8051片上可编程系统原理及应用PDF电子书下载

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 IDE 112

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SIE 195

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UDB 216

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 LUT 230

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 RAM 274

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