PSoC模擬電路

1、CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程第一部分第一部分l 模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理l 通用放大器設(shè)計與實現(xiàn)通用放大器設(shè)計與實現(xiàn)l 加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)PSoC模擬電路模擬電路CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理-雙電源供電放大器雙電源供電放大器 一個雙電源供電的運算放大器的雙電源是由一個正一個雙電源供電的運算放大器的雙電源是由一個正電源和一個相等電壓的負電源組成。通常的雙電源有電源和一個相等電壓的負電源組成。通常的雙電源有15V，12V 和和5V（在雙電源供電的運算放大器上經(jīng)（在雙電源供電的運算放大器上經(jīng)常常以以VCC和

2、和VCC標(biāo)識）。標(biāo)識）。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理-單電源供電放大器單電源供電放大器 PSoC內(nèi)部提供了通用運算放大器資源。由于內(nèi)部提供了通用運算放大器資源。由于PSoC芯芯片本身是單電源供電，因此片本身是單電源供電，因此PSoC內(nèi)部的運算放大器也是內(nèi)部的運算放大器也是單電源供電。單電源供電放大器和雙電源供電放大器是單電源供電。單電源供電放大器和雙電源供電放大器是有有區(qū)別的。區(qū)別的。 如右圖所示，單電源供電的如右圖所示，單電源供電的運放的電源腳連接到運放的電源腳連接到VDDA和和VSSA。注意：注意：lVDDAVDDA：為：為PSoCPSo

3、C模擬外設(shè)和模擬外設(shè)和 模擬模擬 內(nèi)核管理器供電的電壓；內(nèi)核管理器供電的電壓；lVSSAVSSA：為：為PSoCPSoC模擬外設(shè)的地；模擬外設(shè)的地；CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理-單電源供電放大器單電源供電放大器 為了使單電源供電的放大器正常工作，通常需要給為了使單電源供電的放大器正常工作，通常需要給放大器施加合適的直流偏置。直流偏置電壓通常為放大器施加合適的直流偏置。直流偏置電壓通常為VDDA/2。PSoC內(nèi)部的通用放大器的輸入電壓范圍：最內(nèi)部的通用放大器的輸入電壓范圍：最小為小為VSSA，最大為，最大為VDDA。CYPRESS PSOC系列

4、系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理-單電源供電放大器單電源供電放大器(不同配置不同配置) 在任何一種配置中，輸入和輸出信號都能連接到內(nèi)部全局總線在任何一種配置中，輸入和輸出信號都能連接到內(nèi)部全局總線中，并可以使用中，并可以使用ADC或者比較器進行監(jiān)控。通過使用這些信號和或者比較器進行監(jiān)控。通過使用這些信號和GPIO引腳之間的模擬開關(guān)的切換來實現(xiàn)這些配置。引腳之間的模擬開關(guān)的切換來實現(xiàn)這些配置。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程模擬電路設(shè)計原理模擬電路設(shè)計原理-單電源供電放大器單電源供電放大器 通用放大器有三種速度模式：低、中和快。通用放大器有三種速度模式：低、中

5、和快。l 低模式有最小的靜態(tài)功耗低模式有最小的靜態(tài)功耗;l快模式有最大的功耗。輸入能軌至軌的擺動快模式有最大的功耗。輸入能軌至軌的擺動。 在低電流輸出下，輸出電壓值在在低電流輸出下，輸出電壓值在VSSA + 50 mV Vout VDDA50 mV范圍內(nèi)擺動。范圍內(nèi)擺動。 當(dāng)驅(qū)動高電流負載（大約當(dāng)驅(qū)動高電流負載（大約25mA）時，輸出電壓值）時，輸出電壓值在在VSSA + 500 mV Vout VDDA500 mV范圍內(nèi)范圍內(nèi)擺動。擺動。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 1打開打開PSoC Creator2.0軟件，在

6、主界面主菜單下，軟件，在主界面主菜單下，選擇選擇File-New-Project，彈出如下圖所示的界面，選，彈出如下圖所示的界面，選擇擇Design標(biāo)簽。在標(biāo)簽。在Design標(biāo)簽下，選擇標(biāo)簽下，選擇Empty PSoC3 Design類型。在類型。在Location右右 邊輸入該設(shè)計的路徑，在邊輸入該設(shè)計的路徑，在 Name右邊給出該設(shè)計的工右邊給出該設(shè)計的工 程名字程名字follower，然后點擊，然后點擊 “OK”按鈕。按鈕。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計 2. 如下圖所示，在如下圖所示，在Workspace Explorer界面

