模拟与数字系统协同设计权威指南 Cypress PSoC集成开发平台PDF电子书下载

第一篇 PSoC引论 3

第1章 PSoC是什么，它能做什么 3

1.1 PSoC的概念 3

1.2 PSoC内部结构 4

1.3 PSoC设计方法 6

1.4 PSoC应用领域 9

第2章 下载PSoC软件和获得授权 10

2.1 下载PSoC软件 10

2.2 激活PSoC软件 11

第二篇 模拟系统设计 15

第3章 电压跟随器的原理及实现 15

3.1 PSoC内通用放大器资源 15

3.2 电压跟随器原理 16

3.3 电压跟随器的设计 17

3.4 添加软件控制代码 21

3.5 引脚分配 22

3.6 设计下载与测试 22

3.7 思考题 23

第4章 同相放大器的原理及实现 24

4.1 同相模拟增益放大器的原理及实现 24

4.1.1 同相模拟增益放大器的原理 24

4.1.2 同相模拟增益放大器的设计 25

4.1.3 添加软件控制代码 26

4.1.4 引脚分配 27

4.1.5 设计下载与测试 27

4.2 同相程控增益放大器的原理及实现 28

4.2.1 同相程控增益放大器的原理 28

4.2.2 同相程控增益放大器的设计 28

4.2.3 添加软件控制代码 30

4.2.4 引脚分配 30

4.2.5 设计下载与测试 30

4.3 思考题 31

第5章 反相放大器的原理及实现 32

5.1 反相模拟增益放大器的原理及实现 32

5.1.1 反相模拟增益放大器的原理 32

5.1.2 反相模拟增益放大器的设计 33

5.1.3 添加软件控制代码 35

5.1.4 引脚分配 35

5.1.5 设计下载与测试 36

5.2 反相程控增益放大器的原理及实现 36

5.2.1 反相程控增益放大器的原理 36

5.2.2 反相程控增益放大器的设计 37

5.2.3 添加软件控制代码 38

5.2.4 引脚分配 39

5.2.5 设计下载与测试 39

5.3 加法器的原理及实现 40

5.3.1 加法器的原理 40

5.3.2 加法器的设计 41

5.3.3 添加软件控制代码 42

5.3.4 引脚分配 43

5.3.5 设计下载与测试 43

5.4 减法器的原理及实现 44

5.4.1 减法器的原理 44

5.4.2 减法器的设计 45

5.4.3 添加软件控制代码 47

5.4.4 引脚分配 47

5.4.5 设计下载与测试 48

5.5 电流－电压转换器的原理及实现 48

5.5.1 电流－电压转换器原理 49

5.5.2 电流－电压转换器的设计 49

5.5.3 添加软件控制代码 51

5.5.4 引脚分配 51

5.5.5 设计下载与测试 51

5.6 思考题 52

第6章 仪表放大器的原理及实现 53

6.1 仪表放大器的设计原理 53

6.2 仪表放大器的设计 54

6.3 添加软件控制代码 56

6.4 引脚分配 56

6.5 设计下载与测试 57

6.6 思考题 57

第7章 积分器和微分器的原理及实现 58

7.1 积分器的原理及实现 58

7.1.1 积分器的原理 58

7.1.2 积分器的设计 59

7.1.3 添加软件控制代码 60

7.1.4 引脚分配 60

7.1.5 设计下载与测试 61

7.2 微分器的原理及实现 61

7.2.1 微分器的原理 61

7.2.2 微分器的设计 62

7.2.3 添加软件控制代码 64

7.2.4 引脚分配 64

7.2.5 设计下载与测试 64

7.3 思考题 65

第8章 一阶有源滤波器的原理及实现 66

8.1 一阶有源低通滤波器的原理及实现 66

8.1.1 一阶同相有源低通滤波器的设计及实现 66

8.1.2 一阶反相有源低通滤波器的设计及实现 70

8.2 一阶有源高通滤波器的原理及实现 74

8.2.1 一阶同相有源高通滤波器的设计及实现 74

8.2.2 一阶反相有源高通滤波器的设计及实现 78

8.3 思考题 82

第9章 二阶有源滤波器的原理及实现 83

9.1 二阶有源低通滤波器的原理及实现 83

9.1.1 二阶有源低通滤波器的原理 83

9.1.2 二阶有源低通滤波器的设计 84

9.1.3 添加软件控制代码 85

9.1.4 引脚分配 86

9.1.5 设计下载与测试 86

9.2 二阶有源高通滤波器的原理及实现 86

9.2.1 二阶有源高通滤波器的原理 87

9.2.2 二阶有源高通滤波器的设计 88

9.2.3 添加软件控制代码 89

9.2.4 引脚分配 89

9.2.5 设计下载与测试 90

9.3 思考题 90

第10章 峰值检测的原理及实现 92

10.1 混频器峰值检测原理及实现 92

10.1.1 混频器峰值检测的原理 92

10.1.2 峰值检测器的设计 94

10.1.3 添加软件控制代码 96

10.1.4 引脚分配 96

10.1.5 设计下载与测试 97

10.2 采样保持峰值检测原理及实现 97

10.2.1 采样保持峰值检测的原理 97

