电工基础知识汇总范文

关键词：DSP；体系教学；层次递进教学

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2015）28-0164-02

DSP是指数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）。其强大的乘法及乘累加运算和并行处理能力，使其在通信设备、电子信息、自动控制和仪器仪表领域的地位越来越重要。社会对掌握DSP技术的专业工程技术人才有强烈需求，DSP原理及应用课程是高等院校电气、电子和通信专业的本科重要课程。我校的电子科学与技术专业和通信工程专业都开设了DSP技术课程。为了培养高能力的DSP技术人才，适应建设应用技术型大学的要求，我们立足于充分利用现有资源，在前修课程中为DSP技术课程相关的内容作好铺垫，在DSP课程授课结束后，紧接着安排DSP技术课程设计，形成DSP技术课程体系。本文总结我们在DSP课程体系方面的探索成果。

一、DSP原理及应用课程特点和教学方法现状

DSP原理及应用课程是一门以数字信号处理理论和算法为基础的实践性较强的课程。这门课程的前修课程应当包括：计算机原理基础、C语言编程、嵌入式ARM技术及应用、数字信号处理等。如果说，MATLAB等仿真工具可以应用于像信号与系统、通信原理、数字信号处理等理论课程的学习，使理论被形象地呈现出来，DSP原理及应用则让理论在工程中的实际应用得以实现。MATLAB可以作为一种简捷、易用的编程语言来学习，DSP则不能仅仅被当作一种通用处理器来学习，因为那样会让学生困惑：已经有了单片机处理器、ARM处理器和通用的8086系列处理器，为什么还需要DSP呢？可是，DSP原理及应用教材往往将这门课程看得相当独立，像单片机技术、微机原理或嵌入式ARM技术一样，将DSP看作一种处理器，从硬件结构开始讲起，接着讲汇编指令集，再接着讲C语言编程，然后讲集成编程环境、外设和应用。

按教学顺序安排的教学内容包括：DSP芯片的概念及其发展历史；DSP芯片的硬件结构，包括总体结构、封装和引脚功能、CPU结构、寄存器、存储空间和I/O空间、堆栈操作、中断和复位；寻址方式和汇编指令系统；汇编语言编程，包括目标文件格式、汇编器、汇编伪指令、汇编语言源文件的书写格式、链接器；集成开发环境（CCS），包括CCS的基本操作、工程项目的调试；C语言程序设计，包括DSPC语言编程基础、DSPC编译器的使用、C代码优化、C和汇编语言混合编程；应用程序设计，包括定标与溢出处理、基础算术运算、FIR滤波器和IIR滤波器、快速傅里叶变换；片上外设，包括时钟发生器、通用定时器、通用IO口、外部存储器接口、多通道缓冲串口、模数转换器、看门狗定时器；硬件扩展，包括外部程序存储器扩展、外部数据存储器扩展。

将DSP电路提前到DSP芯片结构单元中，虽然考虑了学生对处理器的硬件原理相对容易接受的实际情况，但带来的问题是不容易解释DSP外设寄存器的地址和寻址、配置，并且没有突出DSP的高速并行计算和高速乘加计算的特征。

DSP芯片结构设计满足并行处理和高速乘加运算的要求，以适应数字信号处理的线性算法处理要求，但也造成了DSP芯片结构复杂、指令十分丰富，从而需要进行混合编程和编程优化，特别是适应现代先进的项目工程理念，要求按工程单位组织程序文件，这些都给学生掌握和理解DSP造成了困难。按部就班的教学模式往往不能取得满意的效果，因此提出了改革DSP原理及应用课程教学的建议，但是没有提到和前修课程形成体系教学，也没有提到和前修课程的知识和技能相衔接的问题，因此没有涉及DSP原理及应用课程本身的教学内容顺序调整的问题。

