有如下某些明显的长处：1.精度高2.可靠性高3.灵活性强4.易于大规模集成5.可获得高性能指标数字信号处理与模拟信号处理相比尽管具有以上诸多长处，但从主线上说，数字信号处理也有其局限性，模拟信号处理仍然不可缺乏，不也许被数字信号处理完全替代。数字信号处理的实现措施数字信号处理的实现措施可以分为三类：软件实现法、硬件实现法和软硬件结合实现法。详细实现方式一般有如下几种：1.在通用的计算机上用软件实现。2.在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现。3.用通用的单片机(如MCS-51、MCS-96、MSP430系列等)实现。4.用通用可编程DSP处理器实现。5.用专用DSP处理器实现。6.用FPGA等可编程逻辑阵列器件来实现。7.用专用集成电路ASIC实现。8.片上系统SoC。DSP处理器的应用【总结】本次课程属于对DSP课程的概念认知，学生可以通过对单片机的对比理解DSP的基本概念，教学效果良好。扬州工业职业技术学院教案序号15周次5讲课形式讲授讲课章节名称芯片的CPU构造简介教学目的掌握DSP的CPU特性教学重点芯片的CPU构造教学难点工作原理使用教具无课外作业补充作业课后体会本次课程属于对DSP芯片CPU课程的概念认知，学生可以通过对单片机的对比理解DSP的基本概念，教学效果良好。讲课重要内容[课题引入]前面的课程我们重要分析了DSP的基本理论，理解了课程的理论基础以及分析研究方案，本次课程重要对DSP的基本硬件概念以及实践应用、学习方案进行分析研究，[课程讲授]DSP处理器的特点DSP处理器将程序代码和数据的存储空间分开，各空间有自己独立的地址总线和数据总线，可独立编址和独立访问，可对程序和数据进行独立传播，这就是所谓的哈佛构造，如图1-1(b)所示。采用哈佛构造，可同步取指令和取操作数，并行地进行指令和数据的处理，从而可以大大地提高运算的速度，非常适合于实时的数字信号处理。为了深入提高信号处理效率，在哈佛构造的基础上，又加以改善，使得程序代码和数据存储空间之间也可以进行数据的传送，称为改善的哈佛构造，如图1-1(c)所示。许多DSP处理器内部都采用多总线构造，这样保证在一种机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间，大大提高了DSP的运行速度。例如TMS320C54xDSP系列内部有P、C、D、E等4条总线，每条总线中均有地址总线和数据总线，这样在一种机器周期内可以完毕如下操作：(1)从程序存储器中取一条指令。(2)从数据存储器中读两个操作数。计算机在执行一条指令时，总要通过取指、译码、取数、执行运算等环节，需要若干个指令周期才能完毕。流水线技术是将各指令的各个环节重叠起来执行，而不是一条指令执行完毕之后，才开始执行下一条指令，即第一条指令取指后，在译码时，第二条指令就取指；第一条指令取数时，第二条指令译码，而第三条指令就开始取指，……，依次类推DSP处理器内部一般都包括多种处理单元，如算术逻辑运算单元（ALU）、辅助寄存器运算单元（ARAU）、累加器（ACC）及硬件乘法器（MUL）等。它们可以在一种指令周期内同步进行运算。DSP处理器的这种多处理单元构造，尤其合用于大量乘加操作的矩阵运算、滤波、FFT、Viterbi译码等。在DSP处理器的指令系统中，设计了某些完毕特殊功能的指令，以便更好地满足数字信号处理的需要。例如，TMS320C54xDSP系列中的FIRS和LMS指令，专门用于完毕系数对称的FIR滤波器和LMS算法。为了实现FFT、卷积等运算，目前的DSP处理器大多在指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序寻址”指令和其他特殊指令，使得在进行这些运算时，速度大大地提高。【总结】本次课程属于对DSP的CPU课程的概念认知，学生可以通过对单片机的对比理解DSP芯片的基本特点，教学效果良好。扬州工业职业技术学院教案序号16周次6讲课形式讲授讲课章节名称存储器和I/O空间教学目的掌握TMS320C54x存储器和I/O空间的基本概念以及存储单元的分派方式，同步理解I/O空间配置教学重点TMS320C54x存储器概念I/O空间教学难点存储器控制位使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机存储器的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握存储器以及I/O空间配置的有关知识。