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第一章 PSoC概述 1

1.1 系统集成芯片SoC 1

1.1.1 SoC的概述 1

1.1.2 SoC的设计 1

1.1.3 SoC中IP核的设计和复用 3

1.1.4 SoC设计方法所面临的挑战 4

1.1.5 SoC技术发展趋势 5

1.2 系统集成可编程芯片（SoPC） 6

1.2.1 Actel公司的VariCore核 7

1.2.2 Altera公司的Excalibur核 8

1.2.3 Atmel公司的AVR8核 8

1.2.4 QuickLogic公司的MIPS核 9

1.2.6 Triscend公司的8051/ARM7核 10

1.2.5 Xilinx公司的PowerPC核 10

1.3 PSoC的结构及特点 11

1.3.1 模拟和数字结合的可配置SoC 11

1.3.2 PSoC的总体结构 12

1.3.3 PSoC可编程数字系统和模拟系统 14

1.3.4 PSoC的系统资源 15

1.3.5 PSoC的开发工具 15

1.4 PSoC和单片机系统 16

1.4.1 单片机的发展历程 16

1.4.2 PSoC与传统单片机系统设计方案的比较 17

1.5 PSoC设计开发流程 18

1.6 PSoC系列的特点及选择 19

第二章 PSoC体系结构 21

2.1 PSoC的总体结构 21

2.1.2 数字系统 22

2.1.1 PSoC内核 22

2.1.3 模拟系统 23

2.1.4 系统资源 23

2.2 PSoC内核 24

2.2.1 M8C 24

2.2.2 监控ROM 25

2.2.3 RAM分页 32

2.2.4 中断控制器 36

2.2.5 通用输入输出 39

2.2.6 模拟输出驱动 44

2.2.7 内部主振荡器 44

2.2.8 内部低速振荡器 45

2.2.9 外部晶体振荡器 46

2.2.11 睡眠和看门狗 47

2.2.10 锁相环 47

2.3 系统资源 49

2.3.1 数字时钟 50

2.3.2 乘法加法器 54

2.3.3 采样抽取器 56

2.3.4 I2C通信模块 58

2.3.5 内部参考电压 60

2.3.6 系统复位 61

2.3.7 开关式升压泵 61

2.3.8 上电复位和低电压检测 62

2.3.9 I/O模拟多路复用器 63

2.3.10 全速的USB 64

2.4 寄存器分类概述 68

2.4.4 PSoC系统资源寄存器分类概述 69

2.4.3 PSoC模拟系统寄存器分类概述 69

2.4.2 PSoC数字系统寄存器分类概述 69

2.4.1 PSoC内核寄存器分类概述 69

第三章 PSoC可编程数字系统 70

3.1 PSoC数字系统体系结构 70

3.1.1 全局数字系统互连（GDI） 71

3.1.2 行间数字阵列互连（ADI） 72

3.1.3 行内数字模块互连（RDI） 74

3.1.4 数字PSoC基本模块内部体系结构 74

3.2 定时器和计数器功能模块 75

3.2.1 结构和功能 75

3.2.2 参数配置和API函数 77

3.2.3 应用举例 81

3.3 数字脉宽调制（PWM）模块 82

3.3.1 结构和功能 82

3.3.2 参数配置和API函数 84

3.3.3 应用举例 86

3.4 串行通信端口SPI 87

3.4.1 结构和功能 87

3.4.2 参数配置和API函数 89

3.4.3 应用举例 94

3.5 串行通信端口UART 94

3.5.1 结构和功能 94

3.5.2 参数配置和API函数 97

3.5.3 应用举例 107

3.6 其他数字模块 109

3.6.1 EEPROM模块 109

3.6.2 DigBuf模块 114

4.1.1 PSoC模拟系统总体体系结构 116

4.1 PSoC模拟系统体系结构 116

第四章 PSoC可编程模拟系统 116

4.1.2 全局模拟互连（GAI） 117

4.1.3 基本模拟PSoC模块阵列 118

4.1.4 模拟系统输入信号选择器 118

4.1.5 模拟信号基准电压发生器 123

4.1.6 模拟PSoC模块内部体系结构 123

4.2 模数转换器功能模块 125

4.2.1 6位模数转换器SAR6功能模块 126

4.2.2 12位模数转换器ADCINC12功能模块 128

4.2.3 8位模数转换器DELSIG8功能模块 133

4.2.4 8位模数转换器ADC8功能模块 138

4.3 数模转换器功能模块 143

4.3.1 8位数模转换器DAC8功能模块 143

4.4.1 增益可编程放大器PGA功能模块 147

4.4 放大器功能模块 147

4.4.2 基准电压可编程比较器CMPPRG功能模块 150

4.5 滤波器功能模块 153

4.5.1 双极点带通滤波器BPF2功能模块 153

4.5.2 双极点低通滤波器LPF2功能模块 156

第五章 PSoC汇编语言编程 160

5.1 M8C内核处理器 160

5.1.1 M8C简介 160

5.1.2 内部寄存器 160