二、层次递进的体系教学方法

鉴于DSP原理及应用课程的掌握难度系数较大，需要充分利用前修课程和后续课程设计等实践教学环节，做到前有铺垫、中有层次、后有强化。前有铺垫是指在前修的信号与系统、数字信号处理课程及通信原理课程中，强调数字信号处理理论算法（如卷积、数字滤波）和数字调制解调、编译码等算法可用DSP处理器实时实现。中有层次是指在DSP原理及应用课程的授课过程中，应注意学习的客观规律性，将整个课程的授课内容进行层次划分：第一层次主要是与前修课程，如数字信号处理理论、通信原理理论等的衔接，并注意讨论单片机和ARM处理器不能做到实时性，通用处理器一般没有硬件实现的乘法，以突出DSP芯片的独特特色；以CCS（集成编程环境）下的C语言编程开始教学，辅以CCS的使用，FIR滤波器、卷积等数字信号处理算法在DSP上用C语言实现等课内实验，突出DSP做数字信号处理的主要功能；第二层次内容集中于DSP芯片的结构、寻址方式、外设、指令系统及汇编语言编程；第三层次内容包括C语言和汇编语言混合编程、程序优化、应用程序设计和C55X的硬件扩展等内容。DSP原理及应用课程结束后，紧接着有两周或更长时间的DSP课程设计对学生所掌握的DSP知识和技能进行强化。这样，把数字信号处理课程、专业基础理论课程、C语言编程课程及DSP课程设计等都纳入DSP的体系教学中。各层次理论教学内容和实践教学内容的学时分配如表1所示。

（一）第一层次的理论教学内容和实践教学内容

第一层次教学内容要尽量衔接学生所拥有的基础知识。一般在学习DSP原理及应用课程时，学生已经学习了计算机原理基础、数字电路和C语言编程课程，学习过数字信号处理和通信原理、信号与系统等专业基础课程，而对处理器内部结构和汇编语言还是比较陌生的。因此，第一层次的理论教学内容应该安排：DSP数字信号处理器的基本概念、DSP集成开发环境CCS及其基本操作、DSPC/C++语言编程基础，用两个C语言为基础的DSP编程实验结束第一层次的教学。

第一层次的教学内容主要让学生了解DSP的概念和特点，通过C语言程序在DSP上运行，让学生抓住DSP是一种处理器这一共性，并通过DSP运行，如FIR滤波的数字信号处理C语言程序，让学生找到学习DSP的切入点。

（二）第二层次的理论教学内容和实践教学内容

第二层次的教学目的是让学生逐渐领会DSP的特色：并行处理的流水线结构、快速的硬件乘法。因此，第二层次的教学内容应该安排：DSP芯片的总体结构，包括DSP处理器的特点、多内部总线、中央处理单元、存储空间结构；片上外设，包括时钟发生器、通用定时器、外部存储器接口等，并安排相应的外设实验；接着讲授寻址方式和汇编指令系统、通用目标格式文件和段的概念、汇编伪指令、汇编语言源程序的格式、汇编语言编程实验；然后用汇编语言编程实验结束第二层次的教学内容。

汇编语言在状态寄存器各标志位的应用方面很简洁，比如溢出的判断是C语言所不容易实现的。但是第二层次的教学内容要让学生体会到汇编语言对于DSP处理实时性复杂算法的必要性和汇编语言的高效性。

（三）第三层次的理论教学内容和实践教学内容

第三层次的教学内容在第一层次和第二层次教学内容的基础上，让学生的知识得以融会贯通，将所学的DSP知识升华，形成体系性的技能，为今后职业生涯中的应用奠定基础。安排的教学内容包括：C语言与汇编语言的混合编程，包括寄存器规则、函数结构和调用规则、C语言和汇编语言的接口等内容；应用程序设计，包括定标与溢出处理、基础算术运算、FIR和IIR滤波器的混合语言编程；DSP硬件扩展，包括基本电路中的电源电路、调试接口电路、复位电路、时钟电路等的设计，外部程序存储器的扩展、外部数据存储器的扩展、DSP与A/D和D/A转换器的接口等内容；安排C语言和汇编语言混合编程实验，比如FFT快速傅里叶变换的DSP实现、自适应系统辨识的DSP实现等综合性实验。

三、后续强化教学实践环节的展望

在紧接着DSP原理及应用课程的DSP应用课程设计中，安排DSP应用系统的硬件设计、安排了各种应用实验，从外设的相关实验，到数字图像信号处理、通信与语音信号采集与分析等综合性实验。也拿出通信教研室和电子教研室的相关科研项目，如“WLAN系统中的智能天线定位系统”等供学生探讨与研究。

DSP原理及应用课程采用了层次化的体系教学方法，由于遵循了教育规律，由易入难、由浅入深，把较难的学习掌握系数分摊到各个层次的教学中，避免了一开始就把学生吓住，从而变为循序渐进、螺旋式上升、持续匀速提升知识技能的学习，明显提高了学生的学习积极性，也取得了良好的学习效果。

