Апаратні та програмні засоби цифрової обробки сигналів

Метою вивчення дисципліни є формування комплексу знань з методів цифрової об-робки сигналів, здобуття навичок з розробки апаратних та програмних засобів  радіоелект-ронних  і телекомунікаційних пристроїв на базі цифрових процесорів обробки сигналів, аналіз проблем та особливостей їх використання. 

Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1 Місце цифрового сигнального процесора в обчислювальній техніці
Лекція 2 Характеристики цифрових сигнальних процесорів. огляд ринку цифро-вих сигнальних  процесорів
Лекція 3 Класифікація цифрових сигнальних процесорів  
Лекція 4 Особливості архітектури цифрового сигнального процесора
Лекція 5 Архітектури побудови ЦПОС. 16-розрядний DSP серії ADSP-21xx із фіксо-ваною точкою
Лекція 6 Програмування цифрових сигнальних процесорів фірми Analog Devices з використанням середовища розробки  Visual DSP 3.5
Лекція 7  Цифровий сигнальний процесор з плаваючою точкою  SHARC  ком-панії  Analog Devices 
Лекція 8 ADSP-TS001 TigerSharc - статичний суперскалярний цифровий сигнальний процесор
Лекція 9 Архітектура ЦПОС сімейства ADSP–BF53X  фірми Analog Devices 
Лекція 10 Архітектура системи команд ЦПОС
Лекція 11 Цифрова фільтрація на ПЛІС. Практична реалізація СІХ фільтрів на FPGA
Лекція 12 Цифрова фільтрація у базисі мікроконтролерів з ядром  ARM Cortex Mx
Лекція 13 Статична пам’ять SRAM. Динамічна пам'ять DRAM
Лекція 14 Динамічна пам’ять SDRAM, DDR SDRAM.  Перепрограмовувана пам’ять PROM, пам’ять MRAM
Лекція 15 Периферійні пристрої цифрового сигнального процесора

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Моделювання пристроїв  цифрової обробки сигналів в середовищі   DSP-Navigator 21xx».
Мета заняття:  Закріплення  теоретичних знань що до базової архітектури  цифро-вих процесорів обробки сигналів сімейства ADSP-218х;   аналіз   роботи обчислювальних пристроїв (ALU, MAC, Shifter) сигнальних процесорів сімейства ADSP-218х.
Лабораторне заняття №2. «Моделювання операцій цифрової обробки сигналів в  ADSP-218x в середовищі   DSP-Navigator 21xx».
Мета заняття: Закріплення теоретичних знань по системі команд цифрових проце-сорів обробки сигналів сімейства ADSP-218x  та  реалізації  алгоритмів цифрової обробки сигналів на процесорах сімейства ADSP-218x .
Лабораторне заняття №3. «Розробка програм для ЦПОС сімейства ADSP -21xx у програмному середовищі Visual DSP».
Мета заняття:  закріплення теоретичних знань з архітектури ЦПОС сімейства ADSP -218X  фірми Analog Devices: закріплення теоретичних знань з команд мови програмуван-ня assembler для ЦПОС  сімейства ADSP-218X; розробка та відлагодження програм на мові assembler для ЦПОС  сімейства ADSP -218X в програмному середовищі VisualDSP.
Лабораторне заняття №4 «Система команд  ЦПОС сімейства ADSP-21xx. Розробка програм для ADSP-2181 у програмному середовищі VisualDSP++».
Мета заняття:  закріплення теоретичних знань з архітектури ЦПОС сімейства ADSP -218X  фірми Analog Devices,  з команд мови програмування assembler для ЦПОС  сімейст-ва ADSP -218X фірми Analog Devices; розробка та відлагодження програм на мові assembler для ЦПОС  сімейства ADSP -218X у програмному середовищі VisualDSP 
Лабораторне заняття №5. «Архітектура ЦПОС сімейства ADSP–BF53X фірми Analog Devices. Робота з ADSP –BF53X у програмному середовищі VisualDSP».
Мета заняття:  закріплення теоретичних знань з архітектури ЦПОС сімейства ADSP –BF53X фірми Analog Devices,  з команд мови програмування assembler для ЦПОС  сімейс-тва ADSP–BF53X фірми Analog Devices; розробка та відлагодження програм на мові assembler для ЦПОС  сімейства ADSP –BF53X у програмному середовищі VisualDSP 
Лабораторне заняття №6. Система команд  ЦПОС сімейства ADSP-BlackFin. Розро-бка програм для ADSP -BF-53X у програмному середовищі  Visual DSP++ ».
Мета заняття: закріплення теоретичних знань з архітектури ЦПОС сімейства ADSP-BF53X  фірми Analog Devices,  з команд мови програмування assembler для ЦПОС  сімейс-тва ADSP-BlackFin фірми Analog Devices; розробка та відлагодження програм на мові assembler для ЦПОС  сімейства ADSP-BF53X у програмному середовищі VisualDSP++.

Лабораторне заняття №7. «Проектування CІХ – фільтрів у базисі пліс фірми ALTERA».
Мета заняття:  Закріплення теоретичних знань  з принципів побудови цифрових фі-льтрів на програмованих логічних інтегральних схемах; придбання практичних навичок проектування цифрових фільтрів з скінченою імпульсною характеристикою у базисі про-грамованих логічних інтегральних схем (ПЛІС) фірми Altera з використанням системи Matlab/Simulink та САПР ПЛІС Quartus II
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
 Індивідуальна робота
Курсова робота має наступну мету:
– закріплення основних теоретичних положень курсу, придбання навичок застосування отриманих знань в розробці апаратних і програмних засобів цифрових пристроїв на базі  сигнальних процесорів, які входять до складу телекомунікаційних та радіотехнічних сис-тем.
Здобувач отримує завдання на початку 1-го семестру.
Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок  Кількість розділів – 5. Графічна час-тина– схема пристрою електрична принципова на 1 сторінці формату А4.
Змістовна послідовність виконання роботи.
1. Аналіз технічного завдання.
2. Розрахунок в програмному середовищі MatLab порядку та коефіцієнтів фільтра за заданими параметрами, а саме: виду імпульсної характеристики КІХ/БІХ; типу фільтра – ФНЧ/ФВЧ/СФ; граничних частот смуги пропускання    Fpass, Fstop ;  частоти дискретизації ; нерівномірності у смузі пропускання;  згасання у смузі придушення. 
3 Розробка функціональної схеми пристрою
4 Розробка принципової схеми пристрою (схема включення кодека, спосіб сполучен-ня послідовних портів процесора і кодека,  схема тактування роботи DSP.
5.Розробка програмної реалізації  фільтра на процесорі ADSP-2181 (блок-схема алго-ритму програми, лістинг програми що розроблено в програмному середовищі VisualDSP++    з коментарями).
6. Висновки до роботи.
Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні
1)  7–и індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання викону-ються письмово і полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань лабораторних робіт. Бездоганне виконання завдань лабораторних робіт з 1-ї по 2-гу оціню-ється у 5 балів,  робіт з 3-ї по 7-му у 6 балів.
2) курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40
балів.
3) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з
теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування.
Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.

 Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю
Підсумковий контроль – залік. Підсумкова оцінка формується як накопичувальна за результатами оцінювання всіх навчальних елементів, які заплановані на семестр для вико-нання здобувачами вищої освіти. Оцінку «зараховано» отримують здобувачі вищої освіти, за умови виконання всіх навчальних елементів не менш, ніж на 60 %.