5.1.3 地址空间 161

5.1.4 指令格式 162

5.1.5 寻址模式 163

5.2.1 算术运算类指令 167

5.2 M8C指令集 167

5.2.2 逻辑运算类指令 171

5.2.3 移位类指令 173

5.2.4 数据传送类指令 178

5.2.5 转移控制类指令 182

5.2.6 处理器类指令 188

5.3 PSoC汇编语言和汇编编译器 191

5.3.1 源文件 191

5.3.2 目录文件 195

5.3.3 图文件 195

5.3.4 ROM文件 196

5.3.5 Intel HEX文件 196

5.3.6 内部寄存器的恢复 198

5.4 编译器伪指令系统 198

5.5 PSoC汇编程序实例 205

5.5.1 创建工程 206

5.5.2 文件分类 209

5.5.3 boot和main源文件 209

第六章 PSoC C语言编程 215

6.1 PSoC C语言的数据类型与操作符 215

6.1.1 数据类型 215

6.1.2 操作符 216

6.1.3 位操作 217

6.2 PSoC C语言的控制语句 218

6.2.1 条件语句 218

6.2.2 循环语句 219

6.2.3 switch语句 220

6.2.4 break、continue和goto语句 221

6.3.2 指针变量的赋值 222

6.3.1 指针的概念 222

6.2.5 return语句 222

6.3 PSoC C语言指针 222

6.3.3 指针变量的运算 223

6.4 PSoC C编译器及库函数 224

6.4.1 PSoC C语言编译器 224

6.4.2 预处理语句 224

6.4.3 PSoC C库函数 225

6.5 PSoC C语言编程示例 225

6.5.1 创建工程 225

6.5.2 编写PSoC C语言程序 228

第七章 PSoC集成开发环境 230

7.1 PSoC Designer的安装 230

7.1.1 软硬件要求 230

7.1.2 安装步骤 231

7.1.3 激活PSoC C语言编译器 235

7.2 PSoC IDE的使用 235

7.2.1 PSoC IDE的结构 235

7.2.2 文件类型和扩展名 236

7.2.3 工程管理器 237

7.2.4 创建工程 238

7.2.5 创建工程的方法 240

7.3 器件编辑器 241

7.3.1 选择用户模块 242

7.3.2 放置用户模块 243

7.3.3 配置用户模块 243

7.3.4 其他 244

7.4 连接用户模块 246

7.5 管脚互连 251

7.5.1 连接管脚 253

7.5.2 端口驱动模式 255

7.5.3 端口中断模式 255

7.6 应用程序编辑器 256

7.7 调试 258

7.7.1 调试组件 258

7.7.2 连接软硬件 258

7.7.3 下载到Pod 259

7.7.4 调试策略 259

7.7.5 调试工具栏和图标 261

7.7.6 烧写芯片 261

8.1.1 系统资源 263

8.1.2 封装 263

第八章 PSoC CY8C21系列芯片及应用 263

8.1 PSoC CY8C21系列芯片简介 263

8.2 非接触电容开关 264

8.2.1 电容开关原理 264

8.2.2 电容值测量方法 264

8.3 PSoC的非接触电容开关面板 267

8.3.1 面板说明 267

8.3.2 PSoC方案简介 267

第九章 PSoC CY8C24系列芯片及应用 273

9.1 PSoC CY8C24系列芯片简介 273

9.1.1 系统资源 273

9.2 直流电动机控制原理 274

9.2.1 直流电机原理和模型 274

9.1.2 封装 274

9.2.2 直流电动机的驱动电路 276

9.3 PSoC直流电动机控制系统 277

9.3.1 系统设计 278

9.3.2 PSoC系统实现 279

第十章 PSoC CY8C27/29系列芯片及应用 281

10.1 CY8C27/29系列芯片简介 281

10.1.1 CY8C27系列芯片简介 281

10.1.2 CY8C29系列芯片 282

10.2 钻尾机的控制 283

10.2.1 工作模式检测 283

10.2.2 油路系统检测 283

10.2.3 信号系统检测 284

10.2.4 液晶显示 284

10.3 PSoC的钻尾机控制系统 285

10.3.1 系统的硬件设计方案 286

10.3.2 系统的软件设计方案 287

10.3.3 CY8C27443内部资源配置 289

第十一章 不断创新的PSoC 293

11.1 新一代开发环境PSoC Express 293

11.2 带全速USB的PSoC 295

11.3 带Wireless USB的PRoC 296

11.3.1 近距离无线通讯技术 296

11.3.2 Wireless USB无线技术 297

11.3.3 带Wireless USB的PRoC 298

11.4 宽工作电压的PSoC 299

小结 300

附录 功能寄存器一览表 301

参考文献 315