《Cortex-M3可编程片上体系原理及运用》体系化、模块化地介绍了Cypress公司的PSoC5内所集成的ARMCortex-M3CPU硬核处理器结构及指令集、PSoC5内各个功用单元的结构以及根据PSoCCreator2.0软件的片上体系的规划流程。主要内容包含:PSoC规划导论,PSoC5 CPU及存储子体系,PSoC5CPU指令体系,PSoC5公共资源,PSoC编程和调试接口功用,根据PSoCCreator的程序规划,定时器、计数器和PWM模块,LCD显现驱动模块,FC总线模块,USB总线模块,通用数字块UDB,模仿前端模块,ADC和DAC模块,电容感应模块,数字滤波器模块和uC-OS/Ⅲ操作体系。本书可作为从事Cypress可编程片上体系规划的规划人员的参阅用书,也可作为大学本科生和研究生教材,一起也可作为Cypress公司相关内容的培训教材。
第1章 PSoC规划导论 1
1.1 微操控器根底 1
1.1.1 微操控器的寓意 1
1.1.2 微操控器编程言语 2
1.2 可编程片上体系PSoC概述 3
1.2.1 PSoC开展概述 3
1.2.2 PSoC规划办法 5
1.3 PSoC5规划流程 7
1.3.1 硬件规划流程 8
1.3.2 软件规划流程 9
1.4 PSoC5的结构及功用 10
1.4.1 PSoC5体系结构概述 10
1.4.2 数字子体系结构及功用 10
1.4.3 模仿子体系结构及功用 13
1.4.4 输入/输出引脚功用 14
1.5 PSoC5器材概述 15
1.5.1 PSoC5引脚散布 15
1.5.2 PSoC5器材分类和资源 16
第2章 PSoC5 CPU及存储子体系 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 操作形式 23
2.1.5 SysTick定时器 23
2.1.6 存储器空间映射 23
2.1.7 反常及处理 26
2.2 嵌套向量中止操控器 26
2.2.1 中止操控器的特性 26
2.2.2 中止使能 28
2.2.3 中止优先级 29
2.2.4 电平/脉冲中止 30
2.2.5 中止的履行 30
2.2.6 PSoC5中止特性 31
2.2.7 中止操控器和功耗形式 34
2.3 高速缓存操控器 35
2.4 PHUB和DMA操控器 36
2.4.1 PHUB 36
2.4.2 DMA操控器 38
2.4.3 拜访DMAC 44
2.4.4 DMAC传输形式 45
2.4.5 PHUB和DMAC寄存器列表 46
2.5 PSoC5存储器体系 47
2.5.1 SRAM存储器结构及功用 47
2.5.2 非易失性锁存器结构及功用 48
2.5.3 Flash程序存储器结构及功用 49
2.5.4 EEPROM存储器结构及功用 50
第3章 PSoC5 CPU指令体系 51
3.1 Cortex-M3指令寻址形式 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 存储器拜访指令 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 饱满指令 71
3.2.7 比特位操作指令 72
3.2.8 分支和操控指令 74
3.2.9 杂项操作指令 77
3.3 Cortex-M3 汇编言语编程模型 80
第4章 PSoC5公共资源 82
4.1 时钟办理 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 电源办理 87
4.2.1 电源形式 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 复位模块功用介绍 90
4.4.2 复位源 91
4.5 I/O体系和布线资源 92
4.5.1 I/O体系特性 92
4.5.2 I/O驱动形式 94
4.5.3 DSI操控数字I/O 97
4.5.4 模仿I/O引脚 99
4.5.5 LCD驱动引脚 100
4.5.6 电容感应接触引脚 100
4.5.7 SIO功用和特性 100
4.5.8 上电时I/O装备 101
4.5.9 过电压容限 101
4.5.10 端口中止操控器单元 102
第5章 PSoC编程和调试接口功用 104
5.1 测验操控器 104
5.1.1 测验操控器结构 104
5.1.2 SWD接口标准 104
5.1.3 PSoC5 SWD的特性 106
5.2 Cortex-M3调试和盯梢 107
5.2.1 内核调试 108
5.2.2 体系调试 109
5.3 非易失性存储器编程 110
第6章 根据PSoC Creator的程序规划 112
6.1 PSoC Creator软件功用 112
6.2 汇编言语GPIO操控程序的规划 113
6.2.1 创建和装备工程 113
6.2.2 检查和设置公共资源 114
6.2.3 编写GPIO汇编言语操控程序 115
6.3 C言语GPIO操控程序的规划 119
6.3.1 运用C言语指针对GPIO端口操控 120
6.3.2 调用API函数对GPIO端口操控 120
6.3.3 PSoC5的SRAM内函数定位 126
6.4 中止服务程序的规划 128
6.4.1 创建和装备工程 128
6.4.2 增加IP核资源到规划 128
6.4.3 IP核参数装备和衔接 129
6.4.4 中止服务程序的规划 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 时钟挑选 135
7.2.2 使能/制止模块 136
7.2.3 输入信号特性 136
7.2.4 操作形式 137
7.2.5 中止使能 141
7.2.6 寄存器列表 141
7.3 PWM操控LED显现的完成 142
7.3.1 创建和装备工程 142
7.3.2 编写软件程序 146
7.3.3 编程及调试 147
第8章 LCD显现驱动模块 148
8.1 LCD的作业原理 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驱动体系 154