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的CPU构造，CPU是用来进行程序的执行数据的处理，那么处理的数据存储在什么位置呢？怎样进行配置？[新课引入]DSP扩展存储器重要分为两类：ROM和RAM。ROM包括EPROM、EEPROM、FlashMemroy等。这一类存储器重要用于存储顾客程序和系统常数表，一般映像在程序存储空间。RAM重要指静态RAM(SRAM)。本章重要讨论片内存储器，而片外扩展存储器将在后续章节中详细简介。有TMS320C54x芯片内都包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。在芯片中有两类RAM：双寻址RAM(DARAM)和单寻址RAM(SARAM)，分别也可称为双口RAM和单口RAM。DARAM每个机器周期可被访问两次。TMS320C54x因详细器件不一样，片内存储器的类型或容量也有些差异。1.存储器空间TMS320C54x采用改善的哈佛构造。存储空间由三个独立可选的存储空间构成，这三个独立可选的存储空间包括64K字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间。片内或片外的ROM和RAM、外部的EPROM和EEPROM以及芯片中的存储器映像寄存器包括在这三个空间中。在TMS320C54x中，片内存储器有DARAM、SARAM和ROM三种类型。它们一般配置在数据存储空间，但也可以配置在程序存储空间。片内ROM则一般配置在程序存储空间，但一部分ROM也可以配置到数据存储空间中。TMS320C54x的工作方式状态寄存器PMST提供了三个控制位：MP/、OVLY和DROM，用于在存储空间中配置片内存储器。使用这三个控制位可以设置片内存储器与否配置到存储空间，并指定片内存储器是配置到程序存储空间还是数据存储空间。2.I/O空间TMS320C54x除了程序存储空间和数据存储空间之外，还提供一种64K字的I/O空间(0000H～0FFFFH)。I/O空间都在片外，它的作用是与片外设备连接。使用PORTR和PORTW两条指令可对I/O空间寻址。I/O空间的读/写时序不一样于程序和数据存储器，它合用于访问映像到I/O空间的设备，而不是存储器。TMS320C54x尚有一种可屏蔽存储器保护选项，用来保护片内存储器的内容。当选定这项时，所有外部产生的指令都不能访问片内存储器空间。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的存储单元、存储器的地址以及分类，同步对TMS320C54x的I/O空间配置进行了分析，这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：补充作业，进行单片机与DSP存储空间与io配置对比。扬州工业职业技术学院教案序号17周次6讲课形式讲授讲课章节名称系统配置和中断教学目的掌握TMS320C54x系统配置和中断的基本概念以及存储单元的分派方式，同步理解系统配置教学重点TMS320C54x系统配置中断方式与中断控制教学难点寄存器控制位使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机存储器的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握DSP系统配置以及中断的有关方式以及中断知识。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的存储单元，CPU是用来进行程序的执行数据的处理，那么处理的数据存储在什么位置呢？怎样进行配置？[新课引入]TMS320C54x是16位定点DSP。TMS320C54x的中央处理单元(CPU)具有改善的哈佛构造、低功耗设计和高度并行性等特点。除此之外，高度专业化的指令系统可以全面地发挥系统性能。使用TMS320C54x的专用硬件逻辑的CPU，再配以按照顾客需要所选择的片内存储器和片内外设，可构成顾客的ASIC(ApplicationSpecificIntergratedCircuit，专用集成电路)以应用于电子产品的不一样领域。TMS320C54x系列定点DSP芯片共享同样的CPU内核和总线构造，但每一种器件片内存储器的配置和片内外设不尽相似。1.DSP系统配置系统配置和中断操作的内容包括:系统配置寄存器、中断优先级和中断向量表、外设中断扩展控制器(PIE)、中断向量、中断响应的流程、中断响应的时间、CPU中断寄存器、外设中断寄存器、复位、无效地址检测、外部中断控制寄存器。LF2407大部分的I/O口是多路复用的，复位时会被上拉为数字输入的模式。