PSoC4技术与应用PDF电子书下载

第一篇 基础知识篇 3

第1章 PSoC概述 3

1.1 PSoC历史 3

1.2 赛普拉斯PSoC 4

第2章 PSoC 4系列 5

2.1 PSoC 4系列概述 5

2.2 Cortex-M0处理器 6

2.3 中断 7

2.3.1 中断的特性 7

2.3.2 中断的工作原理 7

2.4 存储器 9

2.5 系统资源 10

2.5.1 输入／输出系统 10

2.5.2 时钟系统 10

2.5.3 电源系统 11

2.5.4 运行模式 13

2.5.5 电源模式 13

2.5.6 看门狗定时器 15

2.5.7 复位 15

2.6 模拟系统 17

2.6.1 精确基准源 17

2.6.2 SAR ADC模块 17

2.6.3 低功耗比较器 19

2.6.4 CTBm 20

2.6.5 LCD段直接驱动 21

2.6.6 CapSense技术 23

2.6.7 温度传感器 24

2.7 数字系 25

2.7.1 通用数字模块 25

2.7.2 定时器／计数器／PWM模块 31

2.7.3 串行通信模块 33

第3章 PSoC 3/5系列 39

3.1 PSoC 3系列简介 39

3.2 PSoC 5系列简介 41

3.3 芯片选型 43

第4章 编程及调试 45

4.1 PSoC Creator简介 45

4.2 创建工程和编程 46

4.3 调试 49

第5章 CFDP-042平台简介 51

5.1 CFDP-042平台概述 51

5.2 CFDP-042平台的系统组成 52

5.3 CFDP-042平台硬件电路介绍 53

5.3.1 系统供电电源 53

5.3.2 下载仿真电路 54

5.3.3 RGB七彩LED电路 54

5.3.4 独立按键电路 55

5.3.5 蜂鸣器驱动电路 55

5.3.6 CapSense电容触摸电路 55

5.3.7 LCD显示接口电路 56

5.3.8 SD卡接口电路 56

5.3.9 网口电路 57

5.3.10 串口通信电路 58

5.3.11 TMP05温度传感器电路 58

5.3.12 MPU6050姿态传感器电路 59

5.3.13 音频VS1053电路 59

5.4 CFDP-042平台硬件PCB实现 60

5.5 CFDP-042平台典型实验 61

第二篇 基础实践篇 65

第6章 运算放大器 65

6.1 运算放大器说明 65

6.1.1 CTBm概述 65

6.1.2 CTBm工作原理 65

6.1.3 寄存器列表 70

6.2 实例1：高阻抗缓冲器设计 70

6.2.1 设计目标 71

6.2.2 设计过程 71

6.2.3 调试及结果 74

6.3 实例2：同相增益放大电路设计 74

6.3.1 设计目标 76

6.3.2 设计过程 76

6.3.3 调试及结果 81

6.4 实例3：有源低通滤波器设计 82

6.4.1 设计目标 83

6.4.2 设计过程 83

6.4.3 调试及结果 90

6.5 实例4：积分电路设计 91

6.5.1 设计目标 92

6.5.2 设计过程 93

6.5.3 调试及结果 100

第7章 模数转换器 101

7.1 ADC说明 101

7.1.1 ADC组件概述 101

7.1.2 SARADC核 102

7.1.3 多路模拟选择开关 105

7.1.4 SAR ADC寄存器及其描述 109

7.1.5 SAR ADC组件的API接口函数 110

7.2 实例：单通道电压采集 111

7.2.1 设计目标 111

7.2.2 设计过程 111

7.2.3 调试及结果 118

第8章 数模转换器 119

8.1 DAC说明 119

8.1.1 DAC组件概述 119

8.1.2 DAC直流电器特性 120

8.1.3 DAC组件的API接口函数 120

8.2 实例：IDAC实验 121

8.2.1 设计目标 121

8.2.2 设计过程 121

8.2.3 调试及结果 127

第9章 低功耗比较器 129

9.1 低功耗比较器说明 129

9.1.1 低功耗比较器概述 129

9.1.2 比较器的配置 130

9.1.3 比较器的寄存器列表 132

9.1.4 低功耗比较器的API接口函数 132

9.2 实例：低功耗比较器实验 133

9.2.1 设计目标 133

9.2.2 设计过程 133

9.2.3 调试及结果 141

第10章 内核温度传感器 142

10.1 内核温度传感器说明 142

10.1.1 内核温度传感器概述 142

10.1.2 工作原理 142

10.1.3 内核温度传感器配置 143

10.1.4 内核温度传感器使用方法 144

10.2 实例：内核温度采集 144

10.2.1 设计目标 144

