Cortex-M3可编程片上系统原理及应用

《Cortex-M3可编程片上系统原理及应用》系统化、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内各个功能单元的结构以及基于PSoCCreator2．0软件的片上系统的设计流程。主要内容包括：PSoC设计导论，PSoC5 CPU及存储子系统，PSoC5CPU指令系统，PSoC5公共资源，PSoC编程和调试接口功能，基于PSoCCreator的程序设计，定时器、计数器和PWM模块，LCD显示驱动模块，FC总线模块，USB总线模块，通用数字块UDB，模拟前端模块，ADC和DAC模块，电容感应模块，数字滤波器模块和uC-OS／Ⅲ操作系统。本书可作为从事Cypress可编程片上系统设计的设计人员的参考用书，也可作为大学本科生和研究生教材，同时也可作为Cypress公司相关内容的培训教材。

第1章 PSoC设计导论 1

1.1 微控制器基础 1

1.1.1 微控制器的涵义 1

1.1.2 微控制器编程语言 2

1.2 可编程片上系统PSoC概述 3

1.2.1 PSoC发展概述 3

1.2.2 PSoC设计方法 5

1.3 PSoC5设计流程 7

1.3.1 硬件设计流程 8

1.3.2 软件设计流程 9

1.4 PSoC5的结构及功能 10

1.4.1 PSoC5系统结构概述 10

1.4.2 数字子系统结构及功能 10

1.4.3 模拟子系统结构及功能 13

1.4.4 输入/输出引脚功能 14

1.5 PSoC5器件概述 15

1.5.1 PSoC5引脚分布 15

1.5.2 PSoC5器件分类和资源 16

第2章 PSoC5 CPU及存储子系统 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 操作模式 23

2.1.5 SysTick定时器 23

2.1.6 存储器空间映射 23

2.1.7 异常及处理 26

2.2 嵌套向量中断控制器 26

2.2.1 中断控制器的特性 26

2.2.2 中断使能 28

2.2.3 中断优先级 29

2.2.4 电平/脉冲中断 30

2.2.5 中断的执行 30

2.2.6 PSoC5中断特性 31

2.2.7 中断控制器和功耗模式 34

2.3 高速缓存控制器 35

2.4 PHUB和DMA控制器 36

2.4.1 PHUB 36

2.4.2 DMA控制器 38

2.4.3 访问DMAC 44

2.4.4 DMAC传输模式 45

2.4.5 PHUB和DMAC寄存器列表 46

2.5 PSoC5存储器系统 47

2.5.1 SRAM存储器结构及功能 47

2.5.2 非易失性锁存器结构及功能 48

2.5.3 Flash程序存储器结构及功能 49

2.5.4 EEPROM存储器结构及功能 50

第3章 PSoC5 CPU指令系统 51

3.1 Cortex-M3指令寻址模式 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 存储器访问指令 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 饱和指令 71

3.2.7 比特位操作指令 72

3.2.8 分支和控制指令 74

3.2.9 杂项操作指令 77

3.3 Cortex-M3 汇编语言编程模型 80

第4章 PSoC5公共资源 82

4.1 时钟管理 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 电源管理 87

4.2.1 电源模式 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 复位模块功能介绍 90

4.4.2 复位源 91

4.5 I/O系统和布线资源 92

4.5.1 I/O系统特性 92

4.5.2 I/O驱动模式 94

4.5.3 DSI控制数字I/O 97

4.5.4 模拟I/O引脚 99

4.5.5 LCD驱动引脚 100

4.5.6 电容感应触摸引脚 100

4.5.7 SIO功能和特性 100

4.5.8 上电时I/O配置 101

4.5.9 过电压容限 101

4.5.10 端口中断控制器单元 102

第5章 PSoC编程和调试接口功能 104

5.1 测试控制器 104

5.1.1 测试控制器结构 104

5.1.2 SWD接口规范 104

5.1.3 PSoC5 SWD的特性 106

5.2 Cortex-M3调试和跟踪 107

5.2.1 内核调试 108

5.2.2 系统调试 109

5.3 非易失性存储器编程 110

第6章 基于PSoC Creator的程序设计 112

6.1 PSoC Creator软件功能 112

6.2 汇编语言GPIO控制程序的设计 113

6.2.1 创建和配置工程 113

6.2.2 查看和设置公共资源 114

6.2.3 编写GPIO汇编语言控制程序 115

6.3 C语言GPIO控制程序的设计 119

6.3.1 使用C语言指针对GPIO端口控制 120

6.3.2 调用API函数对GPIO端口控制 120

6.3.3 PSoC5的SRAM内函数定位 126

6.4 中断服务程序的设计 128

6.4.1 创建和配置工程 128

6.4.2 添加IP核资源到设计 128

6.4.3 IP核参数配置和连接 129

6.4.4 中断服务程序的设计 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 时钟选择 135

7.2.2 使能/禁止模块 136

7.2.3 输入信号特性 136

7.2.4 操作模式 137

7.2.5 中断使能 141

7.2.6 寄存器列表 141

7.3 PWM控制LED显示的实现 142

7.3.1 创建和配置工程 142

7.3.2 编写软件程序 146

7.3.3 编程及调试 147

第8章 LCD显示驱动模块 148

8.1 LCD的工作原理 148

8.1.1 LCD物理结构 148

8.1.2 LCD液晶分类 149

8.2