混合信號嵌入式設計實(shí)驗指南

《混合信號嵌入式設計實(shí)驗指南》是基于CVpress公司的可編程片上系統PSoC的設計指導書(shū)。本書(shū)將唯一一個(gè)設計目標一一帶溫度補償的風(fēng)扇控制器，分成12節內容進(jìn)行詳細說(shuō)明。前6節主要介紹了模擬電路的設計，內容包括：CPU和通用I/O、中斷、脈沖寬度調制、三線(xiàn)風(fēng)扇、轉速計、全局輸入、集成溫度控制器、I2C串行接口。后6節介紹了數字電路的設計，內容包括：模擬地和DAC、比較器、調制、用熱敏電阻測量溫度、濾波器和系統集成。這些內容的介紹，緊緊圍繞帶溫度補償的風(fēng)扇控制器展開(kāi)，內容由淺入深，易于理解和掌握。
　　

《混合信號嵌入式設計實(shí)驗指南》可用于M8C PSoC的學(xué)習和實(shí)驗教學(xué)，也可用于Cypress公司PSoCl相關(guān)培訓。

1 數字實(shí)驗

1.1 實(shí)驗1—CPU和通用I/O

1.1.1 實(shí)驗1A—CPU

1.1.2 實(shí)驗1B—GPIO輸出

1.1.3 實(shí)驗1C—GPIO輸入

1.2 實(shí)驗2—中斷

1.2.1 實(shí)驗2A—發(fā)布中斷

1.2.2 實(shí)驗2B—待處理的中斷

1.2.3 實(shí)驗2C—全局中斷

1.2.4 實(shí)驗2D—匯編器中斷服務(wù)例程

1.2.5 實(shí)驗2E—C語(yǔ)言中斷服務(wù)例程

1.2.6 實(shí)驗2F—強迫一個(gè)中斷

1.2.7 實(shí)驗2G—創(chuàng )建非常小的中斷服務(wù)例程

1.3 實(shí)驗3—脈沖寬度調制

1.3.1 實(shí)驗3A—全局輸出

1.3.2 實(shí)驗3B—時(shí)鐘同步

1.3.3 實(shí)驗3C—全局輸出

1.3.4 實(shí)驗3D—在軟件控制下修改PWM脈沖寬度

1.4 實(shí)驗4—三線(xiàn)風(fēng)扇，轉速計，全局輸入

1.4.1 實(shí)驗4A—使用PWM驅動(dòng)風(fēng)扇

1.4.2 實(shí)驗4B—復雜的電機驅動(dòng)器（硬件解決）

1.4.3 實(shí)驗4C—復雜風(fēng)扇驅動(dòng)器（軟件解決）

1.4.4 實(shí)驗4D—定時(shí)器和全局輸入

1.5 實(shí)驗5—集成速度控制器

1.5.1 實(shí)驗5A—集成控制循環(huán)

1.5.2 實(shí)驗5B—使用UART串行發(fā)送器數據記錄

1.5.3 實(shí)驗5C—非線(xiàn)性集成控制回路

1.6 實(shí)驗6—I2C串行接口

1.6.1 實(shí)驗6A—I2CHW用戶(hù)模塊

1.6.2 實(shí)驗6B—EzI2C用戶(hù)模塊

1.6.3 實(shí)驗6C—添加I2C接口到風(fēng)扇控制器

2 模擬實(shí)驗

2.1 實(shí)驗7—模擬地和DAC

2.1.1 實(shí)驗7A—AGND和參考

2.1.2 實(shí)驗7B—數字到模擬轉換器（DAC）

2.1.3 實(shí)驗7C—DAC6用戶(hù)模塊

2.1.4 實(shí)驗7D—可編程正弦波發(fā)生器

2.2 實(shí)驗8—比較器

2.2.1 實(shí)驗8A—可編程比較器

2.2.2 實(shí)驗8B—窗口比較器

2.2.3 實(shí)驗8C—可編程開(kāi)關(guān)電容比較器

2.2.4 實(shí)驗8D—帶可編程遲滯的開(kāi)關(guān)電容比較器

2.3 實(shí)驗9—Δ-Σ調制

2.3.1 實(shí)驗9A—構建Δ-Σ信號調制器

2.3.2 實(shí)驗9B—從密度信號重建模擬信號

2.3.3 實(shí)驗9C—在密度域內的信號處理

2.3.4 實(shí)驗9D—遞增的模擬到數字轉換器

2.3.5 實(shí)驗9E—正常模式抑制

2.4 實(shí)驗10—用熱敏電阻測量溫度

2.4.1 實(shí)驗10A—測量電阻

2.4.2 實(shí)驗10B—Steinhart-Hart方法計算溫度

2.4.3 實(shí)驗10C—查找表方法計算溫度

2.5 實(shí)驗11—濾波器

2.5.1 實(shí)驗11A—低通濾波器

2.5.2 實(shí)驗11B—多階低通濾波器

2.5.3 實(shí)驗11C—帶通濾波器

2.5.4 實(shí)驗11D—帶通濾波器生成正弦波

2.6 實(shí)驗12—集成前面的設計

2.6.1 實(shí)驗12A—溫度補償風(fēng)扇控制器

2.6.2 實(shí)驗12B—動(dòng)態(tài)可重配置（第1部分）

2.6.3 實(shí)驗12C—動(dòng)態(tài)可重配置（第2部分）

附錄A M8C指令集

附錄B 匯編語(yǔ)言表達，格式和命令

附錄C 有用的宏匯編和寄存器名字

附錄D GPIO驅動(dòng)模式和塊圖

附錄E GPIO中斷邏輯

附錄F PSoC EVal1原理圖

附錄G 全局默認參數