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自动化专业“DSP原理及应用”课程教学研究(3)
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摘要:元的应用。5.掌握SCI模块的结构;掌握串口通讯流程。在学习过程中通过硬件电路设计进一步理解DSP控制器SCI串口;软件实现SCI串口与DSP控制器通讯。6.掌握
元的应用。5.掌握SCI模块的结构;掌握串口通讯流程。在学习过程中通过硬件电路设计进一步理解DSP控制器SCI串口;软件实现SCI串口与DSP控制器通讯。6.掌握自动排序器原理、自动排序模式;掌握ADC寄存器编程。学习过程中结合实例理解自动排序器排序模式;学生编写程序理解A/D转换。7.掌握各硬件电路的特性和参数设计;掌握硬件电路的测试方法;具备DSP硬件电路的分析、设计、测试能力。了解电源电路设计、复位电路设计、时钟电路设计、JTAG电路设计、存储器扩展设计、电平转换电路设计、CAN接口电路设计、RS232/485接口电路设计、A/D、D/A电路设计;运算放大器电路设计;功率驱动电路设计。学习的过程中结合硬件电路设计进一步理解DSP各部分功能;硬件电路的测试;硬件和软件的联合测试。学生的能力目标:(1)具备DSP软件和硬件综合设计能力;(2)具备DSP的软件开发与C语言编程能力;(3)具备DSP控制器线路的设计、焊接、调试、装配、故障分析与排除等方面的能力;(4)具备电气试验、电气装配、电气检修等方面的职业能力;(5)具备根据系统性能指标选择合适的嵌入式芯片的能力。二、自动化专业应增强的内容1.应当增强与自动化专业其他课程的连接。《DSP原理及应用》一般在大四第一学期或大三第二学期开设。在《DSP原理及应用》授课前,学生已经学习了自动化专业的大部分专业课,所以在教学过程中要注意这门课与其他课程的连接。首先是增强与“运动控制”相关课程的连接。《DSP原理及应用》课程是集嵌入式设计原理、自动化专业知识、信号处理算法软件与硬件设计为一身的结合体。“DSP原理与运动控制系统”的两大组成部分应该是有机地联系在一起的。DSP技术在运动控制中的应用不仅能够培养学生对DSP技术应用的整体理解能力,也可以帮助学生加深对电机技术、计算机控制技术、自动控制原理、信号采集技术、自动检测技术等领域知识的融合与认识。增强学生的“系统设计”感念,能够培养学生的系统综合能力和创新能力。所以在讲授《DSP原理及应用》过程中应当注重与“单片机”“嵌入式系统设计”“PLC原理及应用”“直流调速系统”“交流调速系统”“数字信号处理”“信号与系统”“MATLAB原理及应用”“自动控制原理”“C语言程序设计”等自动化专业课程的联系。例如在讲授《DSP原理及应用》中DSP基本硬件结构时应当与“单片机”“嵌入式系统设计”“PLC原理及应用”课程中学习过的单片机、PLC、ARM等处理器分析比较,明确DSP芯片的主要特征,明确DSP的优缺点及使用范围。在讲授PWM波形生成、捕捉单元、QEP电路、事件管理器等内容时,应当注重与电机学相关的“直流调速系统”“交流调速系统”的连接,通过实例讲授用DSP的相关功能模块做电机控制的基本方法。2.应当注重与自动化专业就业方向相关知识的连接。通过多年的跟踪调研可知,自动化专业本科毕业生及研究生,在工作及继续学习过程中,通常会用到电机运动控制、工业信号分析等方面的内容。所以在讲授《DSP原理及应用》过程中需要通过实验环节加强学生对基于DSP的运动控制、快速傅里叶变换等内容的学习。具体来说我们需要增加与电机控制相关的实验,通过实验让学生掌握直流电机、交流电机、步进电机的运动控制,有实验条件的情况下还可以增加伺服电机的运动控制。增加基于DSP的快速傅里叶变换实验内容,在做这个实验前要与学生一起回顾“数字信号处理”“MATLAB原理及应用”“C语言程序设计”中与傅里叶变换及仿真相关的内容,让学生通过实验把理论与仿真及实现紧密结合在一起。通过DSP的电机控制实验提高学生的工程实践能力,通过DSP的快速傅里叶变换实验提高学生把理论、仿真、现实串联在一起的能力,提高学生分析问题、解决问题的能力。在实验中结合教学的重点和难点选定演示实验内容,并在操作中进行知识点的总结,引导学生思考教师每一步操作的目的,使他们理解实际系统的运作特点,注意到工程能力的要求及自己的差距。三、结语教师在教授本科阶段自动化专业《DSP原理及应用》过程中,应当以培养面向自动化专业的DSP实际应用能力为中心,把基础知识与控制背景的实际应用紧密结合起来。应当充分重视《DSP原理及应用》与其他应用及基础课程的相关性及连接,同时要针对自动化专业毕业生就业方向及特点合理的设计实验及课程设计内容,有效地串联知识点,提高学生的工程实践能力。参考文献:[1]张典.新工科背景下的《DSP原理及应用》课程教学改革研究[J].青岛科技大学学报,2018,(8):148-151.[2]黄德天.面向企业人才培养的“DSP原理与应用”教学改革[J].科教文汇,2018,(5):79-81.[3]刘小军.应用型本科DSP原理及应用课程教学改革与实践[J].大学教育,2019,(4):103-105.
文章来源:《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2020/0628/331.html