Laboratorio virtual de DSPs basado en CDROM multimedia

LABORATORIO VIRTUAL DE DSPs BASADO EN CDROM MULTIMEDIA A. GONZÁLEZ, F. BARRERO, L. GARCÍA Depa amen o de Ingenie ía Elec ónica. Escuela Supe io de Ingenie os. Uni e sidad de Se illa. 41092-Se illa. España. En es e documen o se p esen a un labo a o io i ual de P ocesado es Digi ales de Señal (DSPs) ealizado en el Depa amen o de Ingenie ía Elec ónica de la Escuela Supe io de Ingenie os de Se illa. El ma e ial didác ico se emplea á en las clases p ác icas de la asigna u a “Complemen o de Sis emas Elec ónicos Digi ales”, de e ce cu so de Ingenie o de Telecomunicación. 1. In oducción En las Escuelas de Ingenie ía de España se es á p oduciendo un no able cambio en los planes de es udio, cambio al que no es ajena la Escuela Supe io de Ingenie os de Se illa, que es á a ec ando no ablemen e a la me odología docen e. Es e cambio se aduce en el mayo peso de las clases de ipo p ác ico en la búsqueda de omen a el concep o ap ende - ealizando. El obje i o pe seguido no es o o que simpli ica la docencia de ma e ias que son complicadas de impa i empleando el mé odo de enseñanza adicional. Po o o lado, el en o no educa i o basado en las igu as del p o eso y el aula, es á iendo ac ua la in luencia de las nue as ecnologías (PCs, In e ne ), pe mi iendo nue as ías pa a la ealización de la labo docen e. En e es os, se puede menciona la posibilidad de c ea aulas que pe mi an una ansición luida de la eo ía a la p ác ica po pa e del alumno. Es e ipo de aulas se apoya ecuen emen e en los PCs y en los en o nos mul imedia in e ac i os cuya inalidad es se u ilizados en clase po el p o eso como medio de apoyo y ayuda a la ans e encia de in o mación. La ealización de un labo a o io i ual de DSPs basado en CD-ROM mul imedia se puede conside a como el p ime paso en la eno ación de los mé odos pedagógicos ac uales ap o echando las posibilidades que o ece la mul imedia. Se p e ende in oduci el sis ema desa ollado en el mé odo adicional de la enseñanza como medio de in eg a las clases eó icas y p ác icas de la asigna u a “Complemen o de Sis emas Elec ónicos Digi ales”, obliga o ia en el e ce cu so de Ingenie o de Telecomunicación a o eciendo, además, que el alumno pase de se un me o elemen o pasi o en el p oceso educa i o a se pa e ac i a del mismo. 2. Obje i os de la he amien a El obje i o es diseña y ealiza una aplicación mul imedia (CD-ROM) que si a pa a in eg a las clases eó icas y p ác icas y como ayuda en la impa ición de las clases p ác icas 319 de la asigna u a Complemen o de Sis emas Elec ónicos Digi ales, cen ada en el es udio de una amilia de DSPs muy ex endida, la TMS320C3x de Texas Ins umen s. Se p e ende que el alumno u ilice es a he amien a du an e el desa ollo no mal de las clases p ác icas, especialmen e al comienzo de las mismas, como pun o de pa ida en la ealización no mal de un p og ama a ejecu a en un sis ema mic op ocesado eal basado en el DSP. Como no ma ípica asociada a cualquie ma e ial de es e ipo, los concep os se desc iben en el CD-ROM median e la isualización de películas y animaciones, simpli icando al máximo el ex o. Al a a se, además, de una he amien a educa i a po able, el alumno puede u iliza la pa a desa olla el g ado de conocimien o ue a de clase y a su i mo, pe mi iendo p o undiza en aquellas ma e ias en las que se encuen e mayo di icul ad. La pa e undamen al del labo a o io i ual es un en o no in e ac i o en el que el alumno puede i ap endiendo, poco a poco y de o ma g á ica, lo elacionado con la p og amación del DSP. Es o no quie e deci que la he amien a se limi e a expone las ins ucciones del lenguaje ensamblado ya que ap ende a p og ama es mucho más que asimila unas pocas ó denes. El en oque que se le ha dado a la he amien a es, sob e odo, p ác ico. 3. Desc ipción gene al del CD-ROM La aplicación cons a de nue e unidades emá icas, de ipo eó ico y p ác ico, que incluyen el ma e ial didác ico necesa io pa a la ealización de cua o p ác icas o ien adas a la enseñanza de la p og amación en el lenguaje ensamblado asociado al DSP. Las p ác icas se han desa ollado pa a acili a al alumno el p oceso de au oap endizaje. Así, cada p ác ica incluye una desc ipción eó ica e ilus a i a de lo que debe ealiza y p esen a p og amas ejemplo que se i án de base al alumno pa a comple a los obje i os de la misma ealizando modi icaciones sob e ellos. En cualquie caso, los undamen os eó icos asociados a cada p ác ica son explicados a ondo u ilizando el en o no g á ico del labo a o io i ual pe o siemp e espe ando