基于研旭DSP學(xué)習(xí)板及其配套教程案例的改進研究

壽皖辰，莊濤，李志鵬，張軍

（天津職業(yè)師范大學(xué)電子工程學(xué)院，天津　300222）

十九大之后，中國進入全面建成小康社會的決勝時期，我國的科技人才的培養(yǎng)更加重視。而DSP的有關(guān)課程作為電氣工程及其自動化、通信、電子信息類專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課程，實踐和實用性都非常強。通過這門課程的學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生的編程能力和硬件電路的設(shè)計能力。無論是今后深造還是面臨就業(yè)，學(xué)習(xí)DSP都是很有幫助的。

DSP開發(fā)板的在教學(xué)過程中對于學(xué)生的幫助是很大的。但是在長期的教育教學(xué)實踐活動中發(fā)現(xiàn)，許多DSP開發(fā)板功能非常多，但配套教材在設(shè)計時并沒有站在學(xué)生的角度考慮，且不少教材的講解和對開發(fā)板的利用都較低，教學(xué)效果也大打折扣。本文就以研旭DSP學(xué)習(xí)板及其配套教材為例，提出如何使教材更能發(fā)揮開發(fā)板的作用，并讓學(xué)生更容易學(xué)好DSP的建議。

1　開發(fā)板在教學(xué)中的重要性

DSP有關(guān)課程是一門綜合性和工程性都非常強的應(yīng)用型課程，具有內(nèi)容多、綜合性強、重應(yīng)用等特點。在實際教學(xué)中應(yīng)分成兩部分：理論知識的教學(xué)和實踐教學(xué)。目前，很多高校還是以理論授課為主，結(jié)合實踐的課程相對不足，而且在教學(xué)過程中對于學(xué)生特點的分析不夠全面。單純的理論課教學(xué)作用有限，且例題或者習(xí)題相對簡單，容易與社會脫節(jié)，缺乏實際的教學(xué)背景，導(dǎo)致學(xué)生只會考試，畢業(yè)后難以從事DSP開發(fā)或類似行業(yè)。

DSP的實踐教學(xué)就需要開發(fā)板或者實驗箱。但實驗箱有上層界面封裝，學(xué)生只能看到電路的原理框圖，用連接線插入節(jié)點來進行連接。而開發(fā)板可以將實際電路展現(xiàn)給學(xué)生看，且價格便宜，筆者更推薦使用開發(fā)板進行教學(xué)。一個優(yōu)秀的開發(fā)板功能十分強大，可以幫助學(xué)生演示許多知識點。

學(xué)生在有限的時間里掌握DSP課程的重點和難點有一定的困難，因此大量板書不利于學(xué)生消化吸收，但是可以結(jié)合DSP開發(fā)板和CCS軟件現(xiàn)場演示DSP的經(jīng)典應(yīng)用，讓學(xué)生在課后對學(xué)習(xí)中碰到的問題用CCS開發(fā)環(huán)境結(jié)合網(wǎng)絡(luò)視頻鞏固、消化、理解課堂所學(xué)內(nèi)容。以中斷系統(tǒng)的教學(xué)為例。中斷系統(tǒng)的知識點非常多，概念很復(fù)雜，如中斷源，中斷向量。如果在課堂以口述或以PPT的形式講解給學(xué)生聽，效果會很差。這時，有開發(fā)板及其配套教材就會事半功倍。學(xué)生可以把教材里的代碼通過仿真器燒寫進開發(fā)板，試驗中斷語句的作用，改變中斷向量的值，會有不同的效果。以此來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥的概念會更好。

2　市場開發(fā)板配套教材的現(xiàn)狀

優(yōu)秀的開發(fā)板非常多，但好的配套教材卻非常少。由于DSP涉及的知識比較多，這里有一個問題，假如學(xué)生想自學(xué)，在沒有老師的情況下能看的參考資料主要就是與開發(fā)板相匹配的教材。如果教材編的不好，那會大大影響學(xué)生的興趣和積極性。現(xiàn)在市場上優(yōu)秀的教材非常少，大多數(shù)教材都有一些問題。主要問題有兩類，一是教材的章節(jié)安排不夠合理，二是案例的實驗代碼缺乏連貫性。這里以研旭公司開發(fā)的DSP學(xué)習(xí)板的配套教材為例，分析問題所在。

