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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5

1.3 PSoC5设计流程7

1.3.1硬件设计流程8

1.3.2软件设计流程9

1.4 PSoC5的结构及功能10

1.4.1 PSoC5系统结构概述10

1.4.2数字子系统结构及功能10

1.4.3模拟子系统结构及功能13

1.4.4输入／输出引脚功能14

1.5 PSoC5器件概述15

1.5.1 PSoC5引脚分布15

1.5.2 PSoC5器件分类和资源16

第2章PSoC5 CPU及存储子系统19

2.1 Cortex-M3内核结构概述19

2.1.1 Cortex-M3内核结构特性19

2.1.2流水线结构20

2.1.3寄存器20

2.1.4操作模式23

2.1.5 SysTick定时器23

2.1.6存储器空间映射23

2.1.7异常及处理26

2.2嵌套向量中断控制器26

2.2.1中断控制器的特性26

2.2.2中断使能28

2.2.3中断优先级29

2.2.4电平／脉冲中断30

2.2.5中断的执行30

2.2 6 PSoC5中断特性31

2.2.7中断控制器和功耗模式34

2.3高速缓存控制器35

2.4 PHUB和DMA控制器36

2.4.1 PHUB36

2.4.2 DMA控制器38

2.4.3访问DMAC44

2.4.4 DMAC传输模式45

2.4.5 PHUB和DMAC寄存器列表46

2.5 PSoC5存储器系统47

2.5.1 SRAM存储器结构及功能47

2.5.2非易失性锁存器结构及功能48

2.5.3 Flash程序存储器结构及功能49

2.5.4 EEPROM存储器结构及功能50

第3章PSoC5 CPU指令系统51

3.1 Cortex-M3指令寻址模式51

3.2 Cortex-M3 CPU指令集53

3.2.1 Cortex-M3指令集概述53

3.2.2 CMSIS函数54

3.2.3存储器访问指令54

3.2.4通用数据处理指令61

3.2.5乘法和除法指令69

3.2.6饱和指令71

3.2.7比特位操作指令72

3.2.8分支和控制指令74

3.2.9杂项操作指令77

3.3 Cortex-M3汇编语言编程模型80

第4章PSoC5公共资源82

4.1时钟管理82

4.1.1内部振荡器83

4.1.2外部振荡器84

4.1.3 DSI时钟86

4.1.4相位锁相环86

4.1.5 USB时钟86

4.2电源管理87

4.2.1电源模式87

4.2.2电源监控89

4.3看门狗定时器89

4.4复位90

4.4.1复位模块功能介绍90

4.4.2复位源91

4.5 I/O系统和布线资源92

4.5.1 I/O系统特性92

4.5.2 I/O驱动模式94

4.5.3 DSI控制数字I/O97

4.5.4模拟I/O引脚99

4.5.5 LCD驱动引脚100

4.5.6电容感应触摸引脚100

4.5.7 SIO功能和特性100

4.5.8上电时I/O配置101

4.5.9过电压容限101

4.5.10端口中断控制器单元102

第5章 PSoC编程和调试接口功能104

5.1测试控制器104

5.1.1测试控制器结构104

5.1.2 SWD接口规范104

5.1.3 PSoC5 SWD的特性106

5.2 Cortex-M3调试和跟踪107

5.2.1内核调试108

5.2.2系统调试109

5.3非易失性存储器编程110

第6章基于PSoC Creator的程序设计112

6.1 PSoC Creator软件功能112

6.2汇编语言GPIO控制程序的设计113

6.2.1创建和配置工程113

6.2.2查看和设置公共资源114

6.2.3编写GPIO汇编语言控制程序115

6.3 C语言GPIO控制程序的设计119

6.3.1使用C语言指针对GPIO端口控制120

6.3.2调用API函数对 GPIO端口控制120

6.3.3 PSoC5的SRAM内函数定位126

6.4中断服务程序的设计128

6.4.1创建和配置工程128

6.4.2添加IP核资源到设计128

6.4.3 IP核参数配置和连接129

6.4.4中断服务程序的设计131

6.4.5下载并调试工程133

第7章 定时器、计数器和PWM模块134

7.1定时器模块特性134

7.2定时器模块结构134

7.2.1时钟选择135

7.2.2使能禁止模块136

7.2.3输入信号特性136

7.2.4操作模式137

7.2.5中断使能141

7.2.6寄存器列表141

7.3 PWM控制LED显示的实现142

7.3.1创建和配置工程142

7.3.2编写软件程序146

7.3.3编程及调试147

第8章LCD显示驱动模块148

8.1 LCD的工作原理148

8.1.1 LCD物理结构148

8.1.2 LCD液晶分类149

8.2 LCD驱动特性154

8.3 LCD驱动系统154

8.4 LCD功能描述155

8.4.1 LCD DAC155

8.4.2 LCD配置选项156

8.4.3 LCD驱动模块156

8.4.4 UDB159

8.4.5 DMA159

8.5段式LCD显示的实现160

8.5.1段式LCD的功能160

8.5.2段式LCD的参数配置162

8.5.3编写软件程序167

8.5.4编程及调试169

第9章I2C总线模块170

9.1 I2C总线模块概述170

9.2 I2C总线实现原理171