la siguien e p emisa: el ap endizaje debe log a se al mismo iempo que se ealizan los p og amas. Además, en cada momen o se man iene la posibilidad de que el alumno aya au oe aluándose. El con enido del CD se dis ibuye de la siguien e mane a: • La he amien a comienza con la desc ipción de un p og ama muy sencillo, elacionado con la implemen ación de una sencilla ope ación a i mé ica y la ges ión de una abla de da os. Al alumno se le suminis a el esquele o del p og ama a ealiza pa a que pueda comp ende lo ácilmen e y de o ma que le si a de base pa a las siguien es p ác icas. • Pos e io men e, se an complicando g adualmen e los concep os in oducidos y los algo i mos con los que se end án que en en a los es udian es, has a comple a los obje i os pe seguidos. En p ime luga se pide al es udian e que implemen e un sencillo algo i mo capaz de ealiza un sencillo p ocesamien o de señales audibles. • La e ce a p ác ica consis e en la ealización de un gene ado de onda cuad ada y o o senoidal. • La cua a y úl ima p ác ica se elaciona con la implemen ación de il os FIR e IIR. • El CD con iene además o as unidades emá icas, has a comple a el o al de nue e an es mencionadas, elacionadas con el ap endizaje de las ins ucciones, modos de di eccionamien o, egis os in e nos de la CPU y de con igu ación de los pe i é icos del DSP. 320 4. Resul ados La in e acción del usua io con el p og ama se ealiza median e bo ones de paso de página y de menú que pe mi e el cambio de bloque emá ico y o ece al usua io una ayuda sob e el manejo del p og ama, igu a 1. Las dimensiones de pan alla son de 800X600, asequibles a cualquie PC de los que dispone en la ac ualidad un alumno. Po o o lado, el o ma o de és a se ha diseñado de o ma que la in o mación se p esen e de o ma a ac i a, usando un diseño impac an e y animaciones pa a llama la a ención sob e el con enido. Figu a 1:Pan alla con el menú desplegado y los bo ones de con ol de lujo. Figu a 2. Ejemplo de pan alla de exposición de con enidos eó icos. Figu a 3.Ejemplo de pan alla de explicación de los modos de di eccionamien o. Figu a 4.Ejemplo de pan alla de la base de da os que explica las ins ucciones del DSP. La igu a 2 nos mues a una pan alla ipo de una de las lecciones, elacionada con la p og amación del DSP. Los modos de di eccionamien o son p esen ados en unas lecciones adicionales que pueden se llamadas desde el es o del CD según se an in oduciendo és os, igu a 3. O a he amien a de la que dispone el CD-ROM es una base de da os en la que se da in o mación sob e el juego de ins ucciones del DSP ( o ma o, explicación y ejemplos de uso), igu a 4. És a se isualiza en una en ana apa e que se puede man ene abie a mien as se abaja con el es o de lecciones, de o ma que se puedan esol e las dudas sob e 321 ins ucciones en cuan o se p esen en. El CD con iene además o a base de da os, de o ma o muy simila a la an e io , que o ece in o mación sob e los egis os in e nos del DSP. 5. Conclusiones La ealización de es e CD mul imedia puede conside a se un p ime paso en la eno ación de los mé odos pedagógicos pa a adap a los a las nue as ecnologías y a los cambios sociales y de cos umb es que és as empiezan a ae consigo. Po supues o, es muy di ícil p e e la o ma que adop a án las he amien as educa i as a la go plazo, aunque no pa ece muy a iesgado a i ma que el camino que se ha seguido ealizando es e lib o elec ónico se gene aliza á en unos años a la ho a de plan ea la me odología docen e de cualquie asigna u a. El CD-ROM diseñado p e ende se i de complemen o a las clases eó icas impa idas po el p o eso de la asigna u a “Complemen os de Sis emas Elec ónicos Digi ales”. En la mayo ía de las asigna u as asociadas a las ca e as écnicas, el iempo y los ecu sos dedicados a las asigna u as suelen se insu icien es, dado el olumen de in o mación que se debe ansmi i , pa a ga an iza la asimilación del ema io po pa e del alumnado. Po eso, una ez que la ecnología lo pe mi e, una ayuda y apoyo a la docencia como puede se es e ipo de ma e ial didác ico elec ónico es casi imp escindible. Re e encias [1] W. Wol y J. Madsen. Embedded Sys ems Educa ion o he Fu u e. P oceedings o he IEEE, Special Issue on Elec ical and Compu e Enginee ing Educa ion. 23-30 (Janua y 2000). [2] Hen ik V. So ensen . A Digi al Signal P ocessing Labo a o y using he TMS320C30. P en ice Hall, 1997 [3] Texas Ins umen s. TMS320C3x Use ´s Guide. [4] F. Ba e o. Apun es de Complemen os de Sis emas elec ónicos Digi ales. Cu so 2001/2002. 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