系统控制和状态寄存器（1）系统控制和状态寄存器－SCSR1,映射到数据存储器空间7018h。位15：保留位14：CLKSRC，CLKOUT引脚输出源选择0－CLKOUT引脚输出CPU时钟；1－CLKOUT引脚输出WDCLK时钟位1-0:SRAM的程序/数据空间选择00地址空间不被映射，该空间被分派到外部存储器0lSARAM被映射到片内程序空间10SARAM被映射到片内数据空间11SARAM被映射到片内程序空间，又被映射到片内数据空间2.中断MS320LF2407DSP具有3个不可屏蔽中断和6个可屏蔽中断（INT1-INT6），可采用中断扩展设计来满足大量外设中断需求。每个可屏蔽中断有多种中断源，每个中断源具有唯一的中断入口地址向量。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的存储单元、存储器的地址以及分类，同步对TMS320C54x的I/O空间配置进行了分析，这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：进行单片机与DSP存储空间与io配置对比。扬州工业职业技术学院教案序号18周次6讲课形式讲授讲课章节名称寻址方式教学目的掌握TMS320C54x七种不一样的寻址方式灵活运用不一样的寻址方式进行数据的存取教学重点TMS320C54x不一样寻址方式教学难点对的使用不一样的寻址方式使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机寻址方式的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握寻址方式的使用以及有关概念等方面的知识。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的CPU构造，CPU是用来进行程序的执行数据的处理，那么处理的数据存怎样进行存储，怎样在存储空间寻址呢[新课引入]硬件执行指令时，寻找指令所指定的参与运算的操作数的措施——寻址方式。根据程序的规定采用不一样的寻址方式，可以有效地缩短程序的运行时间和提高代码执行效率。C54x芯片的寻址方式可以分为两类：●数据寻址●程序寻址指令中具有执行指令所需的操作数。操作数紧随操作码寄存在程序存储器中。例如：LD#F180，A；将立即数F180加载到A。特点：指令中具有一种固定的立即数，运行速度较快，但需占用程序存储空间，并且数值不能变化。用途：用于表达常数或对寄存器初始化。注意：在立即寻址的指令中,应在数值或符号前面加一种“#”,表达是一种立即数,以区别于地址。绝对寻址：指令中具有所要寻找的操作数的16位存储单元地址。16位地址表达形式：①地址标号，如：TABLE；②16位符号常量，如：89AB、1234。特点：指令中包括一种固定的16位地址，能寻址所有数据存储空间，但运行速度慢，需要较大的存储空间。用一种符号或一种数字来确定外部I/O端口的地址。例如，把一种数从端口为FIFO的I/O口复制到AR5寄存器所指向的数据存储单元中。(1k)寻址：使用一种指定数据空间的地址来确定数据存储器中的一种地址。语法：容许所有使用单数据存储器(Smem)寻址的指令去访问数据空间的任意单元，而不变化DP的值，也不用对AR进行初始化。例如，把地址为PN的数据单元中的数据装到累加器A中。LD*(PN)，A累加器寻址将累加器的内容作为地址去访问程序存储单元，即将累加器中的内容作为地址，用来对寄存数据的程序存储器寻址。用途：用于完毕程序存储空间与数据存储空间之间的数据传播直接寻址运用数据指针DP和堆栈指针SP寻址。所要寻址的数据存储器16位地址是由基地址和偏移地址构成。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的存储单元、存储器的地址以及分类，同步对TMS320C54x的I/O空间配置进行了分析，这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：补充作业，进行单片机与寻址方式对比。扬州工业职业技术学院教案序号19周次7讲课形式讲授讲课章节名称TMS320C54x指令系统教学目的理解TMS320C54x指令系统的基本特性掌握常见的TMS320C54指令教学重点TMS320C54x指令特性以及规范教学难点较多的指令代码使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机指令系统的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握指令系统的使用以及有关概念等方面的知识。