9.2.1 I2C总线模块结构171

9.2.2典型的I2C数据传输171

9.2.3 I2C总线寄存器及操作172

9.3 I2C总线操作模式173

9.3.1从模式173

9.3.2主模式174

9.3.3多主模式175

9.4 I2C模块通信的实现176

9.4.1系统实现原理176

9.4.2创建和配置工程177

9.4.3编写软件程序181

9.4.4编程及调试183

第10章 USB总线模块184

10.1 USB总线模块概述184

10.2 USB模块结构184

10.2.1 串行接口引擎SIE185

10.2.2仲裁器186

10.3 USB模块工作条件187

10.3.1工作频率187

10.3.2工作电压188

10.3.3收发器188

10.3.4端点188

10.3.5传输类型188

10.3.6中断189

10.4逻辑传输模式189

10.4.1非DMA访问190

10.4.2手工DMA访问190

10.4.3控制端点的逻辑传输193

10.5 PS/2和CMOS I/O模式194

10.6 USB模块寄存器列表194

10.7 USB人体学输入设备的实现195

10.7.1人体接口设备的原理195

10.7.2创建和配置工程200

10.7.3编写软件程序204

10.7.4编程及调试205

第11章 通用数字块UDB207

11.1通用数字块概述207

11.2 UDB模块结构208

11.2.1 PLD模块结构及宏单元208

11.2.2数据通道模块209

11.2.3状态和控制模块212

11.3交通灯控制电路的设计与实现213

11.3.1交通灯设计原理213

11.3.2交通灯控制电路的设计213

11.3.3引脚分配218

11.3.4设计下载与测试218

11.4静态时序分析218

第12章 模拟前端模块220

12.1模拟比较器220

12.1.1输入和输出接口220

12.1.2 LUT220

12.2运算放大器模块221

12.3可编程SC/CT模块223

12.3.1单纯的放大器224

12.3.2单位增益225

12.3.3可编程增益放大器225

12.3.4互阻放大器227

12.3.5连续时间混频器228

12.3.6采样混频器228

12.3.7 △-Σ调制器230

12.3.8跟踪和保持放大器231

12.4精密参考源231

12.5基于混频器的精确整流实现233

12.5.1整流器设计原理233

12.5.2创建和配置工程233

12.5.3编写软件程序237

12.5.4编程及调试237

第13章ADC和DAC模块238

13.1 △-ΣADC模块238

13.1.1 △-ΣADC模块概述238

13.1.2 △-ΣADC结构239

13.1.3 △-Σ ADC操作模式241

13.2 SAR ADC模块242

13.2.1 SAR ADC模块概述242

13.2.2 SAR ADC模块的工作原理242

13.3 DAC模块243

13.4基于SAR ADC的数字电压表实现246

13.4.1创建和配置工程246

13.4.2编写软件程序249

13.4.3编程及调试250

13.5基于△-Σ ADC的数字电压表实现251

13.5.1创建和配置工程251

13.5.2编写软件程序253

13.5.3编程及调试254

13.6 IDAC值显示的实现254

13.6.1创建和配置工程255

13.6.2编写软件程序258

13.6.3编程及调试258

第14章 电容感应模块259

14.1电容感应模块的结构259

14.2电容感应△-Σ算法262

14.3电容感应触摸的实现263

14.3.1创建和配置工程263

14.3.2编写软件程序266

14.3.3编程及调试267

第15章数字滤波器模块268

15.1数字滤波器模块概述268

15.2数字滤波器模块结构269

15.2.1控制器269

15.2.2 FSM RAM270

15.2.3数据通道272

15.2.4地址计算单元273

15.2.5总线接口和寄存器描述274

15.3基于DFB的数字滤波器实现276

15.3.1系统结构概述276

15.3.2元件参数配置276

15.3.3 DMA配置向导280

15.3.4编写软件程序282

15.3.5编程及调试283

第16章μC-OS/Ⅲ操作系统284

16.1 μC-OS/Ⅲ操作系统概述284

16.1.1操作系统的作用284

16.1.2 μC-OS/Ⅲ操作系统内核特征285

16.1.3 μC/OS-Ⅲ操作系统文件的结构288

16.1.4μC/OS-Ⅲ操作系统应用程序结构分析289

16.2μC-OS/Ⅲ操作系统内核及功能296

16.2.1单任务和多任务处理296

16.2.2临界区300

16.2.3任务管理300

16.2.4准备列表301

16.2.5调度301

16.2.6上下文切换302

16.2.7中断管理302

16.2.8等待列表303

16.2.9时间管理303

16.2.10定时器管理303

16.2.11资源管理304

16.2.12消息传递305

16.2.13多个对象等待处理307

16.2.14存储器管理308

16.3 PSoC5硬件系统的构建309

16.4添加中断代码到ISR中310

16.4.1添加中断代码到ProbeUART TxISR.c中310

16.4.2添加中断代码到ProbeUART RxISR.c中311

16.5配置引脚311

16.6运行设计312

16.7启动μC/Probe工具313

参考文献316