7、中，選界面中，選擇擇Source標(biāo)簽，在該窗口下，選擇標(biāo)簽，在該窗口下，選擇TopDesign.cysch，鼠，鼠標(biāo)雙擊該條目，打開原理圖界面。標(biāo)雙擊該條目，打開原理圖界面。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 3. 如下圖所示，在主界如下圖所示，在主界面右側(cè)面右側(cè)“Component Catalog”窗窗口中，選擇口中，選擇Cypress標(biāo)簽欄，并標(biāo)簽欄，并展開展開Analog。在展開條目中，。在展開條目中，找到找到Amplifiers子條目，并展開子條目，并展開?？梢钥吹皆谶@個子條目下，?？梢钥吹皆谶@個子條目下，提供了提

8、供了Invert PGA、Opamp、PGA和和TIA等模擬設(shè)計資源。等模擬設(shè)計資源。圖1.6 選擇放大器元件CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 4將上圖中所給出的通用放大器將上圖中所給出的通用放大器Opamp器件符器件符號用鼠標(biāo)拖到上圖左側(cè)原理圖設(shè)計界面中。號用鼠標(biāo)拖到上圖左側(cè)原理圖設(shè)計界面中。 5用鼠標(biāo)雙擊原理圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊原理圖內(nèi)的Opamp_1器件符號，打器件符號，打開下圖所示的放大器配置界面。按如下參數(shù)配置放大開下圖所示的放大器配置界面。按如下參數(shù)配置放大器：器：lMode：Follower（跟隨器）；（跟隨器

9、）；lPower：High Power（高功耗）；（高功耗）； 將放大器配置為高功耗下的電壓跟隨器模式。將放大器配置為高功耗下的電壓跟隨器模式。點擊點擊“OK”按鈕，關(guān)閉放大器配置窗口界面。按鈕，關(guān)閉放大器配置窗口界面。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 6為了后面設(shè)計電路的方便，將為了后面設(shè)計電路的方便，將Opamp_1原理圖原理圖符號按下圖所示進行反轉(zhuǎn)。方法是：符號按下圖所示進行反轉(zhuǎn)。方法是：l 用鼠標(biāo)選中整個用鼠

10、標(biāo)選中整個Opamp_1符號；符號； l 點擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)浮動菜單，點擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)浮動菜單，l 選擇選擇Shape；l 然后選擇然后選擇 ；這樣，原理圖符號就變成下圖所示的位置。這樣，原理圖符號就變成下圖所示的位置。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 7. 在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選擇窗口中，選擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Ports and Pins。在展開的子條目。在展開的子條目中，找到中，找到Analog Pin，并將其拖入到如下圖所示的原理圖，并將其

11、拖入到如下圖所示的原理圖界面中。界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 8重復(fù)上述的第重復(fù)上述的第47步。如下圖所示，添加并配步。如下圖所示，添加并配置第二個跟隨器符號。置第二個跟隨器符號。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 9在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Analog。在展開條目中，找到。在展開條目中，找到VRef子條目，并展開。并將其拖入下圖所示

12、的原理圖界子條目，并展開。并將其拖入下圖所示的原理圖界面中。面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 10用鼠標(biāo)雙擊上圖中的用鼠標(biāo)雙擊上圖中的Vref符號，打開其配置界符號，打開其配置界面。在配置界面中，通過下拉框?qū)⒚?。在配置界面中，通過下拉框?qū)ref Name設(shè)置為設(shè)置為Vdda/2。 點擊點擊“OK”按鈕，關(guān)閉引腳配置界面。按鈕，關(guān)閉引腳配置界面。 11用鼠標(biāo)雙擊用鼠標(biāo)雙擊Pin_1引腳符號，打開如下圖所示的引腳符號，打開如下圖所示的引腳配置界面，在引腳配置界面，在Type標(biāo)簽欄標(biāo)簽欄下下，選中，選中Show Ann

13、otation Terminal。點擊。點擊“OK”按鈕，關(guān)閉引腳配置界面。按鈕，關(guān)閉引腳配置界面。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 12類似的，用鼠標(biāo)分別雙擊類似的，用鼠標(biāo)分別雙擊Vout_1和和Vout_2引腳引腳符號，打開配置界面，在符號，打開配置界面，在Type標(biāo)簽欄下，選中標(biāo)簽欄下，選中Show Annotation Terminal。點擊。點擊“OK”按鈕，關(guān)閉引腳配置按鈕，關(guān)閉引腳配置界面。界面。CY