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的寻址方式，要进行程序的编写，就必须掌握对应的指令系统，实现对应的功能，那么TMS320c54的指令系统有哪些呢？有什么特性吗？新课讲解：1.C54x的助记符指令是由操作码和操作数两部分构成。在进行汇编此前，操作码和操作数都是用助记符表达。指令系统中的符号C54x的指令系统共有129条基本指令，由于操作数的寻址方式不一样，由它们可以派生多至205条指令，一共分为六个大类，有程序控制指令、数据传送指令、算术运算指令、并行操作指令、逻辑运算指令以及反复操作指令。如装载指令即取数或赋值指令，用于将存储器内容或立即数赋给目的寄存器，合计21条DLDLmem，dstdst=Lmem将Lmem所指定的单数据存储器中的32位数据送入累加器A或B中存储指令是将源操作数或立即数存入指定存储器或寄存器，合计14条格式：操作码源操作数[,移位数],目的操作数。。。。。。。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的存指令系统，对指令系统的特性以及常见指令集进行了分析，同步也对重点指令进行了举例研究。这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：补充作业，与单片机的汇编指令集进行对比扬州工业职业技术学院教案序号20周次7讲课形式讲授讲课章节名称伪/宏指令教学目的理解伪/宏指令的基本特性掌握常见的伪/宏指令教学重点伪/宏指令指令特性以及规范教学难点较多的指令代码使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机指令系统的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握指令系统的使用以及有关概念等方面的知识。讲课重要内容【新课讲授】1.IDLE指令格式：IDLEK操作数：K——短立即数，取值：1、2、3指令功能：(PC)+1→PC功能阐明：强迫程序执行等待操作直到产生非屏蔽中断或复位操作。PC值加1，芯片保持空闲状态直至中断产生。2.MAR指令格式：MARSmem功能阐明：修改由Smem所确定的辅助寄存器的内容。当CMPT=0时，只修改ARx的内容，不修改ARP。当CMPT=1时，若目前ARx为AR0，则修改ARx(ARP)的内容，但不修改ARP的值；若目前ARx不为AR0，则修改ARx的内容，然后再将x值赋给ARPRESET功能阐明：指令实现非屏蔽的PMST、ST0和ST1复位。(IPTR)<<7→PC0→OVA0→OVB1→C1→TC0→ARP0→DP1→SXM0→ASM0→BRAF0→HM1→XF0→C160→FRCT0→CMPT0→CPL1→INTM0→IFR0→OVMRSBX操作数：N——指明被修改的状态寄存器，N=0时，为ST0；N=1时，为ST1SBIT——表达状态寄存器被修改的位数，取值：0~155.SSBX操作数：N——指明被修改的状态寄存器，N=0时，为ST0；N=1时，为ST1SBIT——表达状态寄存器被修改的位数，取值：0~15XC指令功能：If(cond)Then紧接着的n条指令被执行Else紧接着执行n条NOP指令功能阐明：若n=1且满足条件,则执行仅随其后的一条单字指令。若n=2且满足条件,则执行仅随其后的一条双字指令或两条单字指令。若不满足条件，则执行n条NOP指令。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的存指令系统，对指令系统的特性以及常见指令集进行了分析，同步也对重点指令进行了举例研究。这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：补充作业，与单片机的汇编指令集进行对比扬州工业职业技术学院教案序号21周次7讲课形式讲授讲课章节名称目的文献链接教学目的目的文献的建立目的文献的连接措施教学重点目的文献的建立教学难点目的文献的建立使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机目的文献的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握DSP目的文献的使用以及有关概念等方面的知识。讲课重要内容链接器在处理段的时候，有如下2个重要任务：将由汇编器产生的COFF格式的一种或多种.obj文献链接成一种可执行的.out文献；重新定位，将输出的段分派到对应的存储器空间。链接器有2条命令支持上述任务：(1)

