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前言1

第1章 绪论1

1.1 单片机的诞生、发展及应用1

1.1.1 单片机的诞生1

1.1.2 单片机的广泛应用2

1.1.3 单片机的发展趋势3

1.2 采用单片机的数字系统设计5

1.2.1 数字系统5

1.2.2 传统数字系统设计7

1.2.3 采用单片机的数字系统设计8

1.3 现代数字系统的设计11

1.3.1 SoC设计方法11

1.3.2 SoPC设计方法13

1.3.3 系统可配置单片机14

1.4 PSoC的结构16

1.4.1 PSoC总体结构16

1.4.2 PSoC特点18

1.5 PSoC系列芯片介绍19

1.5.1 PSoC系列芯片19

1.5.2 PSoC典型应用19

1.6 小结21

思考题21

第2章 PSoc的体系结构22

2.1 PSoC的总体结构22

2.1.1 PSoC内核22

2.1.2 可配置数字接口系统23

2.1.3 可配置模拟接口系统24

2.1.4 系统资源24

2.2 PSoC内核系统24

2.2.1 M8CCPU内核24

2.2.2 SRAM26

2.2.3 SROM30

2.2.4 中断控制器35

2.2.5 通用输入输出端口39

2.2.6 模拟输出驱动43

2.2.7 PSoC内核的时钟系统45

2.2.8 睡眠和看门狗48

2.3 PSoC系统资源49

2.3.1 数字时钟50

2.3.2 乘法加法器53

2.3.3 采样抽取器55

2.3.4 12C单元59

2.3.5 内部参考电压62

2.3.6 系统复位62

2.3.7 开关式升压泵63

2.3.8 上电复位和低电压检测63

2.3.9 1/O模拟多路复用器64

2.3.10 全速USB67

2.4 小结70

思考题71

第3章 PSoc的指令系统和汇编程序设计72

3.1 寻址方式72

3.2 算术运算类指令74

3.3 逻辑运算类指令78

3.4 移位类指令81

3.5 数据传送类指令85

3.6 转移控制类指令89

3.7 处理器类指令95

3.8 PSoC汇编语言程序设计基础96

3.8.1 汇编语言文件分类96

3.8.2 编译器伪指令系统105

3.8.3 汇编编程111

3.9 小结112

思考题112

第4章 PSoc集成开发环境114

4.1 PSoC应用系统设计流程114

4.2 集成开发环境PSoC Designer116

4.2.1 PSoC Designer的安装116

4.2.2 PSoC Designer简介116

4.2.3 PSoC Designer的使用118

4.3 简单人机接口应用系统的设计实例133

4.4 小结136

思考题136

第5章 PSoc的C语言程序设计基础137

5.1 简介137

5.2 PSoC程序结构137

5.2.1 顺序结构138

5.2.2 分支结构138

5.2.3 循环结构141

5.3 PSoC C语法143

5.3.1 数据类型和运算符144

5.3.2 C语言的指针146

5.4 PSoC C程序设计148

5.4.1 预处理命令148

5.4.2 PSoC应用程序举例149

5.5 小结152

思考题153

第6章 PSoc可配置数字接口系统154

6.1 PSoC数字接口系统体系结构154

6.1.1 全局数字接口系统互连154

6.1.2 行间数字阵列互连158

6.1.3 行内数字模块互连158

6.1.4 基本数字单元164

6.2 定时器和计数器用户模块165

6.2.1 定时器和计数器简介165

6.2.2 TIMER8用户模块结构特性167

6.2.3 TIMER8用户模块配置和API函数167

6.2.4 COUNTERS用户模块配置和API函数171

6.2.5 TIMER8用户模块应用举例172

6.3 数字脉宽调制模块172

6.3.1 脉宽调制模块简介172

6.3.2 PWM8用户模块结构特性173

6.3.3 PWM8用户模块配置与API函数174

6.3.4 PWM8用户模块应用举例175

6.4 数字通信用户模块176

6.4.1 串行通信概述176

6.4.2 SPI串行通信用户模块178

6.4.3 UART串行通信用户模块182

6.4.4 串行IrDA通信用户模块186

6.4.5 循环冗余校验用户模块190

6.5 其他数字用户模块193

6.5.1 伪随机序列发生器用户模块193

6.5.2 E2PROM用户模块194

6.5.3 数字缓冲器用户模块195

6.5.4 数字反相器用户模块196

6.5.5 LCD工具箱用户模块196

6.5.6 7段式LED控制器用户模块197

6.5.7 LED用户模块198

6.5.8 休眠定时器用户模块199

6.5.9 SDCard用户模块200

6.6 小结201

思考题201

第7章 PSoc可配置模拟接口系统202

7.1 PSoC模拟接口系统体系结构202

7.1.1 模拟接口202

7.1.2 模拟阵列203

7.1.3 模拟接口系统输入及选择203

7.1.4 模拟输出驱动205

7.1.5 模拟信号基准电压发生器208

7.1.6 基本模拟单元208

7.2 数模转换器用户模块212

7.2.1 数模转换器用户模块简介212

7.2.2 基本电压输出数模转换器用户模块212

7.2.3 四象限乘法电压输出数模转换器用户模块216

7.3 模数转换器用户模块219

7.3.1 模数转换器用户模块简介219

7.3.2 逐次逼近模数转换器用户模块220

7.3.3 积分式模数转换器用户模块222

7.3.4 △一∑模数转换器用户模块228

7.4 放大器和比较器用户模块234

7.4.1 可编程增益放大器用户模块234

7.4.2 可编程增益反向放大器用户模块236

7.4.3 仪器放大器用户模块238

7.4.4 比较器用户模块242

7.5 有源滤波器用户模块245

7.5.1 有源滤波器概述245

7.5.2 双极点带通滤波器用户模块248

7.5.3 双极点低通滤波器用户模块250

7.6 小结253

思考题253

第8章 PSoc实验255

8.1 PSoC StartKit学习板简介255

8.2 八段数码管动态显示实验256

8.2.1 目的256

8.2.2 要求256

8.2.3 八段数码管扫描显示原理256

8.2.4 PSoC接口配置257

8.2.5 PSoC软件设计258

8.2.6 拓展实验260

8.3 4x3矩阵数字键盘设计实验260

8.3.1 目的260

8.3.2 要求260

8.3.3 矩阵数字键盘扫描原理260

8.3.4 PSoC接口配置261

8.3.5 PSoC软件设计263

8.3.6 拓展实验264

8.4 模数转换实验264

8.4.1 目的264

8.4.2 要求264

8.4.3 A/D转换原理264

8.4.4 PSoC接口配置265

8.4.5 PSoC软件设计267

8.4.6 拓展实验267

8.5 PWM控制蜂鸣器实验268

8.5.1 目的268

8.5.2 要求268

8.5.3 PWM控制蜂鸣器音量原理268

8.5.4 PSoC接口配置269

8.5.5 PSoC软件设计270

8.5.6 拓展实验271

8.6 UART通信实验271

8.6.1 目的271

8.6.2 要求271

8.6.3 UART串口通信原理271

8.6.4 PSoC接口配置272

8.6.5 PSoC软件设计273

8.6.6 拓展实验273

8.7 USB通信实验274

8.7.1 目的274

8.7.2 要求274

8.7.3 USB通信原理274

8.7.4 PSoC接口配置275

8.7.5 PSoC软件设计276

8.7.6 拓展实验276

8.8 小结276

思考题277

参考文献278