基于DSP技术理实融合教学改革项目研究与实践

刘 莹 李 娜 李宣廷 牛秦乐

(沈阳工学院机械工程与自动化学院，辽宁 抚顺 113122)

1 课程概述

课程性质：本课程是电子信息工程、通信工程专业的一门重要专业课，是培养电子信息领域技术应用性人才的课程。本课程主要任务是使学生了解DSP芯片的特点及工作原理，并掌握一定的应用设计方法，掌握利用C语言进行DSP的程序设计，实现利用DSP的系统设计方法等内容。

教学目标：在这门课的教学过程中，逐步培养学生掌握研究与分析DSP技术开发中所用的各种基本软硬件的理论知识、功能作用及主要技术指标的能力，使学生了解掌握软件开发思想及系统的分析方法，为今后从事DSP技术的设计研发调试打下理论基础：并能读懂，甚至能分析软件程序，理解简单的硬件组成和内部结构。独立完成各实验项目的开发，调试和测试。

课程任务：学习DSP的有关概念、应用，并能实现简单硬件功能；学习DSP技术发展历程和未来发展趋势；深入学习DSP中寄存器的配置方法，深入学习C语言的基本语法、基本语句；能够掌握DSP中C语言的基本书写方法和格式，自主书写程序并调试，能够运用CCS软件和DSP硬件实验箱进行基本硬件开发调试。

2 知识点

概论：CCS集成开发环境、TMS320VC5509ACPU寄存器、TMS320VC5509A内部结构与外设、基于音频处理的DSP系统硬件设计、基于音频处理的DSP系统程序设计。

子项目1：DSP的定时器设计。能根据系统需求，熟练使用软硬件开发工具。能对具体程序进行下载、修改和调试。了解硬件和软件程序之间的关系。能根据用户需求，进行功能改进。定时寄存器TIM，TCR，掌握定时器定时时间的计算方法掌握利用C语言进行DSP程序的处理，实现按照定时时间进行程序的设计。

子项目2：DSP的外部中断设计。配置DSP的中断寄存器、实现DSP的小灯按照一定的中断方式进行闪烁的功能，能根据用户需求，进行功能改进。能根据外界条件，去设定不同的中断方法。能根据中断寄存器的配置去实现不同功能的需求。掌握DSP的中断寄存器IER，INTM的配置方法、掌握中断的基本方法、掌握中断向量表的使用方法。

子项目3：语音信号的采集和放送、配置DSP串口寄存器实现DSP的串口寄存器进行语音信号采集的功能、能根据用户需求，去使用不同的串行口。能根据外界条件，去设定不同的串口配置。能够扩展今后实现语音信号的更多处理、掌握DSP的串口的种类，缓冲串行口，多通道缓冲串行口，时分复用串行口、掌握55系列DSP的多通道缓冲串行口Mcbsp的配置方法、掌握语音信号的处理方法。

子项目4：用 gel控制的语音信号 FIR滤波、FIR滤波器算法、算法在DSP上的实现、GEL控制算法在DSP上的实现、能根据用户需求，对程序进行修改，对不同的需求设计不同的滤波器、能进一步完成不同算法的加载、掌握不同的算法。

3 教学方法

采用板书结合多媒体进行教学，对全部的教学内容做了PPT课件，针对难懂的基于DSP的数字信号的处理过程加深了印象。相比于传统的教学方式中实践操作较少，理论内容偏多的缺点，采用教学改革的方式，这对DSP技术课程理论性、工程性和实践性极强的特点，本身具有内容丰富、应用广泛，新技术、新器件发展迅速的特色。因此，在教学上要做到工程实践和理论分析有机相结合，力争做到做做讲讲，讲讲做做，即不再把理论教学和实验教学分开，而是以工程实践教学为引导，在实践感性认知的基础上，再进行理论分析。以项目驱动课程，以实践操作为引导，使学生能够达到将学习的内容转化为应用，学以致用。

4 课程考核方式

学生的考核原则：注重学生的操作能力，注重学生的过程学习，注重学生的学习实效，端正学生的学习态度，提高学生的学习兴趣。考核成绩计算办法：本课程采用平时成绩×0.1+项目完成情况(课程实践)×0.4+上机测试×0.5相结合的考评法。

平时考核依据：(1)出勤情况表现(病事假扣2分，旷课扣3分，迟到早退扣1分)。(2)课堂学习态度和学习表现(课堂主动回答问题一次加5分)。(3)随堂测验，根据随堂测验情况给定成绩。

项目实践完成情况考核：(1)实验课出勤情况和课堂表现。(2)项目报告完成情况，书写规范性，内容完整性。(3)指定实验内容课上完成情况，完成速度和完成质量。

上机测试：(1)以每个项目为依托，考核项目的掌握情况。(2)以DSP基础概念掌握程度和DSP中C语言的程序编写能力为评价依据，考查基础知识的掌握程度以及程序编写创新能力、解决实际问题的能力。

5 课程改革效果

(1)学生的学习兴趣提高：从实际的项目案例出发，引导学生进行自主学习，使学生有更多的想法进行更多的实验项目开发。

(2)学生学习能力的提高：针对学有余力的同学，在课后的时间开发了相应的实验项目，有助于学生实际动手能力的提高，也充分锻炼了学生的解决问题的能力，而且，自17级DSP技术成为考试课以来，有学生开始选择DSP技术为题目的毕业设计内容。

学生的教学满意度显著增强。采用了项目教学、理实融合的方式，使学生能够真正对较为复杂的理论内容融入到实践操作中去，使学生达到学以致用，应用为本的目的，也充分体现了学院在教学过程中以学生为中心，重视能力培养的教学方法和教学手段。

(4)学生的实际操作能力提升、就业能力增强。学生在实际操作的过程中，提升了动手能力，达到了DSP课程学习的目的，并且学习到了DSP的精华，使学生能够掌握就业所必备的实践能力，对外设及各种硬件设备进行操作，从而实现了软硬件的联合编程的目的，很好地提升了今后的就业能力，从而满足了学生就业的需求，完成了实践与理论相结合的教学目的，完成效果较好，学生能力提高显著，学生反响较好。