10.2.2 峰值检测器的设计 98

10.2.3 添加软件控制代码 100

10.2.4 引脚分配 100

10.2.5 设计下载与测试 101

10.3 思考题 101

第11章 波形发生器的原理及实现 103

11.1 正弦波发生器原理及实现 103

11.1.1 正弦波发生器原理 103

11.1.2 正弦波发生器的设计 104

11.1.3 添加软件控制代码 106

11.1.4 引脚分配 106

11.1.5 设计下载与测试 107

11.2 方波发生器原理及实现 107

11.2.1 方波发生器原理 107

11.2.2 方波发生器的设计 108

11.2.3 添加软件控制代码 109

11.2.4 引脚分配 110

11.2.5 设计下载与测试 110

11.3 三角波发生器原理及实现 111

11.3.1 三角波发生器原理 111

11.3.2 三角波发生器的设计 111

11.3.3 添加软件控制代码 113

11.2.4 引脚分配 113

11.3.5 设计下载与测试 114

11.4 思考题 114

第12章 精密整流器的原理及实现 115

12.1 精密整流原理 115

12.2 精密整流器的设计 116

12.3 添加软件控制代码 117

12.4 引脚分配 118

12.5 设计下载与测试 118

第13章 相位锁相环的原理及实现 120

13.1 相位锁相环原理 120

13.1.1 相位锁相环的s域表示 121

13.1.2 相位锁相环内部结构 121

13.2 相位锁相环的设计 123

13.3 添加软件控制代码 128

13.4 引脚分配 129

13.5 设计下载与测试 130

第14章 幅度调制与解调的原理及实现 131

14.1 幅度调制与解调的原理 131

14.1.1 幅度调制原理 132

14.1.2 幅度解调原理 134

14.2 幅度调制器的实现 136

14.2.1 幅度调制器的设计 136

14.2.2 添加软件控制代码 139

14.2.3 引脚分配 139

14.3 幅度解调器的实现 140

14.3.1 幅度解调器的设计 140

14.3.2 添加软件控制代码 142

14.3.3 引脚分配 143

14.4 设计下载与测试 143

14.5 思考题 144

第15章 频移键控的原理及实现 145

15.1 频移键控调制和解调原理 145

15.1.1 频移键控调制原理 145

15.1.2 频移键控解调原理 146

15.2 频移键控器的设计 149

15.2.1 频移键控调制器的设计 149

15.2.2 频移键控解调器的设计 153

15.3 添加软件控制代码 161

15.3.1 调制器的软件控制代码 161

15.3.2 解调器的软件控制代码 163

15.4 引脚分配 163

15.4.1 调制器模块引脚分配 164

15.4.2 解调器模块引脚分配 164

15.5 设计下载与测试 164

15.6 思考题 165

第三篇 数字系统设计 169

第16章 SIO特性测试及其应用 169

16.1 SIO性能及测试 169

16.1.1 SIO原理 169

16.1.2 SIO测试电路设计 169

16.1.3 引脚分配 176

16.1.4 设计下载与测试 176

16.2 充电泵电路设计及实现 177

16.2.1 充电泵电路实现原理 177

16.2.2 充电泵电路设计 177

16.2.3 引脚分配 181

16.2.4 设计下载与测试 181

16.3 思考题 182

第17章 逻辑表达式及最小化实现 183

17.1 POS和SOP表达式的实现 183

17.1.1 POS和SOP表达式实现原理 183

17.1.2 POS和SOP逻辑电路的设计 184

17.1.3 引脚分配 189

17.1.4 设计下载与测试 190

17.2 逻辑表达式的化简及实现 190

17.2.1 逻辑表达式的化简 190

17.2.2 最简逻辑表达式电路的设计 191

17.2.3 引脚分配 194

17.2.4 设计下载与测试 195

17.3 思考题 195

第18章 编码器和译码器原理及实现 196

18.1 8-3编码器原理及实现 196

18.1.1 8-3编码器原理 196

18.1.2 8-3编码器IP核设计 197

18.1.3 调用8-3编码器1P核实现设计 203

18.1.4 引脚分配 205

18.1.5 设计下载与测试 205

18.2 3-8译码器原理及实现 206

18.2.1 3-8译码器原理 206

18.2.2 3-8译码器IP核设计 207

18.2.3 调用3-8译码器IP核实现设计 209

18.2.4 引脚分配 211

18.2.5 设计下载与测试 211

18.3 思考题 212

第19章 码变换原理及实现 213

19.1 二进制码到七段码变换原理及实现 213

19.1.1 七段数码管原理 213

19.1.2 二进制码到七段码转换器IP核设计 215

