CD-ROM multimedia como método de ayuda a la enseñanza teórica de un DSP

CD-ROM MULTIMEDIA COMO MÉTODO DE AYUDA A LA ENSEÑANZA TEÓRICA DE UN DSP C. CAPILLA, 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 lib o elec ónico in e ac i o 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 i á de complemen o a las adicionales lecciones magis ales asociadas a la asigna u a “Complemen o de Sis emas Elec ónicos Digi ales”, obliga o ia de e ce cu so de Ingenie o de Telecomunicación. 1. In oducción Algunas ma e ias en el campo de la enseñanza, como son aquellas elacionadas con los complejos sis emas digi ales que apa ecen en la ac ualidad, son complicadas de impa i empleando únicamen e el mé odo clásico de enseñanza. En cualquie caso, el en o no educa i o adicional, 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, en pa icula de los o denado es pe sonales. Es os nue os elemen os ecnológicos a anzan en su in luencia pe mi iendo nue as ías pa a la implemen ación de la labo docen e. Den o de es os nue os mé odos se encuen an nue os ma e iales didác icos, como son los lib os elec ónicos in e ac i os. En es e abajo se plan ea la ealización de una aplicación mul imedia (CD-ROM) que si a de ayuda en la enseñanza de la pa e eó ica de la asigna u a Complemen o de Sis emas Elec ónicos Digi ales. El CD-ROM consis e en un en o no en el que el usua io puede isualiza , de o ma ácil e in ui i a, los concep os que se impa en en la mencionada asigna u a: a qui ec u a de P ocesado es Digi ales de Señal (DSPs) y diseño de sis emas mic op ocesado es complejos, pa a lo que se ap o echa la es uc u a in e na de una amilia de DSPs muy ex endida, la TMS320C3x de Texas Ins umen s. El ma e ial didác ico suminis ado al alumno en o ma de ex o se ha simpli icado al máximo y la in oducción de los concep os se apoya en la isualización de películas y animaciones pa a acili a su comp ensión. 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 de la ma e ia ue a de clase y a su i mo, pudiendo p o undiza en aquellas ma e ias en las que encuen e mayo di icul ad. Po o o lado, el mé odo de ap endizaje pe mi e 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 con ibuyendo, de es a o ma, a cambia la iloso ía asociada a la me odología docen e adicional. 275 2. He amien as u ilizadas en el diseño del CD-ROM El desa ollo del CD-ROM se ha ealizado empleando la he amien a de diseño mul imedia denominada Mac omedia Di ec o ( e sión 8) y el lenguaje de p og amación Lingo. La aplicación Mac omedia Di ec o se puede conside a como el so wa e de e e encia en la c eación de con enidos mul imedia, pues o que pe mi e el manejo lexible de imágenes, ídeo digi al, sonido y o o ipo de in o mación. Po su pa e, el lenguaje de p og amación Lingo cons i uye la he amien a más po en e a la ho a de ealiza p oyec os mul imedia ya que pe mi e p og ama acciones que en el en o no g á ico de Di ec o no son posibles. Aunque en sus p incipios e a un lenguaje muy simple, o ien ado casi exclusi amen e a con ola animaciones, ac ualmen e es un lenguaje comple amen e o ien ado a obje os pudiendo llega a compa a se en po encia de p og amación an o a C y a Pascal como a los lenguajes o ien ados a In e ne (Ja a). 3. Con enido del CD-ROM La aplicación cons a de cua o unidades emá icas: • In oducción a los P ocesado es Digi ales de Señal (DSPs): Concep os básicos. Es a unidad emá ica analiza las ca ac e ís icas gene ales de los disposi i os digi ales denominados mic op ocesado es. Se in oducen los di e en es ipos de mic op ocesado es, dis inguiéndose en e mic op ocesado , mic ocon olado y DSP, aunque el es udio se cen a en los DSPs: se analiza su a qui ec u a in e na así como p incipales aplicaciones y ab ican es. • Familia de DSPs TMS320C3x de Texas Ins umen s. Concep os básicos del Ha dwa e. Con es e ema se in en a que el alumno a ance en el conocimien o de los po en es sis emas mic op ocesado es ac uales. Pa a ello se desc ibe un DSP muy ac ual, del ab ican e Texas Ins umen s. Se ealiza una desc ipción p o