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商品簡介
名人/編輯推薦
目次
商品簡介
何賓編著的《可編程片上系統PSoC設計指南(附光盤)》主要介紹了
PSoC設計導論、PSoC3/5 CPU子系統、PSoC3/5存儲器系統、PSoC3/5系統集
成、PSoC3/5數字子系統、PSoC3/5模擬子系統、PSoC3/5編程和調試接口功
能、PSoC Creator軟件及設計流程、基于PSoC簡單工程的實現、基于PSoC
的信號傳感的實現、基于PSoC的通信電路的實現等內容。
《可編程片上系統PSoC設計指南(附光盤)》反映了可編程片上系統發
展的最新成果，不僅系統地介紹了PSoC的系統結構和設計方法，而且理論
和實踐相結合，給出了大量的設計實例，使讀者能掌握這一最新的設計技
術，以便推動電子系統設計方法的創新。
本書是可編程片上系統設計人員的自學、培訓用書，也可以作為大學
信息類專業講授單片機、可編程片上系統相關課程的教學用書。
PSoC設計導論、PSoC3/5 CPU子系統、PSoC3/5存儲器系統、PSoC3/5系統集
成、PSoC3/5數字子系統、PSoC3/5模擬子系統、PSoC3/5編程和調試接口功
能、PSoC Creator軟件及設計流程、基于PSoC簡單工程的實現、基于PSoC
的信號傳感的實現、基于PSoC的通信電路的實現等內容。
《可編程片上系統PSoC設計指南(附光盤)》反映了可編程片上系統發
展的最新成果，不僅系統地介紹了PSoC的系統結構和設計方法，而且理論
和實踐相結合，給出了大量的設計實例，使讀者能掌握這一最新的設計技
術，以便推動電子系統設計方法的創新。
本書是可編程片上系統設計人員的自學、培訓用書，也可以作為大學
信息類專業講授單片機、可編程片上系統相關課程的教學用書。
名人/編輯推薦
隨著半導體技術的發展和芯片集成度的提高，越來越多的廠商開始提供在單芯片上實現復雜系統的解決方案，即基于PSoC的解決方案。這種解決方案提高了設計的可靠性，縮短了系統設計周期，降低了設計成本，極大地滿足了市場對產品競爭力的要求。何賓編著的《可編程片上系統PSoC設計指南(附光盤)》全面系統地介紹了Cypress公司的PSoC3和PSoC5可編程片上系統體系結構。
目次
第1章 PSoC設計導論 1
1.1 微控制器基礎 1
1.1.1 微控制器的涵義 1
1.1.2 數據和指令的處理 2
1.2 可編程片上系統PSoC概述 2
1.2.1 PSoC技術特點 2
1.2.2 設計重用技術 3
1.3 PSoC3器件概述 4
1.3.1 PSoC3功能和特點 4
1.3.2 PSoC3引腳分布 7
1.3.3 PSoC3器件分類和資源 9
1.4 PSoC5器件概述 9
1.4.1 PSoC5功能和特點 9
1.4.2 PSoC5引腳分布 12
1.4.3 PSoC5器件分類和資源 14
第2章 PSoC3/5 CPU子系統 15
2.1 8051 CPU核 15
2.1.1 8051內部結構 15
2.1.2 8051尋址模式 16
2.1.3 8051指令集 16
2.2 Cortex-M3 CPU核 20
2.2.1 Cortex-M3內部結構 20
2.2.2 Cortex-M3操作模式 21
2.2.3 Cortex-M3寄存器 21
2.3 Cache控制器結構及功能 22
2.4 DMA和PHUB結構及功能 23
2.4.1 PHUB和DMA的功能 23
2.4.2 DMA優先級及交易類型 25
2.5 中斷控制器結構及功能 26
2.5.1 中斷控制器結構原理 26
2.5.2 中斷優先級處理 26
2.5.3 中斷的執行 27
2.5.4 PSoC3中斷控制器 28
2.5.5 PSoC5中斷控制器 29
第3章 PSoC3/5存儲器系統 31
3.1 靜態存儲器SRAM 31
3.2 Flash程序存儲器 33
