混合信号嵌入式设计实验指南

1 数字实验

1.1 实验1-CPU和通用I/O

1.1.1 实验1A-CPU

1.1.2 实验1B-GPIO输出

1.1.3 实验1C-GPIO输入

1.2 实验2-中断

1.2.1 实验2A-发布中断

1.2.2 实验2B-待处理的中断

1.2.3 实验2C-全局中断

1.2.4 实验2D-汇编器中断服务例程

1.2.5 实验2E-C语言中断服务例程

1.2.6 实验2F-强迫一个中断

1.2.7 实验2G-创建非常小的中断服务例程

1.3 实验3-脉冲宽度调制

1.3.1 实验3A-全局输出

1.3.2 实验3B-时钟同步

1.3.3 实验3C-全局输出

1.3.4 实验3D-在软件控制下修改PWM脉冲宽度

1.4 实验4-三线风扇，转速计，全局输入

1.4.1 实验4A-使用PWM驱动风扇

1.4.2 实验4B-复杂的电机驱动器（硬件解决）

1.4.3 实验4C-复杂风扇驱动器（软件解决）

1.4.4 实验4D-定时器和全局输入

1.5 实验5-集成速度控制器

1.5.1 实验5A-集成控制循环

1.5.2 实验5B-使用UART串行发送器数据记录

1.5.3 实验5C-非线性集成控制回路

1.6 实验6-I2C串行接口

1.6.1 实验6A-I2CHW用户模块

1.6.2 实验6B-EzI2C用户模块

1.6.3 实验6C-添加I2C接口到风扇控制器

2 模拟实验

2.1 实验7-模拟地和DAC

2.1.1 实验7A-AGND和参考

2.1.2 实验7B-数字到模拟转换器（DAC）

2.1.3 实验7C-DAC6用户模块

2.1.4 实验7D-可编程正弦波发生器

2.2 实验8-比较器

2.2.1 实验8A-可编程比较器

2.2.2 实验8B-窗口比较器

2.2.3 实验8C-可编程开关电容比较器

2.2.4 实验8D-带可编程迟滞的开关电容比较器

2.3 实验9-Δ-Σ调制

2.3.1 实验9A-构建Δ-Σ信号调制器

2.3.2 实验9B-从密度信号重建模拟信号

2.3.3 实验9C-在密度域内的信号处理

2.3.4 实验9D-递增的模拟到数字转换器

2.3.5 实验9E-正常模式抑制

2.4 实验10-用热敏电阻测量温度

2.4.1 实验10A-测量电阻

2.4.2 实验10B-Steinhart-Hart方法计算温度

2.4.3 实验10C-查找表方法计算温度

2.5 实验11-滤波器

2.5.1 实验11A-低通滤波器

2.5.2 实验11B-多阶低通滤波器

2.5.3 实验11C-带通滤波器

2.5.4 实验11D-带通滤波器生成正弦波

2.6 实验12-集成前面的设计

2.6.1 实验12A-温度补偿风扇控制器

2.6.2 实验12B-动态可重配置（第1部分）

2.6.3 实验12C-动态可重配置（第2部分）

附录A M8C指令集

附录B 汇编语言表达，格式和命令

附录C 有用的宏汇编和寄存器名字

附录D GPIO驱动模式和块图

附录E GPIO中断逻辑

附录F PSoC EVal1原理图

附录G 全局默认参数

《混合信号嵌入式设计实验指南》是基于CVpress公司的可编程片上系统PSoC的设计指导书。本书将唯一一个设计目标一一带温度补偿的风扇控制器，分成12节内容进行详细说明。前6节主要介绍了模拟电路的设计，内容包括：CPU和通用I/O、中断、脉冲宽度调制、三线风扇、转速计、全局输入、集成温度控制器、I2C串行接口。后6节介绍了数字电路的设计，内容包括：模拟地和DAC、比较器、调制、用热敏电阻测量温度、滤波器和系统集成。这些内容的介绍，紧紧围绕带温度补偿的风扇控制器展开，内容由浅入深，易于理解和掌握。

《混合信号嵌入式设计实验指南》可用于M8C PSoC的学习和实验教学，也可用于Cypress公司PSoCl相关培训。

为方便读者学习，本书附赠光盘，包含书中改进的源程序。