unda, pa iendo de la gene alidad y llegando al de alle, del mencionado DSP. Así, se desc iben la CPU y las ope aciones in e nas del bus, cen ándose en el pa alelismo de la CPU en la ejecución de mic oins ucciones (o es uc u a de ejecución de ins ucciones conocida en e minología anglosajona como pipeline). Pos e io men e, se analiza cómo se o ganiza la memo ia en el DSP, lo que incluye el es udio de la secuencia de inicialización del sis ema y de a ención a las in e upciones que se encuen en ac i as, del pe i é ico de memo ia caché y del a anque p og amado suminis ado po el ab ican e denominado boo -loade . Po úl imo, se analizan las ope aciones ex e nas del bus pa a que el alumno conozca los diag amas de iempo y c i e ios de diseño necesa ios pa a ealiza un sis ema mic op ocesado basado en es e DSP. • Familia TMS320C3x. Desc ipción del So wa e. Se desc iben el o ma o de los da os (en e os y lo an es) que admi e es e DSP, así como los modos de di eccionamien o posibles, la es uc u a de la pila y las ins ucciones básicas que es capaz de ejecu a el mic op ocesado . • Familia TMS320C3x. Pe i é icos in e nos. Finalmen e, en la úl ima unidad emá ica del cu so, se u ilizan los pe i é icos in e nos de que dispone el DSP pa a p o undiza en el conocimien o de pe i é icos asociados a un sis ema mic op ocesado . Así, se desc iben los empo izado es in e nos del DSP, los pue os se ie sínc onos y el pe i é ico DMA. 276 4. Desc ipción de la aplicación A g andes asgos, se puede deci que la aplicación in en a simula la si uación de un lib o en el que se an pasando las páginas con dos g andes en ajas espec o al lib o adicional: 1. Se ha pe seguido elimina en lo posible las ediosas desc ipciones de ipo eó ico comunes en odo lib o, de mane a que abundan las desc ipciones isuales en e a ex ensos ex os, con la mejo a pedagógica que ello supone. 2. La eno me can idad de llamadas hacia delan e y hacia a ás que apa ecen en el CD-ROM, que pe mi en que cada alumno a ance ácilmen e y de mane a muy in ui i a según su deseo y necesidad y no con una secuencia p e ijada. Pa a pode in e ac ua e icien emen e con el p og ama se han añadido a ios ipos de con oles: bo ones de paso de página p e ijada y de a ance/ e oceso en la secuencia escogida po el alumno así como un 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. Figu a 1: Acceso al menú de na egación en uno de los emas del CD. Figu a 2: Ejemplo de pan alla: Desc ipción de uno de los egis os in e nos de la CPU. Las dimensiones de pan alla son de 800x600. Se ha escogido es e amaño po conside a lo asequible a cualquie PC de los que dispone en la ac ualidad un alumno. Po o o lado, el o ma o de la pan alla, igu as 2 y 3, se ha diseñado de o ma que en el cen o de la misma ayan apa eciendo p og esi amen e el ex o y las animaciones g á icas. En la esquina in e io de echa apa ecen los bo ones de na egación p ediseñada y en la esquina supe io de echa se ubica un menú que pe mi e e esal ado el ema que se es á isualizando y el acceso inmedia o al es o de emas. Además, en cie os luga es de in e és ele an e se han colocado accesos a en anas independien es de la película, pa a que el alumno pueda isualiza las en cualquie momen o y deja las abie as sin necesidad de al e a el desa ollo no mal del ema, igu a 4. 277 Figu a 3: Ejemplo de pan alla: Acceso al menú gene al desde el 1e ema del CD. Figu a 4: Películas independien es: desc ipción de la a qui ec u a Ha a d. 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] D. Escude o Mancebo, A. Ma ínez Monés. La c eación de CDs mul imedia pa a omen a el ap endizaje signi ica i o en Ingenie ía Técnica en Diseño Indus ial: expe iencias y esul ados. VIII Cong eso de Inno ación Educa i a en Enseñanzas Técnicas. 63-70 (2000). [2] 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). [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. [5] Phil G oss. Di ec o 8 y Lingo. Ediciones Anaya Mul imedia (2000). [6] John R. Nyquis . La Biblia de Di ec o 8. Ediciones Anaya Mul imedia (2000). 278