14、PRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 13為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用于說明于說明PSoC器件外部所連接器件的類型以及與器件外部所連接器件的類型以及與PSoC器器件端口的連接關(guān)系。如下圖所示，在主界面右側(cè)件端口的連接關(guān)系。如下圖所示，在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選擇圖注解符號窗窗口中，選擇圖注解符號窗口口Annotation（注解）標(biāo)簽欄，并展開（注解）標(biāo)簽欄，并展開Passive（無源）（無源）。在展開子條目中中找到。在展開子條目中中找到Capa

15、citor（電容），并將其（電容），并將其分兩次拖入到后面所示的原理圖界面中。分兩次拖入到后面所示的原理圖界面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 14. 從下圖所示的繪圖工具欄中，選擇連線按鈕從下圖所示的繪圖工具欄中，選擇連線按鈕 ，將圖上圖中的將圖上圖中的Opamp符號、符號、Pin_1、Vref、Vout_1、Vout_2和電容注解符號連接在一起。和電容注解符號連接在一起。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)

16、課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-電路設(shè)計電路設(shè)計 15為了使圖的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖工具為了使圖的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖工具欄中，選擇按鈕，添加欄中，選擇按鈕，添加Vin和和Vout文字注釋。文字注釋。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-添加軟件代碼添加軟件代碼 為了使得通用放大器工作，需要添加軟件控制代碼為了使得通用放大器工作，需要添加軟件控制代碼。其步驟主要包括：。其步驟主要包括： 1主界面主菜單下，選擇主界面主菜單下，選擇Build-Build Follower，使軟件自動產(chǎn)生所需要的應(yīng)用程序接口函數(shù)。

17、使軟件自動產(chǎn)生所需要的應(yīng)用程序接口函數(shù)。 2如下圖所示，在主界面的如下圖所示，在主界面的Workspace Explorer窗口下，選擇窗口下，選擇Source標(biāo)簽。在該窗口下，選擇標(biāo)簽。在該窗口下，選擇ProjectfollowerCY8C3866AXI-040，并展開。找到，并展開。找到Source Files子條目，并展開。選中子條目，并展開。選中main.c文件，并用鼠文件，并用鼠標(biāo)雙擊打開該文件。標(biāo)雙擊打開該文件。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-添加軟件代碼添加軟件代碼CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟

18、隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-添加軟件代碼添加軟件代碼 3如下圖所示，添加兩行代碼到第如下圖所示，添加兩行代碼到第17行。該代碼表行。該代碼表示啟動示啟動Opamp_1和和Opamp_2放大器工作。該函數(shù)可以在放大器工作。該函數(shù)可以在圖圖1.17所示的所示的Generated_Source條目下找到。展開條目下找到。展開Generated_Source條目，在展開的子條目中，找到條目，在展開的子條目中，找到PSoC3條目并展開。在子條目下，找到條目并展開。在子條目下，找到Opamp_1和和Opamp_2子條目并展開。找到子條目并展開。找到Opamp_1.c和和Opamp_2.c文件，并打開，

19、就可以看到所添加的應(yīng)用程序接口函數(shù)文件，并打開，就可以看到所添加的應(yīng)用程序接口函數(shù)。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-添加軟件代碼添加軟件代碼圖1.18 添加軟件代碼到設(shè)計中CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-分配引腳分配引腳 分配引腳可以通過兩種方法實現(xiàn)。分配引腳可以通過兩種方法實現(xiàn)。 1) 主界面主菜單下，選擇主界面主菜單下，選擇Build-Build Follower，使，使軟件自動分配引腳。軟件自動分配引腳。 2) 建立完設(shè)計后，用鼠標(biāo)雙擊建立完設(shè)計后，用鼠標(biāo)雙擊followe

20、r.cydwr文件。文件。打開下圖引腳分配界面。打開下圖引腳分配界面。l 名字為名字為Pin_1的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P35引腳；引腳；l名字為名字為Vout_1的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P36引腳；引腳；l名字為名字為Vout_2的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P37引腳。引腳。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-分配引腳分配引腳 3如果想修改引腳的分配，可以通過下拉框?qū)⒅溉绻胄薷囊_的分配，可以通過下拉框?qū)⒅付ǖ亩ǖ腜SoC上的引腳分配給設(shè)計中的端口上的引腳分配給設(shè)