MEMORY命令。定义目的系统的存储器配置图，包括对存储器各部分命名，以及规定它们的起始地址和长度；(2)

SECTIONS命令。告诉链接器怎样将输入段组合成输出段，以及将输出段放在存储器中的什么位置。1.

MEMORY命令

作用：定义系统中所包括的多种形式的存储器，以及它们占据的地址范围。

句法：MEMORY{PAGE0：name

1[(attr)]：

orign=constant,

length=constant；PAGEl：name

n[attr]：

orign=constant,

length=constant；}PAGE——对一种存储空间加以标识。PAGE

0程序存储器，PAGE

l定为数据存储器。Name——对一种存储区间取名。

Origin——存储区的起始地址。键入Origin、Org或O都可Length——规定存储区的长度。键入Length、Len或L都可以Attr——这是一种任选项，为命名区规定1～4个属性。

。

MEMORY命令的使用。MEMORY{PAGE

0：

ROM：

origin=0c00h，

length=1000h；PAGE

1：

SCRATCH：

origin=60h，

length=20h；

ONCHIP：

origin=80h，

length=200h；}上述MEMORY命令所定义的系统的存储器配置如下：PAGE

0为程序存储器，名ROM，起始地址0C00H，长度4K字。PAGE

l为数据存储器，名SCRATCH，起始地址60H，长32字。

PAGEl为数据存储器，名ONCHIP，起始地址80H，长度512字。2.

SECTIONS命令作用：阐明怎样将输入段组合成输出段；

规定输出段在存储器中的寄存位置；

并容许重新命名输出段。句法：SECTIONS{name:[property，property，property，……]name:[property，property，property，……]name:[property，property，property，……]}Name——段名，每一种输出段的阐明都从段名开始。Property——性能参数，段名背面是一行阐明段的内容和怎样给

段分派存储单元的性能参数。

一种段重要的性能参数有：装入存储器分派(Load

allocation)。

定义段装入时的存储器地址，语法为

Load=allocation(这里allocation指地址)

或allocation

或>allocation(2)

运行存储器分派(Run

allocation)。

定义段运行时的存储器地址，语法为

Run=allocation

run>allocation

链接器为每个输出段在目的存储器中分派两个地址：一种是加载的地址，另一种是执行程序的地址。一般，这两个地址是相似的。有时要先将程序加载到ROM，然后在RAM中以较快的速度运行，只要用SECTIONS命令让链接器对这个段定位两次就行了。如.fir：