19.1.3 调用二进制码到七段码转换器IP核实现设计 219

19.1.4 引脚分配 221

19.1.5 设计下载与测试 222

19.2 二进制码到Gray码变换原理及实现 222

19.2.1 Gray码原理 222

19.2.2 二进制码到Gray码转换器IP核设计 223

19.2.3 调用二进制码到Gray码转换器IP核实现设计 224

19.2.4 引脚分配 225

19.2.5 设计下载与测试 226

19.3 思考题 226

第20章 多路复用器原理及实现 227

20.1 多路复用器原理 227

20.1.1 2:1多路复用器原理 227

20.1.2 4:1多路复用器原理 228

20.2 2:1多路复用器IP核设计 229

20.3 4:1多路复用器IP核设计 230

20.3.1 导入2:1多路复用器IP核 230

20.3.2 调用2:1多路复用器IP核 230

20.4 调用4:1多路复用器IP核实现设计 231

20.4.1 导入多路复用器IP核 231

20.4.2 调用4:1多路复用器IP核 232

20.5 引脚分配 233

20.6 设计下载与测试 233

20.7 思考题 234

第21章 多位数字比较器原理及实现 235

21.1 比较器原理 235

21.1.1 一位比较器原理 235

21.1.2 多位比较器原理 236

21.2 一位比较器IP核的设计 237

21.3 多位比较器IP核的设计 239

21.3.1 导入一位比较器IP核 239

21.3.2 调用一位比较器IP核 239

21.4 调用多位比较器IP核实现设计 240

21.4.1 导入多位比较器IP核 241

21.4.2 调用多位比较器IP核 241

21.5 引脚分配 242

21.6 设计下载与测试 243

21.7 思考题 243

第22章 算术运算单元原理及实现 244

22.1 加法器的原理及实现 244

22.1.1 加法器的原理 244

22.1.2 一位半加器IP核的设计 246

22.1.3 一位全加器IP核的设计 247

22.1.4 多位加法器IP核的设计 249

22.1.5 调用多位加法器IP核实现设计 251

22.1.6 引脚分配 253

22.1.7 设计下载与测试 253

22.2 减法器的原理及实现 254

22.2.1 减法器的原理 254

22.2.2 一位半减器IP核的设计 256

22.2.3 一位全减器IP核的设计 257

22.2.4 多位减法器IP核的设计 259

22.2.5 调用多位减法器IP核实现设计 261

22.2.6 引脚分配 263

22.2.7 设计下载与测试 263

22.3 加法器／减法器的原理及实现 264

22.3.1 一位加法器／减法器的原理 264

22.3.2 多位加法器／减法器的原理 265

22.3.3 一位半加器／半减器IP核的设计 266

22.3.4 一位全加器／全减器IP核的设计 267

22.3.5 多位加法器／减法器IP核的设计 269

22.3.6 调用多位加法器／减法器IP核实现设计 271

22.3.7 引脚分配 273

22.3.8 设计下载与测试 273

22.4 乘法器的原理与实现 274

22.4.1 乘法器的实现原理 274

22.4.2 四位乘法器IP核的设计 275

22.4.3 调用四位乘法器IP核实现设计 278

22.4.4 引脚分配 280

22.4.5 设计下载与测试 281

22.5 思考题 281

第23章 锁存器和触发器原理及实现 283

23.1 基本SR锁存器的原理及实现 283

23.1.1 基本SR锁存器原理 283

23.1.2 基本SR锁存器IP核的设计 284

23.1.3 调用基本SR锁存器IP核实现设计 285

23.1.4 引脚分配 286

23.1.5 设计下载与测试 287

23.2 同步SR锁存器的原理及实现 287

23.2.1 同步SR锁存器原理 287

23.2.2 调用SR锁存器IP核实现设计 288

23.2.3 引脚分配 289

23.2.4 设计下载与测试 290

23.3 D锁存器的原理及实现 290

23.3.1 D锁存器原理 290

23.3.2 D锁存器IP核的设计 291

23.3.3 调用D锁存器IP核实现设计 292

23.3.4 引脚分配 294

23.3.5 设计下载与测试 295

23.4 基本D触发器的原理及实现 295

23.4.1 基本D触发器原理 295

23.4.2 基本D触发器IP核的设计 296

23.4.3 调用基本D触发器IP核实现设计 298

23.4.4 引脚分配 299

23.4.5 设计下载与测试 300

23.5 带置位／复位D触发器的原理及实现 300

23.5.1 带置位／复位D触发器原理 300

23.5.2 带置位／复位D触发器IP核的设计 301

23.5.3 调用置位／复位D触发器IP核实现设计 302