10.2.2 设计过程 145

10.2.3 调试及结果 150

第11章 GPIO 151

11.1 GPIO说明 151

11.1.1 GPIO模块框图 151

11.1.2 GPIO特性 151

11.1.3 引脚组件 151

11.1.4 驱动方式 154

11.1.5 应用程序编程接口 156

11.2 实例：LED跑马灯 156

11.2.1 设计目标 156

11.2.2 设计过程 156

11.2.3 调试及结果 160

第12章 中断 162

12.1 中断说明 162

12.1.1 特性 162

12.1.2 中断实现 162

12.1.3 中断工作原理 163

12.1.4 中断源 163

12.1.5 中断使能／禁止 165

12.1.6 中断组件 166

12.2 实例：按键中断实验 167

12.2.1 设计目标 167

12.2.2 设计过程 167

12.2.3 调试及结果 171

第13章 寄存器 172

13.1 寄存器说明 172

13.1.1 控制寄存器 172

13.1.2 状态寄存器 173

13.1.3 移位寄存器 175

13.2 实例1：控制寄存器控制LED闪烁 178

13.2.1 设计目标 178

13.2.2 设计过程 178

13.2.3 调试及结果 181

13.3 实例2：数据移位 181

13.3.1 设计目标 181

13.3.2 设计过程 181

13.3.3 调试及结果 186

第14章 定时器 188

14.1 定时器说明 188

14.1.1 看门狗定时器 188

14.1.2 定时器组件 189

14.2 实例1：定时器实验 193

14.2.1 设计目标 193

14.2.2 设计过程 193

14.2.3 调试及结果 199

第15章 计数器 200

15.1 计数器说明 200

15.1.1 特性 200

15.1.2 组件参数配置 200

15.1.3 应用程序编程接口 203

15.2 实例：秒表设计 203

15.2.1 设计目标 203

15.2.2 设计过程 203

15.2.3 调试及结果 212

第16章 PWM模块 213

16.1 PWM说明 213

16.1.1 PWM模块说明 213

16.1.2 带死区模式的PWM 214

16.1.3 TCPWM寄存器及操作 215

16.1.4 PWM的API接口函数 217

16.2 实例：PWM控制LED闪烁 218

16.2.1 设计目标 218

16.2.2 设计过程 218

16.2.3 调试及结果 222

第17章 正交解码器 223

17.1 正交解码器说明 223

17.1.1 正交解码器模块概述 223

17.1.2 QuadDec操作配置 224

17.1.3 QuadDec的API接口函数 225

17.2 实例：正交编码信号解码 225

17.2.1 设计目标 225

17.2.2 设计过程 225

17.2.3 调试及结果 230

第18章 伪随机序列发生器 231

18.1 伪随机序列说明 231

18.1.1 伪随机序列模块概述 231

18.1.2 伪随机序列的生成方式 232

18.1.3 伪随机模式的配置 232

18.1.4 PRS的API接口函数 233

18.2 实例：伪随机序列发生器 234

18.2.1 设计目标 234

18.2.2 设计过程 234

18.2.3 调试及结果 237

第19章 循环冗余校验 238

19.1 循环冗余校验说明 238

19.1.1 循环冗余校验模块 238

19.1.2 常用标准多项式 239

19.1.3 CRC的API接口函数 240

19.2 实例1：循环冗余校验码的生成及显示 240

19.2.1 设计目标 240

19.2.2 设计过程 241

19.2.3 调试及结果 246

19.3 实例2：带循环冗余校验码的UART数据发送 246

19.3.1 设计目标 246

19.3.2 设计过程 246

19.3.3 调试及结果 251

第20章 精确照明信号调制 253

20.1 精确照明信号调制说明 253

20.1.1 精确照明信号调制模块 253

20.1.2 PrISM的顶层架构 253

20.1.3 PrISM寄存器 254

20.1.4 PrISM的API接口函数 255

20.2 实例：PrISM模块精准调制LED 256

20.2.1 设计目标 256

20.2.2 设计过程 256

20.2.3 调试及结果 262

第21章 UART通信 263

21.1 UART组件说明 263

21.1.1 UART总线组件概述 263

21.1.2 UART总线协议简介 264

21.1.3 UART寄存器及初始化操作 265

21.1.4 UART的中断 267