load＝ROM，run=RAM

SECTIONS命令的使用。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的目的文献连接进行分析，对目的文献的特性以及常见方案进行了分析，同步也对重点指令进行了举例研究。这些都是进行DSP芯片编程学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：补充作业，与单片机的目的文献集进行对比扬州工业职业技术学院教案序号22周次8讲课形式讲授讲课章节名称输入与输出模块教学目的掌握TMS320C54x常见的输入与输出模块教学重点输入输出模块的定义输入输出模块的应用教学难点输入输出模块的应用使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机输入输出模块的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握DSP系统的IO设置以及模块应用分析。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的存储单元，CPU是用来进行程序的执行数据的处理，那么处理的数据来源于什么地方呢？DSP处理器有哪些输入输出模块呢？在实际的应用中怎样配置呢？[新课引入]数字I/O脚有专用和复用。数字I/O脚的功能通过9个16位控制寄存器来控制。控制寄存器分为两类：（1）I/O复用控制寄存器（MCRX)，来选择I/O脚是外设功能还是I/O功能。（2）数据方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制双向I/O脚的数据和数据方向。注意：数字I/O脚是通过映射在数据空间的控制寄存器来控制的，与器件的I/O空间无任何关系。240X/240XA多达41只数字I/O脚，多数具有复用功能1数字I/O寄存器简介I/O复用引脚见下图。表1列出I/O模块中有用寄存器，地址为：7090h—709Fh。注意：映射到数据存储器空间。当复用I/O脚被配置为外设功能或I/O时，引脚的状态可通过读I/O数据寄存器来获取。2I/O端口复用控制寄存器3个I/O端口复用控制寄存器：MCRA、MCRB、MCRC。（1）I/O端口复用控制寄存器A地址：7090h3数据和方向控制寄存器6个数据和方向控制寄存器（PXDATDIR),包括两个功能位。（1）I/O方向位假如引脚被选择了通用I/O，方向位决定了是输入（0）还是输出（1）。（2）I/O数据位假如引脚被选择了通用I/O，当方向选为输入，则可从该位上读取数据，当方向选为输出，则可向该位写入数据。如I/O端口被选择作通用I/O引脚，数据和方向控制寄存器可以控制数据和I/O引脚的数据方向。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的IO配置，IO是处理器与外部信息的传递，是进行系统设计的重要方面程，因此是进行学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：进行单片机与DSP存储空间与io配置对比。扬州工业职业技术学院教案序号23周次8讲课形式讲授讲课章节名称模数转换模块教学目的掌握TMS320C54x模数转换模块教学重点模拟数字转换的基本概念DSP中的模拟数字转换教学难点输TMS320C54x模数转换模块使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机输入输出模块的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握DSP系统的模拟数字以及模块应用分析。讲课重要内容【复习提问】上次课程重要分析的是TMS320C54x的存储单元，CPU是用来进行程序的执行数据的处理，那么处理的数据来源于什么地方呢？DSP处理器有哪些输入输出模块呢？在实际的应用中怎样配置呢？[新课引入]1.ADC模块的特性（1）带有内部采样-保持电路10bitADC模块（2）375ns的转换时间。（3）16个模拟输入通道，每8个通过一种8选1的模拟多路转换开关。（4）对16路模拟量进行“自动排序”。（5）两个独立的8状态排序器（SEQ1和SEQ2），可以独立工作在双排序器模式，（6）在给定的排序模式下，4个排序控制器决定通道的转换次序。