3.3 EEPROM 34
3.4 外部存儲器接口EMIF 34
3.4.1 EMIF接口功能 34
3.4.2 EMIF接口時序 36
3.5 存儲器映射結構 37
3.5.1 PSoC3存儲器映射結構 37
3.5.2 PSoC5存儲器映射結構 41
第4章 PSoC3/5系統集成 43
4.1 時鐘管理 43
4.1.1 內部振蕩器 44
4.1.2 外部振蕩器 45
4.1.3 時鐘分配及USB時鐘 46
4.2 電源管理 46
4.2.1 電源模式 47
4.2.2 升壓轉化器模式 49
4.3 復位 50
4.3.1 復位模塊功能介紹 50
4.3.2 復位源 51
4.4 I/O系統和布線 52
4.4.1 I/O系統特性 52
4.4.2 I/O引腳模式 55
4.4.3 I/O其它特性 56
第5章 PSoC3/5數字子系統 59
5.1 PSoC數字可編程子系統概述 59
5.2 通用數字塊UDB 59
5.2.1 PLD模塊 60
5.2.2 數據通道模塊 63
5.2.3 狀態和控制模塊 65
5.3 UDB陣列描述 66
5.4 DSI布線接口 67
5.4.1 DSI接口功能 67
5.4.2 I/O端口布線 67
5.5 USB總線模塊 69
5.5.1 USB模塊結構 69
5.5.2 USB模塊工作條件 72
5.5.3 邏輯傳輸模式 72
5.5.4 PS/2和CMOS I/O模式 76
5.6 定時器、計數器和PWM模塊 80
5.6.1 定時器模塊 80
5.6.2 計數器模塊 81
5.6.3 PWM模塊 83
5.7 I2C總線模塊 86
5.7.1 I2C總線模塊概述 86
5.7.2 I2C總線實現原理 87
5.7.3 I2C總線寄存器及操作 87
5.7.4 I2C總線操作模式 89
5.8 CAN總線模塊 92
5.8.1 CAN總線模塊概述 92
5.8.2 CAN消息幀類型及格式 93
5.8.3 CAN總線消息發送 95
5.8.4 CAN總線消息接收 97
5.8.5 遠程幀 99
5.8.6 位時間配置 100
5.8.7 錯誤處理及中斷 101
5.9 數字濾波器模塊 101
5.9.1 數字濾波器模塊概述 101
5.9.2 DFB的模塊結構 102
5.9.3 匯編器描述和指令集 109
5.9.4 基于DFB的數字信號處理系統的實現例子 111
第6章 PSoC3/5模擬子系統 115
6.1 PSoC模擬子系統功能概述 115
6.2 模擬子系統的布線結構 117
6.3 模/數轉換器ADC模塊 120
6.3.1 Δ-ΣADC模塊 120
6.3.2 逐次逼近型ADC模塊 122
6.4 模擬比較器模塊 123
6.4.1 輸入和輸出接口 123
6.4.2 LUT 124
6.5 運算放大器模塊 124
6.6 可編程SC/CT模塊 125
6.6.1 單純的放大器 126
6.6.2 單位增益 128
6.6.3 可編程增益放大器 128
6.6.4 互阻放大器 130
6.6.5 連續時間混頻器 131
6.6.6 采樣混頻器 132
6.6.7 Δ-Σ調制器 133
6.6.8 跟蹤和保持放大器 133
6.7 數/模轉換器DAC模塊 135
6.8 CapSense模塊 137
6.8.1 CapSense模塊的結構 137
6.8.2 電容感應算法 139
6.9 LCD直接驅動模塊 142
6.9.1 LCD驅動接口概述 142
6.9.2 LCD驅動接口原理及功能 143
6.9.3 LCD操作 148
6.10 溫度傳感器模塊 154
第7章 PSoC編程和調試接口功能 157
7.1 測試控制器 157
7.1.1 測試控制器模塊結構 157
7.1.2 連接器接口 158
7.1.3 JTAG與SWD接口的工作原理 159
7.2 8051片上調試 165
7.2.1 片上調試模塊及特點 165
7.2.2 串行線察看器 166
