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第1章PSoC设计导论1

1.1微控制器基础1

1.1.1微控制器的涵义1

1.1.2微控制器编程语言2

1.2可编程片上系统PSoC概述3

1.2.1 PSoC发展概述3

1.2.2 PSoC设计方法4

1.3 PSoC3设计流程7

1.3.1硬件设计流程7

1.3.2软件设计流程8

1.4 PSoC3的结构及功能9

1.4.1数字子系统结构及功能10

1.4.2模拟子系统结构及功能10

1.4.3输入/输出引脚功能13

1.5 PSoC3器件概述14

1.5.1 PSoC3引脚分布14

1.5.2 PSoC3器件分类和资源16

习题16

第2章PSoC3 CPU子系统17

2.1 PSoC3 CPU内核功能单元17

2.1.1控制器18

2.1.2运算器19

2.1.3特殊功能寄存器20

2.2 PSoC3存储器结构和地址空间22

2.2.1程序存储器22

2.2.2内部数据存储器23

2.2.3外部数据存储器23

2.3 DMA和PHUB结构及功能27

2.3.1 PHUB和DMA的功能27

2.3.2 DMA优先级及交易类型28

2.4中断控制器结构及功能30

2.4.1中断控制器结构原理30

2.4.2中断优先级处理31

2.4.3中断的执行32

习题32

第3章PSoC3 CPU指令系统34

3.1 PSoC3 CPU寻址模式34

3.2 PSoC3 CPU指令集35

3.2.1算术指令36

3.2.2逻辑指令40

3.2.3数据传送指令44

3.2.4布尔指令49

3.2.5程序分支指令51

3.3汇编语言编程模型55

3.3.1 PSoC3汇编代码中段的分配55

3.3.2 PSoC3汇编语言符号及规则57

3.3.3 PSoC3汇编语言操作数描述58

3.3.4 PSoC3汇编语言控制描述60

3.3.5 PSoC3汇编程序设计63

习题64

第4章PSoC3公共资源66

4.1时钟管理66

4.1.1内部振荡器67

4.1.2外部振荡器68

4.2电源管理69

4.2.1电源模式69

4.2.2升压转化器模式72

4.3复位73

4.3.1复位模块功能介绍73

4.3.2复位源74

4.4 I/O系统和布线资源75

4.4.1 I/O系统特性75

4.4.2 I/O引脚模式78

4.4.3 I/O其他特性79

习题82

第5章PSoC编程和调试接口功能83

5.1测试控制器83

5.1.1测试控制器模块结构83

5.1.2连接器接口83

5.1.3 JTAG与SWD接口原理85

5.2 8051片上调试90

5.2.1片上调试模块及特点90

5.2.2串行线察看器91

5.3非易失性存储器编程92

习题94

第6章 基于PSoC Creator的程序设计95

6.1 PSoC Creator软件功能95

6.2 GPIO控制程序的设计96

6.2.1创建和配置工程96

6.2.2查看和设置公共资源97

6.2.3用汇编语言编写GPIO控制程序98

6.2.4用C语言编写GPIO控制程序108

6.2.5输出设计到KeilμVision IDE112

6.3中断服务程序的设计114

6.3.1创建和配置工程114

6.3.2添加IP核资源到设计114

6.3.3 IP核参数配置和连接114

6.3.4中断服务程序的设计117

6.3.5下载并调试工程119

习题119

第7章 定时器、计数器和PWM模块120

7.1定时器模块120

7.1.1定时器模块功能概述120

7.1.2定时器模块的应用121

7.2计数器模块122

7.2.1计数器模块功能概述122

7.2.2计数器模块的应用123

7.3 PWM模块124

7.3.1 PWM模块概述124

7.3.2 PWM输出模式125

7.3.3 PWM死区控制126

7.4 PWM控制LED显示的实现126

7.4.1创建和配置工程126

7.4.2编写软件程序130

7.4.3编程及调试131

习题131

第8章LCD显示驱动模块132

8.1 LCD的工作原理132

8.1.1 LCD物理结构132

8.1.2 LCD液晶分类133

8.2 LCD驱动接口概述138

8.2.1 LCD驱动接口原理及功能139

8.2.2 LCD结构概述和功能描述139

8.2.3 UDB和LCD控制142

8.2.4 LCD时钟142

8.2.5 DMA和LCD控制142

8.3 LCD操作143

8.3.1 LCD操作模式143

8.3.2活动驱动模式145

8.3.3配置和设置146

8.4段式LCD显示的实现148

8.4.1段式LCD的功能148

8.4.2段式LCD的参数配置150

8.4.3编写软件程序154

8.4.4编程及调试157

习题157

第9章I2C总线模块158

9.1 I 2C总线模块概述158

9.2 I2C总线实现原理159

9.3 I2C总线寄存器及操作160

9.4 I2C总线操作模式161

9.4.1从操作模式161

9.4.2主/多主操作模式162

9.5 I2C模块通信的实现163

