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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