7.3 Cortex-M3調試和跟蹤 167
7.4 非易失性存儲器編程 169
第8章 PSoC Creator軟件及設計流程 171
8.1 PSoC Creator軟件平臺及編程模型 171
8.1.1 PSoC Creator軟件平臺 171
8.1.2 PSoC3/5基本編程模型 172
8.1.3 PSoC3中斷編程模型 175
8.1.4 PSoC3/5 DMA編程模型 176
8.2 基于PSoC3工程的簡單設計流程 177
8.2.1 加載PSoC3工程 177
8.2.2 建立PSoC3工程 178
8.2.3 編程PSoC3工程 179
8.2.4 運行PSoC3工程并調試 180
8.3 基于PSoC5工程的簡單設計流程 181
8.3.1 加載PSoC5工程 181
8.3.2 建立PSoC5工程 182
8.3.3 編程PSoC5工程 183
8.3.4 運行PSoC5工程并調試 184
8.4 基于PLD的自定義元件設計流程 184
8.4.1 建立PSoC工程 185
8.4.2 添加自定義元件 185
8.4.3 調用自定義元件 189
第9章 基于PSoC簡單工程的設計與實現 193
9.1 LED顯示控制的實現 193
9.1.1 創建和配置工程 193
9.1.2 編程及調試 198
9.2 LCD顯示ADC測量值的實現 198
9.2.1 創建和配置工程 199
9.2.2 編程及調試 202
9.3 正弦信號產生和顯示的實現 202
9.3.1 創建和配置工程 203
9.3.2 編程及調試 211
9.4 USB人體學輸入設備的實現 212
9.4.1 創建和配置工程 212
9.4.2 編程及調試 219
第10章 基于PSoC的信號傳感的實現 220
10.1 電容觸摸感應實現 220
10.1.1 創建和配置工程 220
10.1.2 編程及調試 226
10.2 加速度傳感器控制顯示實現 226
10.2.1 創建和配置工程 227
10.2.2 編程及調試 233
10.3 水準儀的實現 233
10.3.1 創建和配置工程 233
10.3.2 編程及調試 238
10.4 熱敏電阻測溫的實現 238
10.4.1 創建和配置工程 239
10.4.2 編程及調試 247
10.5 接近度測量的實現 247
10.5.1 創建和配置工程 247
10.5.2 編程及調試 253
第11章 基于PSoC的通信電路的實現 254
11.1 壓控振蕩器VCO的實現 254
11.1.1 創建和配置工程 254
11.1.2 編程及調試 258
11.2 幅度調制AM的實現 259
11.2.1 創建和配置工程 260
11.2.2 編程及調試 263
11.3 頻率調制FM解調的實現 264
11.3.1 傳統斜率檢測法實現FM信號的解調 264
11.3.2 使用單穩多諧振蕩器的FM解調的實現 267
參考文獻 271
附錄A PSoC 3 FirstTouch Starter Kit原理圖
附錄B CY8CKIT-001 PSoC原理圖
1.1 微控制器基礎 1
1.1.1 微控制器的涵義 1
1.1.2 數據和指令的處理 2
1.2 可編程片上系統PSoC概述 2
1.2.1 PSoC技術特點 2
1.2.2 設計重用技術 3
1.3 PSoC3器件概述 4
1.3.1 PSoC3功能和特點 4
1.3.2 PSoC3引腳分布 7
1.3.3 PSoC3器件分類和資源 9
1.4 PSoC5器件概述 9
1.4.1 PSoC5功能和特點 9
1.4.2 PSoC5引腳分布 12
1.4.3 PSoC5器件分類和資源 14
第2章 PSoC3/5 CPU子系統 15
2.1 8051 CPU核 15
2.1.1 8051內部結構 15
2.1.2 8051尋址模式 16
2.1.3 8051指令集 16
2.2 Cortex-M3 CPU核 20
