系统可配置单片机原理与应用PDF电子书下载

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 SRAM 26

2.2.3 SROM 30

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USB 67

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 Designer 116

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