可编程片上系统(PSoCTM6)原理及实训

本书基于丰富的教学经验和开发实践而编写，全面介绍了PSoC6的结构、原理、编程方法和实现方法，具有完整的体系结构，并设计了大量的实践环节，通过实训，使读者较快掌握利用PSoC6设计和实现电子系统的方法。在总体结构和内容编排上具有系统性、科学性、启发性、实用性和适用性，便于自学，适于教学，也利于深入研究。

本书全面介绍可编程片上系统PSoC6（Programmable System on Chip，PSoCTM，简称为PSoC）的特点、结构、原理、编程方法和实现方法，具有完整的体系结构，使读者能够全面了解PSoC6。本书注重实践，设计了大量的实验，包括基本实验，提高实验、综合实验和创新实验，力图通过实训使读者较快掌握利用PSoC6设计和实现电子系统的方法，以及利用PSoC6实现创新应用的方法。本书可以作为有关课程的教科书，也可以作为教师、学生和工程技术人员开发和研究PSoC6的参考书。

叶朝辉，女，清华大学自动化系副教授，长期从事电子技术和嵌入式系统教学，清华大学标杆课程及清华大学课程思政示范课程“模拟电子技术基础”负责人，北京市优秀本科育人团队成员。主编与参编教材六本，发表教学研究论文十几篇，其中两篇被SCI收录。曾获首届全国优秀教材一等奖、首届北京市高校优质教材奖、清华大学优秀教材特等奖、清华大学教学成果一等奖、多次清华大学年度教学优秀奖。主编与参编教材六本，发表教学研究论文十几篇，其中两篇被SCI收录。

第一部分PSoC6基本介绍
第1章PSoC6概述
1.1PSoC6的特点
1.2PSoC6的基本结构
1.3PSoC6的应用
1.4PSoC6的系统开发特点
习题
第2章PSoC6结构
2.1PSoC6简介
2.2PSoC61系列
2.3PSoC62系列
2.4PSoC63系列
2.5PSoC64系列
2.6PSoC6选型
习题
第3章PSoC6用户模块
3.1数字用户模块
3.1.1PWM
3.1.2SmartI/O
3.2通信用户模块
3.2.1UART
3.2.2SPI
3.2.3I2C
3.2.4BLE
3.3模拟用户模块
3.3.1运算放大器
3.3.2电压比较器
3.4模数混合用户模块
3.4.1逐次逼近型模数转换器SARADC
3.4.2数模转换器DAC
3.4.3CapSense
3.5其他用户模块
3.5.1DMA
3.5.2SysInt
习题
第二部分PSoC6开发环境
第4章PSoC6开发系统概述
4.1集成开发环境PSoCCreator
4.2PSoC6实验套件
4.2.1PSoC6实验套件简介
4.2.2PSoC6实验板简介
4.2.3E-INK墨水显示屏扩展板简介
习题
第5章PSoC6应用程序设计
5.1C语言基础
5.1.1数据类型
5.1.2操作符
5.1.3表达式
5.1.4语句
5.1.5指针
5.1.6处理指令
5.2外设驱动程序库PDL
5.3嵌入式实时操作系统FreeRTOS
5.1.1FreeRTOS简介
5.1.2FreeRTOS的任务
习题
第6章PSoCCreator
6.1项目创建
6.1.1创建新项目
6.1.2复制一个项目
6.1.3创建一个基于示例的项目
6.2设备编辑器子系统
6.2.1选择并放置用户模块
6.2.2配置用户模块
6.2.3用户模块线路互连
6.2.4设置系统资源
6.2.5设计规则检查
6.2.6生成应用程序文件
6.3应用程序编辑子系统
6.3.1文件系统
6.3.2编辑文件
6.3.3构建项目
6.4调试器子系统
6.5编程下载子系统
6.6项目设置
6.6.1代码生成设置
6.6.2调试设置
6.6.3外设驱动库设置
6.6.4工具链设置
6.6.5所有项目PDL版本的设置
习题
第三部分PSoC6实验
第7章PSoC6实验
7.1基础实验
7.1.1PWM实验
7.1.2SmartI/O实验
7.1.3UART与IPC实验
7.1.4SPI实验
7.1.5I2C实验
7.1.6蓝牙实验
7.1.7比较器和运放实验
7.1.8ADC实验
7.1.9DAC和DMA实验
7.1.10CapSense实验
7.1.11E-INK实验
7.1.12FreeRTOS实验
7.1.13Flash实验
7.2提高实验
7.2.1基于双核的FreeRTOS和BLE实验
7.2.2基于SPI和ADC的RGBLED颜色调节
7.3综合实验
7.3.1数字示波器
7.3.2信号发生器
7.3.3迷你车载冰箱温控系统
7.3.4语音存储回放系统
7.3.5安防短信报警系统
7.3.6超声波测距系统
7.3.7温湿度测量系统
7.3.8红外脉搏表
7.3.9简易大气压力表
7.3.10简易光强计
7.4创新实验
7.4.1机器蛇
7.4.2全地形多形态物流机器人
7.4.3多功能平衡车
7.4.4虚拟现实交互游戏
7.4.5室内环境检测仪
第四部分PSoC6原理
第8章PSoC6内核
8.1PSoC6内核简介
8.2中央处理器CPU子系统
8.2.1CPU简介
8.2.2性能
8.2.3安全性
8.2.4启动顺序
8.3内部存储器
8.4DMA控制器
习题
第9章PSoC6系统资源
9.1电源
9.1.1电源系统
9.1.2接地处理
9.2多时钟源
9.2.1内部主振荡器（IMO）
9.2.2外部晶振器（ECO）
9.2.3外部时钟（EXTCLK）
9.2.4内部低速振荡器（ILO）
9.2.5精密内部低速振荡器（PILO）
9.2.6时钟晶体振荡器（WCO）
9.2.7锁相环（PLL）和锁频环（FLL）
9.3睡眠和看门狗
9.3.1PSoC6工作模式
9.3.2看门狗定时器
9.4复位
9.4.1复位方式
9.4.2复位引脚XRES的使用
9.4.3复位的影响
习题
第10章PSoC6数字和模拟资源
10.1可编程数字资源
10.1.1通用数字模块UDB
10.1.2串行存储器接口SMIF
10.1.3SmartI/O
10.2固定功能数字资源
10.2.1定时器/计数器/PWM模块TCPWM
10.2.2串行通信模块SCB
10.3模拟资源
10.3.1低功耗比较器
10.3.2连续时间模块
10.3.3逐次逼近型模数转换器
10.3.4数模转换器
习题
第11章PSoC6其他资源
11.1可编程GPIO
11.2CapSense
11.3E-INK
11.4BLE
11.5音频子系统
11.6eFuse
习题
参考文献
索引