2.2.1 Cortex-M3內部結構 20
2.2.2 Cortex-M3操作模式 21
2.2.3 Cortex-M3寄存器 21
2.3 Cache控制器結構及功能 22
2.4 DMA和PHUB結構及功能 23
2.4.1 PHUB和DMA的功能 23
2.4.2 DMA優先級及交易類型 25
2.5 中斷控制器結構及功能 26
2.5.1 中斷控制器結構原理 26
2.5.2 中斷優先級處理 26
2.5.3 中斷的執行 27
2.5.4 PSoC3中斷控制器 28
2.5.5 PSoC5中斷控制器 29
第3章 PSoC3/5存儲器系統 31
3.1 靜態存儲器SRAM 31
3.2 Flash程序存儲器 33
3.3 EEPROM 34
3.4 外部存儲器接口EMIF 34
3.4.1 EMIF接口功能 34
3.4.2 EMIF接口時序 36
3.5 存儲器映射結構 37
3.5.1 PSoC3存儲器映射結構 37
3.5.2 PSoC5存儲器映射結構 41
第4章 PSoC3/5系統集成 43
4.1 時鐘管理 43
4.1.1 內部振蕩器 44
4.1.2 外部振蕩器 45
4.1.3 時鐘分配及USB時鐘 46
4.2 電源管理 46
4.2.1 電源模式 47
4.2.2 升壓轉化器模式 49
4.3 復位 50
4.3.1 復位模塊功能介紹 50
4.3.2 復位源 51
4.4 I/O系統和布線 52
4.4.1 I/O系統特性 52
4.4.2 I/O引腳模式 55
4.4.3 I/O其它特性 56
第5章 PSoC3/5數字子系統 59
5.1 PSoC數字可編程子系統概述 59
5.2 通用數字塊UDB 59
5.2.1 PLD模塊 60
5.2.2 數據通道模塊 63
5.2.3 狀態和控制模塊 65
5.3 UDB陣列描述 66
5.4 DSI布線接口 67
5.4.1 DSI接口功能 67
5.4.2 I/O端口布線 67
5.5 USB總線模塊 69
5.5.1 USB模塊結構 69
5.5.2 USB模塊工作條件 72
5.5.3 邏輯傳輸模式 72
5.5.4 PS/2和CMOS I/O模式 76
5.6 定時器、計數器和PWM模塊 80
5.6.1 定時器模塊 80
5.6.2 計數器模塊 81
5.6.3 PWM模塊 83
5.7 I2C總線模塊 86
5.7.1 I2C總線模塊概述 86
5.7.2 I2C總線實現原理 87
5.7.3 I2C總線寄存器及操作 87
5.7.4 I2C總線操作模式 89
5.8 CAN總線模塊 92
5.8.1 CAN總線模塊概述 92
5.8.2 CAN消息幀類型及格式 93
5.8.3 CAN總線消息發送 95
5.8.4 CAN總線消息接收 97
5.8.5 遠程幀 99
5.8.6 位時間配置 100
5.8.7 錯誤處理及中斷 101
5.9 數字濾波器模塊 101
5.9.1 數字濾波器模塊概述 101
5.9.2 DFB的模塊結構 102
5.9.3 匯編器描述和指令集 109
5.9.4 基于DFB的數字信號處理系統的實現例子 111
第6章 PSoC3/5模擬子系統 115
6.1 PSoC模擬子系統功能概述 115
6.2 模擬子系統的布線結構 117
6.3 模/數轉換器ADC模塊 120
6.3.1 Δ-ΣADC模塊 120
6.3.2 逐次逼近型ADC模塊 122
6.4 模擬比較器模塊 123
6.4.1 輸入和輸出接口 123
6.4.2 LUT 124
6.5 運算放大器模塊 124
6.6 可編程SC/CT模塊 125
6.6.1 單純的放大器 126
6.6.2 單位增益 128
6.6.3 可編程增益放大器 128
6.6.4 互阻放大器 130
6.6.5 連續時間混頻器 131
6.6.6 采樣混頻器 132
6.6.7 Δ-Σ調制器 133
6.6.8 跟蹤和保持放大器 133
6.7 數/模轉換器DAC模塊 135
