电子系统综合设计PSoC.doc

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1、1、实验名称及要求1.1实验名称简易数字电压表设计1.2实验任务对此次设计作品的方案选定：采用PSOC3作为核心；采用内部AD作为电压测量计；采LCD1602字符液晶作为显示模块；使用四个开关来控制；蜂鸣器和LED的闪烁用作报警；一个串口用于通讯。1.3实验系统要求（1）测量电位器输出电压，显示在LCD第一行，保留1位整数，2位小数，单位“V”；（2）通过按键设置电压报警上下限，显示在第二行。保留1位整数和2位小数。下限最小值0.5V，上限最大值5V。设置步进0.06V，上限必须大于下限；（3）当测试电压低于下限或大于上限时

2、，蜂鸣器产生报警声，同时LED闪烁。要求报警声音和LED闪烁有区别1.4实验设备及环境微机一台PSoCCreator软件；PSoC3实验操作板；USB连接线一根；9V电压源一台；电压连线1根；导线若干根。2、背景知识介绍2.1PSoC简介可编程化系统单芯片（PSoC），是一种可编程化的混合讯号阵列架构，由一个芯片内建的微控制器（MCU）所控制，整合可组态的类比与数位电路，内含UART、定时器、放大器（amplifier）、比较器、数位类比转换器（ADC）、脉波宽度调变（PWM）、滤波器（Filter）、以及SPI、GPIO、

3、I2C等元件数十种元件，协助客户节省研发时间。Altera、Atmel、Xilinx、Lattice皆有推出PSoC产品。实现PSoC有两种方法：利用FPGA／CPLD；另一是在ASIC中加入可编程模组。凭借其独特的可配置模块阵列，PSoC3成为一个真正的系统级解决方案，可在单个芯片中提供微控制器单元（MCU）、存储器、模拟和数字外设功能。CY8C32系列提供了一种新型的信号采集、信号处理和控制方法，并具有高精度、高带宽和高灵活性等特点。其模拟功能涵盖了从热电偶信号（接近直流电压）到超声波信号的广泛信号范围。CY8C32系列

4、可以处理数十个数据采集通道和模拟输入，这在每个通用输入/输出（GPIO）引脚上都可实现。CY8C32系列还是一个高性能的可配置数字系统,部分器件具有USB、多主控内部集成电路（I2C）等接口。除了通信接口之外，CY8C32系列还具有易于配置的逻辑阵列，至所有I/O引脚的灵活走线，以及高性能的单周期8051微处理器内核。借助PSoCCreator这一基于层级的原理图设计输入工具，您可使用丰富的预建组件和布尔基元库来轻松创建系统级设计。使用CY8C32系列不仅可以实现模拟和数字材料表的集成，而且只需通过简单的固件更新，即可轻松纳

5、入最新的设计变更。2.2LCD模块工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。在PSOC中，字符LCD组件包含一组库例程，通过这些库例程易于使用遵循Hitachi44780标准4位接口的

6、一行、两行或四行LCD模块。该组件提供API用于实现水平和垂直条形图，您也可以创建和显示自己的自定义字符。使用字符LCD组件可向产品用户，或在设计和调试过程中的开发人员显示文本数据。2.3PSOC中的串口模块UART提供异步通信，常用串行异步通信设备为RS232或RS485。UART组件可配置为全双工、半双工、单接收RX或单发送TX通信方式。所有通信方式都提供相同的基本功能。它们之间的差异仅在于使用的资源量。为了帮助处理UART接收和传送数据，提供了独立大小可配置的缓冲区。SRAM中的独立循环接收和发送缓冲区和硬件FIFO缓

7、冲区可确保数据不会被遗漏。这种机制有利于CPU利用更多的时间处理关键的实时任务而不是专职服务UART。在多数应用中，可通过选择波特率、奇偶校验、数据位数以及起始位数轻松配置UART。RS232最常见的配置通常列为“8N1”（全称为八个数据位、无奇偶校验、一个停止位）。这是UART组件的默认配置。因此，在多数应用中只需设置波特率。UART的第二个常见用途是用于多节点RS485网络。UART组件支持带有硬件地址检测功能的9位寻址模式，以及用于在传输过程中控制TX收发器和输出的使能信号。UART具有悠久的历史，因此随时间推移产生了

8、许多物理层和协议层的接口形式。这些接口形式包括（但不限于）RS423、DMX512、MIDI、LIN总线、传统终端协议和IrDa。为了支持常用的UART接口形式，UART组件支持对数据位数、停止位数、奇偶校验、硬件流控制以及奇偶校验生成和检测的配置。2.4PSOC中的AD模块DeltaSi