参考文献：

电工基础知识汇总范文篇2

[关键词]应用型本科；电子信息工程；微机原理

中国分类号：H191

电子信息工程专业是直接服务于我国通信、电子行业的重要工科专业。随着通信业和电子工业的不断发展，其中以计算机为核心的通信技术得到迅猛的发展。可以说只有充分掌握计算机技术的电子信息工程专业学生，才能够适应时展的要求。

对于电子信息工程专业的学生而言，在大学四年中所学的知识是很有限的。为了让学生在有限的时间内掌握更多的专业技术，那么人才的培养方案应着重培养学生的动手能力和创新能力，以符合应用技术型人才的培养要求。

《微机原理》对电子信息工程专业的学生在理解和掌握计算机本质和工作原理上有着不可替代的作用。并且对学生后续学习的单片机、DSP等课程起到十分重要的作用。因此，为了满足电子信息工程专业人才培养的实际需求，要有针对性地强化《微机原理》课程中的学习内容。本文将从以下几方面进行探讨。

一、应用型本科的教学目标

按照《中华人民中和国高等教育法》本科学业教学的规定：学生能系统地掌握本学科专业所必须的基础理论知识，具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力[1]。但是应用型本科教育还要求所培养的学生符合高级工程的要求。因此所培养的毕业生必须具有较强的工程实践能力。要在人才培养过程中，注重培养学生的动手能力并在实践教学过程中逐步培养学生的创新能力。

二、更新教学内容

传统的《微机原理》教学内容要求学生重点掌握汇编指令，以及培养学生汇编语言的编程能力。但是8086系统早已淘汰不用，且汇编语言通用性不强，不同的系统汇编语言的结构不同。那么针对培养应用型本科人才的教学目的，在《微机原理》的教学当中应该是重点讲解微型计算机的基本结构、工作原理以及外部接口的使用[2]。计算机的二进制运算是本门课程的基础内容，是每个学生都要掌握的知识。当学生有了二进制运算的基础之后再适当地讲解CPU的内部结构，目前微型计算机的CPU都是采用了哈佛结构，而电子信息工程专业学生后期学习的DSP系统也是采用哈佛结构，因此这部分的内容也需要详细地讲解。考虑到电子信息工程专业的学生要具有电路设计的能力，特别是要掌握接口芯片的使用。那么在讲解《微机原理》这一门课的时，要结合数字电路的知识，重点介绍微型计算机的接口芯片使用。例如：AD0809、8255、8253等这些常用的接口芯片，在电路设计上应用很广泛。而且这一部分的内容是本门课程需要重点学习的内容。另外，寻址方式和存储器也是《微机原理》的一个重要内容，这些知识为后续学习的单片机技术提供重要的理论基础，在学习这部分内容时要从原理上掌握。

在计算机专业和控制类专业中，汇编语言这一部分的内容是《微机原理》学习的重点。但是考虑到电子信息工程专业的实际需要，这一部分的内容应当弱化处理。因为汇编语言作为一门低级的计算机语言，如果只通过课堂的讲解学生是很难接受的，只有通过大量的操作实验学生才能更好地理解。而且汇编语言通用性不强，学生在学了80x86系统的汇编语言之后，即使继续从事本专业的研究工作也很少使用，因为不同的处理器芯片汇编语言的结构不同。在后期所学习的单片机、DSP系统等课程，普遍采用C语言编程。基于C语言的软件开发平台已经非常成熟，而且C语言的通用性强。因此在教学过程中，应少而精地讲解汇编语言，同时要补充C语言的内容。

三、更新实验教学

《微机原理》是一门具有很强的应用性的课程，很多内容都可以通过实验来加以验证和实现，也就是说，实验在这一门课程的教学中发挥着重要的作用。如果学生每次实验都能够独立正确地完成，那么将起到巩固理论课堂中所学到知识的作用。既然教学内容上发生了改变，那么《微机原理》的实验内容、实验教学方法、实验考核方式等也需要进行改革。

