基于研旭DSP學(xué)習(xí)板及其配套教程案例的改進(jìn)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(guó)進(jìn)入全面建成小康社會(huì)的決勝時(shí)期，我國(guó)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(dòng)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(shí)踐和實(shí)用性都非常強(qiáng)。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(jì)能力。無(wú)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(duì)于學(xué)生的幫助是很大的。但是在長(zhǎng)期的教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)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(jì)時(shí)并沒有站在學(xué)生的角度考慮，且不少教材的講解和對(duì)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(qiáng)的應(yīng)用型課程，具有內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、重應(yīng)用等特點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)分成兩部分：理論知識(shí)的教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。目前，很多高校還是以理論授課為主，結(jié)合實(shí)踐的課程相對(duì)不足，而且在教學(xué)過程中對(duì)于學(xué)生特點(diǎn)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(duì)簡(jiǎn)單，容易與社會(huì)脫節(jié)，缺乏實(shí)際的教學(xué)背景，導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)考試，畢業(yè)后難以從事DSP開發(fā)或類似行業(yè)。

DSP的實(shí)踐教學(xué)就需要開發(fā)板或者實(shí)驗(yàn)箱。但實(shí)驗(yàn)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(diǎn)來(lái)進(jìn)行連接。而開發(fā)板可以將實(shí)際電路展現(xiàn)給學(xué)生看，且價(jià)格便宜，筆者更推薦使用開發(fā)板進(jìn)行教學(xué)。一個(gè)優(yōu)秀的開發(fā)板功能十分強(qiáng)大，可以幫助學(xué)生演示許多知識(shí)點(diǎn)。

學(xué)生在有限的時(shí)間里掌握DSP課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)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(chǎng)演示DSP的經(jīng)典應(yīng)用，讓學(xué)生在課后對(duì)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(shí)點(diǎn)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(huì)很差。這時(shí)，有開發(fā)板及其配套教材就會(huì)事半功倍。學(xué)生可以把教材里的代碼通過仿真器燒寫進(jìn)開發(fā)板，試驗(yàn)中斷語(yǔ)句的作用，改變中斷向量的值，會(huì)有不同的效果。以此來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥的概念會(huì)更好。

2　市場(chǎng)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(shí)比較多，這里有一個(gè)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(huì)大大影響學(xué)生的興趣和積極性。現(xiàn)在市場(chǎng)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(shí)驗(yàn)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(shí)鐘電路及系統(tǒng)控制。對(duì)于零基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)說(shuō)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(shí)來(lái)說(shuō)需要花大量的時(shí)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(lái)幫助學(xué)生理解代碼。這里缺少對(duì)CCS及仿真器的相關(guān)介紹，使得學(xué)生在看教材時(shí)還需要同時(shí)看其它幫助文檔，才能看懂內(nèi)容。

其次是教程案例的實(shí)驗(yàn)代碼缺乏連貫性。配套教材的第三章是講時(shí)鐘及系統(tǒng)控制，整一張的篇幅中只有最后實(shí)驗(yàn)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(lái)回顧知識(shí)；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(jìn)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(shí)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(gè)由淺入深的過程。

3　改進(jìn)方案

針對(duì)前文提到的兩類問題，這里依次提出改進(jìn)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(lái)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(jìn)入各模塊的學(xué)習(xí)會(huì)顯得突然。這里建議再加一章內(nèi)容，來(lái)介紹開發(fā)工具，和關(guān)于如何寫代碼的一些技巧和知識(shí)，為學(xué)生能夠自學(xué)接下來(lái)的章節(jié)打好基礎(chǔ)。再附上類似點(diǎn)亮一盞LED燈的小代碼，增加學(xué)生的興趣。

解決案例的實(shí)驗(yàn)代碼缺乏連貫性的問題的思路與解決第一個(gè)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(shí)，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(shí)，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(lái)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(shí)驗(yàn)代碼全部展現(xiàn)給學(xué)生的時(shí)候，學(xué)生理解代碼相對(duì)輕松，掌握知識(shí)也更扎實(shí)。其余各章也同理。

總的來(lái)說(shuō)，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(jìn)，前面的章節(jié)要讓學(xué)生有更好的基礎(chǔ)去看接下來(lái)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(cè)或產(chǎn)品說(shuō)明書或只有單純的代碼。一些原理部分可以減少，通過實(shí)際應(yīng)用來(lái)展現(xiàn)給學(xué)生。這樣的教材一能發(fā)揮開發(fā)板的價(jià)值，二能讓學(xué)生有興趣去自學(xué)。

4　結(jié)語(yǔ)

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(jìn)建議。這對(duì)今后編寫電子信息類教材的人們提供了一定的借鑒作用。