（7）16个寄存成果的寄存器（RESULT0∼RESULT15)（8）有多种启动ADC转换的触发源如下：软件立即启动EVA事件管理器启动EVB事件管理器启动ADC的SOC引脚启动（9）EVA和EVB可分别独立地触发SEQ1和SEQ2（仅用于双排序器模式）（10）有单独的预定标的采样/保持时间自动排序器的操作原理2个8状态排序器SEQ1和SEQ2，也可级联成一种16状态排序器SEQ。状态：排序器可以执行的自动转换数目。ADC模块能对一序列转换自动排序。转换结束后，成果依次保留在RESULT0、RESULT1……中。顾客也可对同一通道进行多次采样，即“过采样”，得到的采样成果比老式的单采样成果辨别率高。为讲解以便，规定排序器的状态如下：排序器SEQ1：CONV00-CON07排序器SEQ2：CONV08-CON15排序器SEQ：CONV00-CON15转换触发特性：SEQ1：软件、EVA、外部引脚，仲裁优先级高于SEQSEQ2：软件、EVB，仲裁优先级低于SEQ1SEQ：软件、EVA、EVB、外部引脚，无仲裁优先级为每个排序所选的模拟输入通道排序控制寄存器（CHSELSEQn)的CONVnn位所定义。CONVnn位为4位长,可指定16通道中的任何一种。课程小结：本次课程重要分析了TMS320C54x的模拟数字转换，IO是处理器与外部信息的传递，是进行系统设计的重要方面程，因此是进行学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：进行单片机与DSP存储空间模数转换配置对比。扬州工业职业技术学院教案序号24周次8讲课形式讲授讲课章节名称CAN控制器模块教学目的CAN总线收发器PCA82C250/PCA82C251独立的控制芯片SJA1000及其使用带有CAN接口芯片的DSP2407及其使用教学重点CAN总线收发器PCA82C250/PCA82C251独立的控制芯片SJA1000及其使用教学难点带有CAN接口芯片的DSP2407及其使用使用教具无课外作业补充作业课后体会本次教学内容难度较大，学生要可以在单片机输入输出模块的基础上进行学习，学会进行对比思索，掌握DSP系统的模拟数字以及模块应用分析。讲课重要内容1.CAN总线收发器PCA82C250/PCA82C251PCA82C250/251是CAN协议控制器和物理总线的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接受能力。又称为总线驱动器。PCA82C251有更高的击穿电压，并且在隐性状态小拉电流更小，在掉电状况小总线的输出特性有一定改善。2.收发器重要特性完全符合ISO11898原则；高速率（最高达1Mbps）；具有抗汽车环境中的瞬间干扰，保护总线能力；斜率控制，减少射频干扰（RFI）；差分接受器，抗宽范围的共模干扰，抗电磁干扰（EMI）热保护；防止电池和地之间的发生短路；低电流待机模式；未上电的节点对总线无影响；可连接110个节点。工作模式高速模式管脚8接地。在高速工作模式下，发送器输出级晶体管将以尽量快的速度打开、关闭。在这种模式下，不采用任何措施用于限制上升斜率和下降斜率。提议使用屏蔽电缆以防止射频干扰RFI问题。斜率控制模式对于较低速度或较短总线长度，可使用非屏蔽双绞线或平行线作为总线。为减少射频干扰RFI，应限制上升斜率和下降斜率。上升斜率和下降斜率可通过由管脚8接至地的连接电阻进行控制。斜率正比于管脚8的电流输出SJA1000控制器构造CAN关键模块根据CAN规范控制CAN帧的发送和接受。收到一种报文时，CAN关键模块将串行位流转换成用于的并行数据，发送一种报文时则相反。接口管理逻辑用于连接外部主控制器。外部可以是微型控制器或任何其他器件，SJA1000通过复用的地址/数据总线，与主控制器联络。发送缓冲器用于存储一种完整的扩展的或原则的报文。当主控制器初始发送时，接口管理逻辑会使CAN关键模块从发送缓冲器读CAN报文。验收滤波器通过这个可编程的滤波器能确定主控制器要接受哪些报文。接受FIFO用于存储所有收到的报文，储存报文的多少由工作模式决定，最多能存储32个报文。由于数据超载也许性被大大减少，这使顾客能更灵活地指定中断服务和中断优先本次课程小结本次课程重要分析了CAN控制器模块，是进行系统设计的重要方面程，因此是进行学习的重要基础，是汇编指令应用的关键。