首先是章節(jié)安排不合理。配套教材的前三章分別是：第一章初始DSP，第二章DSP芯片資源，第三章時鐘電路及系統(tǒng)控制。對于零基礎(chǔ)的學(xué)生來說這樣的安排在DSP的介紹上過于理論化了。學(xué)生通過前兩章的學(xué)習(xí)可以了解DSP的發(fā)展歷史和DSP封裝的信息，但在學(xué)生還未接觸過DSP時來說需要花大量的時間去看這些引腳信息，甚至背誦。第三章開始細(xì)講DSP各種模塊的功能，其中有教程案例來幫助學(xué)生理解代碼。這里缺少對CCS及仿真器的相關(guān)介紹，使得學(xué)生在看教材時還需要同時看其它幫助文檔，才能看懂內(nèi)容。

其次是教程案例的實驗代碼缺乏連貫性。配套教材的第三章是講時鐘及系統(tǒng)控制，整一張的篇幅中只有最后實驗案例中有代碼。一方面代碼的注釋不全，基礎(chǔ)不好的學(xué)生需要查看前面的章節(jié)來回顧知識；另一方面許多中斷向量需要學(xué)生背住，才能看懂代碼，這中間缺少循序漸進的過程。

綜上所示現(xiàn)在大多數(shù)開發(fā)板的配套教材在編寫教材時沒考慮到基礎(chǔ)程度不同的學(xué)生，在章節(jié)的安排上我們希望從學(xué)生的角度入手，而在每一章的安排上我們希望有一個由淺入深的過程。

3　改進方案

針對前文提到的兩類問題，這里依次提出改進方案。解決章節(jié)安排不合理的問題，最有效的方法就是從學(xué)生的角度來編寫教材。任何教材的前三章在整本書中都有著非常的地位，前三章的內(nèi)容合理，則讀者更有興趣往下學(xué)，因此前三章的安排極其重要。而研旭開發(fā)板配套教材的前兩章介紹了關(guān)于DSP的基本信息，如果第三章直接進入各模塊的學(xué)習(xí)會顯得突然。這里建議再加一章內(nèi)容，來介紹開發(fā)工具，和關(guān)于如何寫代碼的一些技巧和知識，為學(xué)生能夠自學(xué)接下來的章節(jié)打好基礎(chǔ)。再附上類似點亮一盞LED燈的小代碼，增加學(xué)生的興趣。

解決案例的實驗代碼缺乏連貫性的問題的思路與解決第一個問題類似，即從學(xué)生的視角出發(fā)。研旭開發(fā)板配套教材的第六章介紹GPIO的相關(guān)知識，以此為例。此章的第一小節(jié)介紹電路原理圖，第二小節(jié)介紹引腳功能和寄存器，這里建議穿插部分代碼。講解電路時，讓學(xué)生看到部分代碼的寫法可以幫助學(xué)生理解寫代碼的方法。而通過部分代碼來講寄存器可以幫助學(xué)生記憶各寄存器的值。這樣在最后實驗代碼全部展現(xiàn)給學(xué)生的時候，學(xué)生理解代碼相對輕松，掌握知識也更扎實。其余各章也同理。

總的來說，就是編寫開發(fā)板配套教材是要站在學(xué)生的角度。章節(jié)安排要循序漸進，前面的章節(jié)要讓學(xué)生有更好的基礎(chǔ)去看接下來的內(nèi)容分。每一章的部分不該省的解釋不能省，要避免變成為 DSP使用手冊或產(chǎn)品說明書或只有單純的代碼。一些原理部分可以減少，通過實際應(yīng)用來展現(xiàn)給學(xué)生。這樣的教材一能發(fā)揮開發(fā)板的價值，二能讓學(xué)生有興趣去自學(xué)。

4　結(jié)語

DSP的學(xué)習(xí)是枯燥的，但也是有趣的。一方面取決于學(xué)生自己的興趣，另一方面取決于教材的好壞。本文以研旭公司的開發(fā)板的配套教材為例，闡述了現(xiàn)在一些開發(fā)板配套教材的一些問題，并提出了改進建議。這對今后編寫電子信息類教材的人們提供了一定的借鑒作用。