首先，在传统的《微机原理》教学中，汇编语言实验占据了大部分的课时，但是实际收效的效果并不理想。因此，在《微机原理》实验中，汇编语言部分要压缩课时量，让学生掌握汇编语言的编写和调试程序即可[3]。中断和接口技术对于电子信息工程专业的学生而言，在今后的学习中会直接使用，是在实验教学过程中应该加强学习的内容。芯片应用也是在实验教学过程中应该增加课时量的内容，可以培训学生对芯片使用，以增强学生设计电路板的能力。而且芯片的使用和电路的设计一直以来都是电子信息专业的学生应该要具备有的能力。并且在芯片应用实验中可以让学生学习怎么根据引脚定义进行电子线路的连接、怎样根据控制字的格式定义给芯片进行初始化等。在实验过程中不能仅仅局限于课本的几款典型的可编程芯片，应该要包含有AD、DA等芯片的使用，这也是电子信息工程专业的学生必须掌握的知识。

其次，教师应该在实验课前培养学生有预习的习惯与课后鼓励学生学会思考总结实验过程，使学生能够在实验过程中巩固在理论课中所学到的知识[4]。待学生对实验课程的内容和基本实验步骤都熟练后，可以安排一些创新实验，在教师的指导下独立完成实验，并对实验数据进行整理、分析和讨论，最终写出实验报告或研究论文。

最后，根据学生实验的综合能力进行评定。最终的成绩评定，应当采取实验成绩与现场实验考试成绩相结合的方式进行测评[5]。在实验过程中还应当开设与课程相关的课程设计。在规定的时间教师验收学生的课程设计作品并要求学生答辩，学生成绩采用答辩和检查学生完成课题情况评定。

四、更新教学方法

在传统的《微机原理》教学中，注重培养的是学生的理论知识，而往往忽略了学生的实践能力。那么在《微机原理》这门课中应当积极探索工程实践能力，注重培养学生的实践能力[6]。但是传统的教学方法中更多的是学习理论知识，往往忽略了学生工程实践能力的培养，因此很难符合应用型本科的人才培养要求。那么新的教学方法应当是学习在理论知识的基础上，引导学生参加社会实践。随着新的教学方法提出，那么考核手段也应该伴随着提出，考核方式再也不能以期末考试的形式考核学生的成绩。学生的期末总评成绩应当包括考试的成绩加上平时成绩，平时成绩所占的分量应该与考试成绩占同等比重。更新的教学方法主要体现在以下几个方面。

在《微机原理》教学中，在课堂上能学到的都是理论知识。为了提高学生的动手能力和实践能力，教师应该除了课堂教学生理论知识，更应该指导学生设计与课程相关的作品。其中所设计的作品算入期末总评的一部分。

指导学生多阅读相关的课外书籍和文献资料。《微机原理》是一门理论知识多、技术性强、实验技能要求高的专业课，如果只靠在课堂上所学得的知识是很难达到这一门课的要求，学生应当多阅读查找相关的数据和文献资料[7]。那么在教学中，教师应当根据课程内容设立问题，课后再让学生查找资料并根据问题的内容撰写报告。所撰写的报告要明确写出问题的解决方法，而且所提出的方法必须要有依据，标出方法的出处。最终学生所选的报告也应当算入期末总评的一部分。

五、结束语

本文在教学内容上提出了减少汇编语言的内容并增加接口芯片芯片应用这一部分内容以满足电子信息工程专业的要求，在教学方法上提出工程训练式教学培养学生的实践能力。经过教学实践证明新的教学内容、实验方法以及教学方法的不断应用，使学生具有更强的实践能力和学习能力。

[参考文献]

[1]许青林，解争龙，田俊华.《微机原理》课程教学改革探索[J].教育与职业学报，2007（9）：118-119.

[2]李宝华.基于研究性学习的高校教学改革[D].河南师范大学，2012.

[3]金红.提高微机原理实验教学效果的方法探讨[J].科技信息，2011（3）：143-148.

[4]潘丽峰.微机原理教学与学生创新能力的培养[D].湖南师范大学，2008.

[5]顾滨.微机原理课程教学改革方案[J].江苏广播电视大学学报，2000（12）：61-62.