作业：进行单片机与DSPCAN控制器模块对比。扬州工业职业技术学院教案序号25周次9讲课形式讲授讲课章节名称DS实际应用教学目的掌握DSP的实际应用、DSP发展趋势教学重点DSP的实际应用教学难点DSP发展以及新技术使用教具无课外作业补充作业课后体会本次课程属于对DSP课程的应用的最终总结，目的是让学生可以对所学习的内容具有很好的理解，同步教学效果良好。讲课重要内容[课题引入]前面的课程我们重要分析了DSP的基本理论，基本应用编程方案开发措施等方面的内容，本次课程重要对DSP实践应用、发展趋势进行分析研究，[课程讲授]DSP是目前电子工业领域增长最迅速的产品之一，据世界半导体贸易记录组织(WSTS)公布的记录和预测汇报显示，1996~，全球DSP市场将一直保持稳步增长，其中，的增长率为37%，为8%，并且从到，增长率将逐年递增，的增长率达34%。因此，全球DSP市场的前景非常广阔，DSP产业将成为21世纪最具发展潜力的朝阳产业。近年来，伴随DSP芯片产品价格的不停下滑，使DSP可以从以往的军用领域迅速拓展到民用领域，例如应用于计算机、网络、移动电话、调制解调器和磁盘驱动器以及众多的消费电子产品。例如：一、数字化移动电话数字化移动电话尽管把戏繁杂，但基本上可划为两大类：高速移动电话和低速移动电话。虽然数字化高速移动通过原则诸多，但当今普遍应用的是欧洲GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）原则。俗称GSM原则的数字化蜂窝电话，叫作数字化大哥大，它具有国际漫游功能，给顾客带来使用大哥大的以便。现正在扩展数据通信服务能力以及它与ISDN系统兼容性。低速移动电话就其实质而论。它是数字化无绳电话，仍然保持模拟式无绳电话的子母式构造：子机亦称为手机，可以距母机为百米左右半径内的空间里自由步行移动状况下实现通过话；母机也称为基地站，可作为家庭里的留守电话，也可悬挂在商店的墙壁上，街道的电线柱上，广为分布。由统一的互换设施进行管理，实现无缝交递（SeamlessHandOn）功能。此类低速移动电话式原则诸多。数字化移动电话（包括高速和低速）的每个手机，都要用至少1个DSP器，因此，高速发展的数字化移动电话急需极为大量的DSP器件二、数据调制解调器数字信号处理器的老式应用领域之一，就是调制解调器。调制解调器作为联络通信与多媒体信息处理系统的纽带，日益受到重视。运用PC机通过调制解调器经由电话线路，实现拨号连接Internet已是最简便的访问形式。由于Internet顾客急剧增长，一度致使28．8Kbps的调制解调器成为市场上的脱销产品。尤其是由PC机上运用浏览程序调用活动图像信息时，期望使用数据传送速度更高的调制解调器。为适应这种新需求，国际上已制定出高速（33．6Kbps）调制解调器国际原则。这就意味，在高速调制解调器里需要更高性能的DSP器件。三、磁盘／光盘控制器需求伴随多媒体信息化的发展，多种信息存储媒体产品都应运而生，诸如磁盘存储器、CD－ROM和DVD（DigitalVersatileDisk）－ROM新产品纷纷上市。今日的磁盘驱动器HDD，存储容量已相称可观，大型HDD姑且不谈，就连一般PC机的HDD的存储容量已高在1GB以上，详见照片4。小型HDD向高密度、高存储容量和高速存取方向发展，其控制器必须具有高精度和高速响应特性，它所用的DSP性能也是今非昔比，高速DSP是必不可少的关键性器件。四、图形图像处理需求DVD里应用的活动图像压缩／解压缩用MPEG2编码／译码器，同步也广泛地应用于视频点播VOD、高端有线电视和卫星广播等诸多领域。在这些领域里，应用的DSP应当具有更高的处理速度和功能。并且，活动图像压缩／解压技术也日新月异，例如，DCT变换域编码很难提高压缩比与重构图像质量，于是出现了对以视觉感知特性为指导的小波分析图像压缩措施。新的算法出现，规定对应的高性能DSP。近来，日本各大学和高技术企业对于开发虚拟现实VR系统，投入相称力量，运用现代计算机图像学CG生成3维图形，迫切需要多种DSP并行处理系统。其中，系统里的结点DSP单元，规定采用与并行处理相适应的体系构造。五、声音处理。声音数字压缩技术早已获得应用，其中以脉冲编码调制(PCM)的措施最普遍。但由于它只能压缩50%数字，因此仍未足以应付未来计算机应用。DSP已经在音效应用中得到广泛采用，并且大部分应用于音效产品的