23.5.4 引脚分配 304

23.5.5 设计下载与测试 304

23.6 思考题 305

第24章 寄存器的原理及实现 306

24.1 普通寄存器的原理及实现 306

24.1.1 普通寄存器的原理 306

24.1.2 一位普通寄存器IP核设计 307

24.1.3 四位普通寄存器IP核设计 308

24.1.4 调用四位普通寄存器IP核完成设计 310

24.1.5 引脚分配 311

24.1.6 设计下载与测试 312

24.2 移位寄存器的原理及实现 312

24.2.1 移位寄存器的原理 313

24.2.2 移位寄存器IP核的设计 313

24.2.3 调用移位寄存器IP核完成设计 315

24.2.4 引脚分配 316

24.2.5 设计下载与测试 317

24.3 思考题 317

第25章 有限自动状态机原理及实现 318

25.1 有限自动状态机的原理 318

25.2 有限自动状态机IP核的设计 321

25.3 调用有限自动状态机IP核完成完整的设计 324

25.3.1 导入有限自动状态机IP核 324

25.3.2 调用有限自动状态机IP核 325

25.4 引脚分配 326

25.5 设计下载与测试 326

25.6 思考题 327

第26章 计数器原理及实现 328

26.1 计数器的原理 328

26.2 三位计数器IP核的设计 329

26.2.1 导入带置位／复位的一位D触发器IP核 329

26.2.2 调用带置位／复位的一位D触发器IP核 330

26.3 调用三位计数器IP核完成设计 331

26.3.1 导入三位计数器IP核 331

26.3.2 调用三位计数器IP核 332

26.4 引脚分配 333

26.5 设计下载与测试 333

26.6 思考题 333

第27章 查找表原理及实现 335

27.1 查找表原理 335

27.2 四位计数器的IP核设计 337

27.3 调用四位计数器的IP核实现设计 340

27.3.1 导入四位计数器IP核 340

27.3.2 调用四位计数器IP核 341

27.4 引脚分配 342

27.5 设计下载与测试 342

27.6 思考题 343

第28章 多谐振荡器原理及实现 344

28.1 多谐振荡器原理 344

28.2 多谐振荡器设计 345

28.3 引脚分配 345

28.4 设计下载与测试 346

28.5 思考题 346

第29章 复杂数字系统的高层次描述及实现 347

29.1 数字系统高层次描述概述 347

29.2 基于高层次描述的交通灯控制实现原理 348

29.3 交通灯控制器IP核的设计 348

29.4 调用交通灯控制器IP核 351

29.5 引脚分配 352

29.6 设计下载与测试 352

29.7 思考题 352

第四篇 数模混合系统设计 355

第30章 电阻触摸感应原理及实现 355

30.1 电阻触摸屏原理 355

30.1.1 电阻屏结构 355

30.1.2 电阻屏测量方法 356

30.2 USB模块原理 358

30.2.1 USB总线模块功能 358

30.2.2 USB模块结构 359

30.2.3 USB模块工作条件 362

30.2.4 逻辑传输模式 363

30.3 人体接口设备的原理 364

30.3.1 人体接口设备概念 364

30.3.2 报告描述符 365

30.4 电阻触摸感应系统的实现 369

30.4.1 电阻触摸感应系统设计 369

30.4.2 软件代码的功能及实现 376

30.4.3 引脚分配 377

30.5 显示界面的实现 378

30.5.1 Windows操作系统下API函数 378

30.5.2 上位机显示界面的设计 381

30.6 设计下载与测试 387

第31章 脉搏信号测量原理及实现 388

31.1 脉搏信号发生器的原理 388

31.1.1 ADC原理 388

31.1.2 脉搏传感器原理 390

31.2 脉搏信号测量器的实现 391

31.2.1 脉搏信号测量器的设计 391

31.2.2 添加软件控制代码 400

31.2.3 引脚分配 401

31.3 上位机显示界面的设计 402

31.4 设计下载与测试 406

第32章 电容触摸感应原理及实现 407

32.1 电容感应模块原理 407

32.1.1 电容感应模块结构 407

32.1.2 电容感应△-∑算法 410

32.2 PWM原理 412

32.2.1 PWM功能 412

32.2.2 PWM输出模式 413

32.2.3 PWM死区控制 415

32.3 电容触摸感应系统设计 415

32.3.1 添加和配置CapSense模块 415

32.3.2 添加和配置PWM模块 417

32.3.3 添加和配置时钟模块 418

32.3.4 添加数字引脚和逻辑低 419

32.3.5 连接设计中的模块 419

32.4 添加软件控制代码 419

32.5 引脚分配 421

32.6 设计下载与测试 421