9.5.1系统实现原理163

9.5.2创建和配置工程163

9.5.3编写软件程序167

9.5.4编程及调试170

习题170

第10章CAN总线模块171

10.1 CAN总线模块概述171

10.2 CAN消息帧类型及格式172

10.2.1数据帧172

10.2.2远程帧173

10.2.3错误帧174

10.2.4过载帧174

10.3 CAN总线消息发送174

10.3.1消息仲裁174

10.3.2消息发送过程175

10.3.3消息丢弃175

10.4 CAN总线消息接收176

10.4.1消息接收过程176

10.4.2接收滤波器177

10.4.3接收消息缓冲区的链接177

10.5远程帧传输178

10.6位时间配置179

10.6.1可用位速率179

10.6.2设置TSEG1和TSEG2的位速率180

10.7错误处理及中断181

10.8 CAN总线通信的实现181

10.8.1 CAN总线通信实现原理181

10.8.2 CAN外部接口电路182

10.8.3系统内模块的配置182

10.8.4编写软件程序189

10.8.5编程及调试193

习题193

第11章USB总线模块194

11.1 USB总线模块概述194

11.2 USB模块结构194

11.2.1串行接口引擎SIE195

11.2.2仲裁器196

11.3 USB模块工作条件197

11.4逻辑传输模式198

11.4.1存储转发模式199

11.4.2直通模式199

11.4.3控制端点的逻辑传输202

11.5 PS/2和CMOS I/O模式202

11.6 USB人体学输入设备的实现202

11.6.1人体接口设备的原理202

11.6.2创建和配置工程210

11.6.3编写软件程序214

11.6.4编程及调试215

习题215

第12章 通用数字块UDB216

12.1通用数字块概述216

12.2 PLD模块217

12.2.1 PLD模块结构217

12.2.2 PLD宏单元218

12.3数据通道模块218

12.4状态和控制模块221

12.5基于PLD的自定义元件设计222

12.5.1建立PSoC工程222

12.5.2添加自定义元件222

12.5.3调用自定义元件226

12.5.4配置引脚227

12.5.5静态时序分析228

12.5.6编程及调试229

习题229

第13章 模拟前端模块230

13.1模拟比较器230

13.1.1输入和输出接口230

13.1.2 LUT230

13.2运算放大器模块231

13.3可编程SC/CT模块232

13.3.1单纯的放大器233

13.3.2单位增益234

13.3.3可编程增益放大器235

13.3.4互阻放大器236

13.3.5连续时间混频器237

13.3.6采样混频器238

13.3.7 Δ-Σ调制器239

13.3.8跟踪和保持放大器240

13.4温度传感器模块241

13.5基于混频器的精确整流实现242

13.5.1整流器设计原理242

13.5.2创建和配置工程243

13.5.3编写软件程序246

13.5.4编程及调试247

习题247

第14章ADC和DAC模块248

14.1 Δ-ΣADC模块248

14.1.1 Δ-ΣADC功能248

14.1.2操作模式249

14.2 DAC模块250

14.3 ADC测量值显示的实现252

14.3.1创建和配置工程252

14.3.2编写软件程序255

14.3.3编程及调试256

14.4 IDAC值显示的实现257

14.4.1创建和配置工程257

14.4.2编写软件程序259

14.4.3编程及调试260

习题260

第15章 电容感应模块261

15.1电容感应模块的结构261

15.2电容感应算法263

15.2.1电容感应Δ-Σ算法263

15.2.2电容感应SAR算法265

15.3电容触摸感应实现266

15.3.1创建和配置工程266

15.3.2编写软件程序269

15.3.3编程及调试270

习题271

第16章 数字滤波器模块272

16.1数字滤波器模块概述272

16.2数字滤波器模块结构273

16.2.1控制器273

16.2.2 FSM RAM274

16.2.3数据通道276

16.2.4地址计算单元277

16.2.5总线接口和寄存器描述278

16.3基于DFB的数字滤波器实现280

16.3.1系统结构概述280

16.3.2元件参数配置280

16.3.3 DMA配置向导283

16.3.4编写软件程序285

16.3.5编程及调试287

习题287

第17章RTX51 Tiny操作系统288

17.1 RTX51 Tiny介绍288

17.1.1任务定义289

17.1.2任务管理289

17.1.3任务切换289

17.1.4内核函数290

17.2集成RTX51 Tiny到软件设计292

17.3程序结构及代码分析295

17.3.1任务结构295

17.3.2 PWM任务296

17.3.3 ADC任务297

17.3.4叶轮任务297

17.3.5 RTX51 Tiny的调度考虑298

习题298