电工基础知识汇总范文

《微机原理与接口技术》是高职高专http://计算机及相关专业必修的一门专业基础课，同时也是一门实践性和应用性很强的课程。经过理论和实验两方面的教学，使学生掌握微型计算机的基本工作原理，汇编语言程序设计的基本方法，微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术，并能综合运用软、硬件技术分析实际问题。《微机原理与接口技术》这门课程的学习涉及到很多先行课程，比如《模拟电子技术》、《数字电路》等，这些课程的学习效果往往对本课程的学习有一定影响，加之本课程的教学内容较多，各个知识点之间相互交叉又造成理解上的困难，需要学生记忆的内容太多，导致学生学起来较困难，从而失去了学习的信心，达不到预期的教学效果。

一、充分认识课程的重要性，提高学习兴趣

《微机原理与接口技术》主要讲述微型计算机的基本工作原理，汇编语言程序设计的基本方法，微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解，直接地应用在嵌入式计算机、自动控制等方面，掌握它也有利于对后续课程的学习，比如《操作系统》、《编译原理》等，并且这一部分内容中介绍到的计算机内部各部件的结构又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们和计算机沟通最直接的方式，如果我们想从事计算机科学方面的工作的话，汇编语言的基础是必不可缺的，因为我们的工作平台、研究对象都是机器，我们通过汇编语言和机器交流，尤其在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序，即使是c语言也会有些力不从心，而汇编语言则能够很好扬长避短，最大限度地发挥硬件的性能。WwW.133229.CoM由于汇编语言和硬件密切相关，所以第一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片，使学生能深层次的理解微机系统，为以后学习其他芯片打下基础。只有让学生认识到本课程的学习确实能对自己的就业和未来发展有用，才能激起学生学习的兴趣和动力，提高主动学习的热情。

二、改进教学方法，提高教学效果

《微机原理与接口技术》这门课程中有一些内容确实比较抽象，难于理解，又有很多知识点需要学生记忆，所以光有学习的热情还不够，正确的学习方法才能有事半功倍的学习效果。

(一）鼓励学生，树立信心

《微机原理与接口技术》这门课程会分章节讲述构成微机的中央处理器，系统总线，存储器，输入输出设备和一些典型的接口电路以及它们的工作原理。我们知道微机是一个有机的整体，要讲清楚任何一个部件的工作原理都不可能只单独将这一部件拿出来讲，必然涉及到其他新部件，而其他新部件我们还没接触到，所以经常出现一个知识点还没讲清楚，又出现新的疑问，在整个课程的学习当中疑问会一直存在，直至该课程结束，也就是说只有到学期末所有的疑问才能搞清楚。还有这门课中最难的地方在第二章，本章知识理解起来困难，并且有大量内容（几乎全部内容）要求在理解的基础上记忆以便为后续的学习奠定基础，而这时学生刚刚开始接触这门课程便一下子觉得很难，容易产生放弃的思想。所以教师在整个学期中特别是学期初一定要不断鼓励学生：学习中存在问题是很正常的，随着进一步学习问题会得到解决，关键是坚持，树立学习信心。

（二）精心设计，浅显易懂

课堂教学是使学生获得知识最有效最快捷的方式。在教学过程中，真正做到以学生为本”，提高课堂效率，我的体会是精心的进行合理、有效的课堂教学设计。合理、有效的课堂教学设计可以在最短的时间得到最好的教学效果。比如，本课程的教学安排中，先讲cpu内部寄存器后讲存储器分段，讲cpu内部寄存器时就要涉及到存储器分段，这样一来知识点前后交叉多，学生听不明白，老师也会觉得讲不清楚。换种思路，重新调整一下次序，先介绍存储器分段，讲清楚四种段、段地址和偏移地址以及物理地址的形成，再介绍cpu内部寄存器，4个段寄存器分别存放4个段的段地址，地址指针寄存器和指令指针寄存器用来存放偏移地址，这样讲符合学生接受知识的规律，用时较少而且教学效果好。

（三）采用多媒体教学手段

随着信息技术的发展，多媒体技术在课堂教学中得到了广泛的应用。多媒体计算机使图、文、声、像集于一体，使教学内容形象生动富有感染力，使抽象问题形象化。一些抽象概念在单纯语言讲解的情况下，感性材料不足，说服力不强，通过多媒体可以把抽象的理论和抽象的模型具体形象地展示在屏幕上帮助学生理解。比如讲存储器分段时，说到存储单元物理地址唯一而逻辑地址不唯一时很多学生感到很困惑

转贴于http://

逻辑地址不唯一”，传统教学手段凭教师一张嘴、一根粉笔、一块黑板有时很难讲清楚，这时采用多媒体动画的形式将存储器分段进行演示，它能够直观形象地让学生看出段与段之间的一种重叠关系，某个存储单元既属于a段又http://属于b段，从而得出这一存储单元逻辑地址不唯一，既记住了结论又很好的理解了结论推导的整个过程。

（四）注重实践环节