6.8 CapSense模塊 137
6.8.1 CapSense模塊的結構 137
6.8.2 電容感應算法 139
6.9 LCD直接驅動模塊 142
6.9.1 LCD驅動接口概述 142
6.9.2 LCD驅動接口原理及功能 143
6.9.3 LCD操作 148
6.10 溫度傳感器模塊 154
第7章 PSoC編程和調試接口功能 157
7.1 測試控制器 157
7.1.1 測試控制器模塊結構 157
7.1.2 連接器接口 158
7.1.3 JTAG與SWD接口的工作原理 159
7.2 8051片上調試 165
7.2.1 片上調試模塊及特點 165
7.2.2 串行線察看器 166
7.3 Cortex-M3調試和跟蹤 167
7.4 非易失性存儲器編程 169
第8章 PSoC Creator軟件及設計流程 171
8.1 PSoC Creator軟件平臺及編程模型 171
8.1.1 PSoC Creator軟件平臺 171
8.1.2 PSoC3/5基本編程模型 172
8.1.3 PSoC3中斷編程模型 175
8.1.4 PSoC3/5 DMA編程模型 176
8.2 基于PSoC3工程的簡單設計流程 177
8.2.1 加載PSoC3工程 177
8.2.2 建立PSoC3工程 178
8.2.3 編程PSoC3工程 179
8.2.4 運行PSoC3工程并調試 180
8.3 基于PSoC5工程的簡單設計流程 181
8.3.1 加載PSoC5工程 181
8.3.2 建立PSoC5工程 182
8.3.3 編程PSoC5工程 183
8.3.4 運行PSoC5工程并調試 184
8.4 基于PLD的自定義元件設計流程 184
8.4.1 建立PSoC工程 185
8.4.2 添加自定義元件 185
8.4.3 調用自定義元件 189
第9章 基于PSoC簡單工程的設計與實現 193
9.1 LED顯示控制的實現 193
9.1.1 創建和配置工程 193
9.1.2 編程及調試 198
9.2 LCD顯示ADC測量值的實現 198
9.2.1 創建和配置工程 199
9.2.2 編程及調試 202
9.3 正弦信號產生和顯示的實現 202
9.3.1 創建和配置工程 203
9.3.2 編程及調試 211
9.4 USB人體學輸入設備的實現 212
9.4.1 創建和配置工程 212
9.4.2 編程及調試 219
第10章 基于PSoC的信號傳感的實現 220
10.1 電容觸摸感應實現 220
10.1.1 創建和配置工程 220
10.1.2 編程及調試 226
10.2 加速度傳感器控制顯示實現 226
10.2.1 創建和配置工程 227
10.2.2 編程及調試 233
10.3 水準儀的實現 233
10.3.1 創建和配置工程 233
10.3.2 編程及調試 238
10.4 熱敏電阻測溫的實現 238
10.4.1 創建和配置工程 239
10.4.2 編程及調試 247
10.5 接近度測量的實現 247
10.5.1 創建和配置工程 247
10.5.2 編程及調試 253
第11章 基于PSoC的通信電路的實現 254
11.1 壓控振蕩器VCO的實現 254
11.1.1 創建和配置工程 254
11.1.2 編程及調試 258
11.2 幅度調制AM的實現 259
11.2.1 創建和配置工程 260
11.2.2 編程及調試 263
11.3 頻率調制FM解調的實現 264
11.3.1 傳統斜率檢測法實現FM信號的解調 264
11.3.2 使用單穩多諧振蕩器的FM解調的實現 267
參考文獻 271
附錄A PSoC 3 FirstTouch Starter Kit原理圖
附錄B CY8CKIT-001 PSoC原理圖
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