21.1.5 UART的API接口函数 267

21.2 实例1：PC串口通信实验 268

21.2.1 设计目标 268

21.2.2 设计过程 268

21.2.3 调试及结果 271

21.3 实例2：串口中断发送接收实验 271

21.3.1 设计目标 271

21.3.2 设计过程 272

21.3.3 调试及结果 275

第22章 I2C通信 276

22.1 I2C通信模块说明 276

22.1.1 I2C总线组件概述 276

22.1.2 I2C总线协议简介 277

22.1.3 I2C总线寄存器及初始化操作 279

22.1.4 I2C的中断 281

22.1.5 I2C的API接口函数 281

22.2 实例1：I2C接口自通信实验 283

22.2.1 设计目标 283

22.2.2 设计过程 283

22.2.3 调试及结果 292

22.3 实例2：MPU6050六轴演示实验 292

22.3.1 设计目标 293

22.3.2 设计过程 293

22.3.3 调试及结果 298

第23章 SPI通信 299

23.1 SPI通信模块说明 299

23.1.1 SPI总线组件概述 299

23.1.2 SPI总线协议简介 300

23.1.3 SPI寄存器及其初始化操作 301

23.1.4 SPI的中断 304

23.1.5 SPI的API接口函数 304

23.2 实例1：SPI接口自通信实验 304

23.2.1 设计目标 305

23.2.2 设计过程 305

23.2.3 调试及结果 312

23.3 实例2：SD卡数据读写实验 312

23.3.1 设计目标 312

23.3.2 设计过程 313

23.3.3 调试及结果 321

第24章 LCD模块 323

24.1 LCD模块说明 323

24.1.1 LCD液晶组件概述 323

24.1.2 字符LCD液晶接口及功能 324

24.1.3 字符LCD自定义字符编辑器 325

24.1.4 字符LCD的API接口函数 326

24.2 实例1：1602液晶温度显示实验 327

24.2.1 设计目标 327

24.2.2 设计过程 327

24.2.3 调试及结果 332

24.3 实例2：SPI接口液晶模块显示实验 333

24.3.1 设计目标 333

24.3.2 设计过程 333

24.3.3 调试及结果 339

第25章 CapSense模块 341

25.1 CapSense模块说明 341

25.1.1 CapSense组件概述 341

25.1.2 CapSense组件的原理及结构 342

25.1.3 CapSense组件的重要特性 346

25.1.4 CapSense的API接口函数 348

25.2 实例1：CapSense滑条基础实验 350

25.2.1 设计目标 350

25.2.2 设计过程 350

25.2.3 调试及结果 359

25.3 实例2：CapSense按键与Bridge Control Panel通信实验 360

25.3.1 设计目标 360

25.3.2 设计过程 360

25.3.3 调试及结果 367

第三篇 高级实践篇 373

第26章 PSoC Creator自定义组件设计 373

26.1 PSoC自定义组件说明 373

26.1.1 自定义组件概述 373

26.1.2 Schematic自定义组件设计一般流程 374

26.1.3 SPI接口TFT液晶自定义组件 374

26.2 实例1：TFT液晶自定义组件设计 374

26.2.1 设计目标 374

26.2.2 设计流程 375

26.2.3 组件设计完成 396

26.3 实例2：自定义组件测试 396

26.3.1 设计目标 396

26.3.2 设计流程 397

26.3.3 调试及结果 401

第27章 超声波测距系统设计 402

27.1 超声波测距说明 402

27.1.1 超声波测距原理 402

27.1.2 发射电路介绍 402

27.1.3 接收电路介绍 403

27.1.4 程序框架介绍 404

27.2 实例：超声波测距实验 405

27.2.1 设计目标 405

27.2.2 设计流程 406

27.2.3 调试及结果 419

第28章 MP3音乐播放器设计 420

28.1 MP3音乐播放器说明 420

28.1.1 MP3音乐播放器概述 420

28.1.2 SD卡介绍 420

28.1.3 SD卡组件说明 423

28.1.4 VS1053简介 426

28.1.5 VS1033D组件说明 427

28.2 实例：MP3音乐播放器设计 429

28.2.1 设计目标 429

28.2.2 设计过程 429

28.2.3 调试及结果 438

参考文献 439