8.4 LCD功用描绘 155
8.4.1 LCD DAC 155
8.4.2 LCD装备选项 156
8.4.3 LCD驱动模块 156
8.4.4 UDB 159
8.4.5 DMA 159
8.5 段式LCD显现的完成 160
8.5.1 段式LCD的功用 160
8.5.2 段式LCD的参数装备 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总线完成原理 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总线操作形式 173
9.3.1 从形式 173
9.3.2 主形式 174
9.3.3 多主形式 175
9.4 I2C模块通讯的完成 176
9.4.1 体系完成原理 176
9.4.2 创建和装备工程 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SIE 185
10.2.2 裁定器 186
10.3 USB模块作业条件 187
10.3.1 作业频率 187
10.3.2 作业电压 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 中止 189
10.4 逻辑传输形式 189
10.4.1 非DMA拜访 190
10.4.2 手艺DMA拜访 190
10.4.3 操控端点的逻辑传输 193
10.5 PS/2和CMOS I/O形式 194
10.6 USB模块寄存器列表 194
10.7 USB人体学输入设备的完成 195
10.7.1 人体接口设备的原理 195
10.7.2 创建和装备工程 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UDB 207
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 状况和操控模块 212
11.3 交通灯操控电路的规划与完成 213
11.3.1 交通灯规划原理 213
11.3.2 交通灯操控电路的规划 213
11.3.3 引脚分配 218
11.3.4 规划下载与测验 218
11.4 静态时序剖析 218
第12章 模仿前端模块 220
12.1 模仿比较器 220
12.1.1 输入和输出接口 220
12.1.2 LUT 220
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 接连时刻混频器 228
12.3.6 采样混频器 228
12.3.7 Δ-Σ调制器 230
12.3.8 盯梢和坚持放大器 231
12.4 精细参阅源 231
12.5 根据混频器的准确整流完成 233
12.5.1 整流器规划原理 233
12.5.2 创建和装备工程 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 Δ-ΣADC模块 238
13.1.1 Δ-ΣADC模块概述 238
13.1.2 Δ-ΣADC结构 239
13.1.3 Δ-Σ ADC操作形式 241
13.2 SAR ADC模块 242
13.2.1 SAR ADC模块概述 242
13.2.2 SAR ADC模块的作业原理 242
13.3 DAC模块 243
13.4 根据SAR ADC的数字电压表完成 246
13.4.1 创建和装备工程 246
13.4.2 编写软件程序 249
13.4.3 编程及调试 250
13.5 根据Δ-Σ ADC的数字电压表完成 251
13.5.1 创建和装备工程 251
13.5.2 编写软件程序 253
13.5.3 编程及调试 254
13.6 IDAC值显现的完成 254
13.6.1 创建和装备工程 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Δ-Σ算法 262
14.3 %&&&&&%感应接触的完成 263
14.3.1 创建和装备工程 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 操控器 269
15.2.2 FSM RAM 270
15.2.3 数据通道 272
15.2.4 地址核算单元 273
15.2.5 总线接口和寄存器描绘 274
15.3 根据DFB的数字滤波器完成 276
15.3.1 体系结构概述 276
15.3.2 元件参数装备 276
15.3.3 DMA装备导游 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操作体系 284
16.1 μC-OS/III操作体系概述 284
16.1.1 操作体系的效果 284
16.1.2 μC-OS/III操作体系内核特征 285
16.1.3 μC/OS-III操作体系文件的结构 288
16.1.4 μC/OS-III操作体系运用程序结构剖析 289
16.2 μC-OS/III操作体系内核及功用 296
16.2.1 单使命和多使命处理 296
16.2.2 临界区 300
16.2.3 使命办理 300
16.2.4 预备列表 301
16.2.5 调度 301
16.2.6 上下文切换 302
16.2.7 中止办理 302
16.2.8 等候列表 303
16.2.9 时刻办理 303
16.2.10 定时器办理 303
16.2.11 资源办理 304
16.2.12 音讯传递 305
16.2.13 多个目标等候处理 307
16.2.14 存储器办理 308
16.3 PSoC5硬件体系的构建 309
16.4 增加中止代码到ISR中 310
16.4.1 增加中止代码到ProbeUART_TxISR.c中 310
16.4.2 增加中止代码到ProbeUART_RxISR.c中 311
16.5 装备引脚 311
16.6 运转规划 312
16.7 发动μC/Probe东西 313
参阅文献 316