片上系统(System on Chip,SoC)的概念是20世纪90年代提出的,随后即成为微电子芯片技术发展的热点。但由于SoC还不能满足模拟和数字混合系统的需求,它的应用远不如想象的那样广泛。2003年Cypress半导体公司推出了可编程片上系统(Programmable System on Chip,PSoC),它不但集8位微控制器、可编程数字阵列和可编程模拟阵列为一体,而且实现了“在系统可编程”,既满足了一般电子系统的资源要求,又顺应了现代电子设计方法的发展方向。
本书是以我们的教学经验和开发实践为基础而编写的教材,全面介绍了PSoC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,力图通过实训,使读者较快掌握利用PSoC设计和实现电子系统的方法。因此,本书既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在开发和研究PSoC时的参考书。
本书力图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,做到由浅入深,循序渐进,易于入门,便于自学,适于教学,利于深入研究。
本书内容包括PSoC基本结构、PSoC开发环境、PSoC实验和PSoC原理等四个部分,编写指导思想如下:
(1) 为了使读者能够尽快认识PSoC,第1部分首先介绍PSoC的特点、应用、基本结构和开发步骤,并以具有代表性的两种PSoC为例描述PSoC的详细结构。
(2) 为了使读者能够尽快了解PSoC的开发流程和使用方法,突出实用性,第2部分介绍了两种PSoC集成开发环境的开发流程,第3部分则以实验为例详细介绍PSoC的基本开发方法及PSoC集成开发环境的详细使用方法。
(3) 读者在掌握了PSoC的基本开发方法之后,还需要理解PSoC原理才能开发高级应用,因此本书第4部分介绍PSoC原理。
各部分内容主要特点如下:
(1) 第2部分针对两种PSoC集成开发环境的不同特点采用不同的方法描述。PSoC Designer以设计流程为线索介绍各个功能部分的使用,具有实用性且易于自学。PSoC Express以其无须编程的设计思路为线索,首先使读者理解其各个功能部分的作用,然后再以设计流程为线索介绍各个功能部分的使用,力图做到使读者知其然且知其所以然。
(2) 第3部分实验遵循循序渐进的思想,分为演示实验、基本实验、提高实验、综合创新实验,使读者逐步掌握PSoC的开发方法,最后达到灵活运用PSoC开发实际系统的目的。
(3) 第4部分在介绍PSoC各部分原理时先介绍常用的及本书实验部分用到的资源,而将其他资源单独编为第12章置于第4部分最后,读者可根据需要查阅。
(4) 为利于自学,第1,2,4部分的每章后面均安排了自测习题。
本书由叶朝辉、华成英编著,叶朝辉执笔。
清华大学自动化系硕士生赵彦博对第8章8.3.1~8.6.1节的所有实验进行了验证,并编写了第7章和第8章的初稿,在此感谢他的辛勤劳动和对本书的贡献。
在本书编写过程中,得到了赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor Corp.),特别是赛普拉斯半导体北京办事处的李石磊经理的支持和帮助,在此一并表示深深的谢意。
由于我们的能力和水平所限,书中定有疏漏、欠妥和错误之处,恳请各界读者多加指正。