21、計中的端口Pin_1、Vout_1和和Vout_2。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-設(shè)計下載與測試設(shè)計下載與測試 下面給出下載設(shè)計到目標(biāo)器件的步驟：下面給出下載設(shè)計到目標(biāo)器件的步驟： 1選擇選擇Cypess提供的開發(fā)平臺平臺。設(shè)置合適的提供的開發(fā)平臺平臺。設(shè)置合適的VDDA電壓，選擇電壓，選擇5V或者或者3.3V，該設(shè)置將決定模擬信號的，該設(shè)置將決定模擬信號的輸入和輸出擺動范圍。輸入和輸出擺動范圍。 2開發(fā)平臺開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P35引腳將和一個外部引腳將和一個外部的的0.1uF的瓷片電容一端連接在一起。該電容是隔直電

22、容，的瓷片電容一端連接在一起。該電容是隔直電容，用用于濾除直流分量。該電容的另一端連接外部信號源。該信于濾除直流分量。該電容的另一端連接外部信號源。該信號源和電壓跟隨器采用交流耦合方式，給出的信號不含有號源和電壓跟隨器采用交流耦合方式，給出的信號不含有直流偏置。直流偏置。 3使用導(dǎo)線將使用導(dǎo)線將PSoC3/5芯片的芯片的P35和和P37引腳連接引腳連接在一起。在一起。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程簡單電壓跟隨器的設(shè)計簡單電壓跟隨器的設(shè)計-設(shè)計下載與測試設(shè)計下載與測試 4在開發(fā)平臺在開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P36引腳上和外部的引腳上和外部的一個一個0.1uF的瓷片電容

23、一端連接在一起。該電容是隔直電的瓷片電容一端連接在一起。該電容是隔直電容，用于濾除直流分量，另一端連接示波器。容，用于濾除直流分量，另一端連接示波器。 5給開發(fā)平臺供電，并將給開發(fā)平臺供電，并將USB下載電纜連接到開發(fā)下載電纜連接到開發(fā)板的板的USB下載端口和下載端口和PC的的USB端口。端口。 6在主界面主菜單下，選擇在主界面主菜單下，選擇Build-Build Follower。 7在主界面主菜單下，選擇在主界面主菜單下，選擇Debug-Program。 當(dāng)完成將設(shè)計下載到目標(biāo)器件后，就可以對設(shè)計進行當(dāng)完成將設(shè)計下載到目標(biāo)器件后，就可以對設(shè)計進行測試和驗證。測試和驗證。CYPRESS PS

24、OC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理設(shè)計原理 下圖給出了加法器的原理圖。下圖給出了加法器的原理圖。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理設(shè)計原理 當(dāng)沒有交流信號輸入時，即信號的直流通路輸出滿足：當(dāng)沒有交流信號輸入時，即信號的直流通路輸出滿足：2/DDAoutVV當(dāng)有交流小信號輸入時，信號的交流通路（直流偏置當(dāng)有交流小信號輸入時，信號的交流通路（直流偏置接地）輸出滿足：接地）輸出滿足：2131211 RVRVRVRVOUTCinBinAin則交流信號的輸出為：則交流信號的輸出為： )(123122121OUT

25、CinBinAinVRRVRRVRRVCYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理設(shè)計原理 使用疊加定理得到總輸出為：使用疊加定理得到總輸出為： )(2 123122121CinBinAinDDAOUTOUTOUTRRVRRVRRVVVVV經(jīng)過隔直電容經(jīng)過隔直電容C1后的輸出為：后的輸出為：1123122121)(OUTCinBinAinVRRVRRVRRV當(dāng)當(dāng)R2=R1A=R1B=R1C時時，1321)(OUTinininVVVVCYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理設(shè)計原理 為了將輸入放大器的

26、偏置電流將到最低，應(yīng)該滿為了將輸入放大器的偏置電流將到最低，應(yīng)該滿足下面條件：足下面條件：21113/RRRRRCBA 該電路中的該電路中的Cin1、Cin2、Cin3為隔直電容，即電路為隔直電容，即電路采用交流耦合方式，將信號輸入到反相放大器電路中。采用交流耦合方式，將信號輸入到反相放大器電路中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計 1打開打開PSoC Creator2.0軟件，在主界面主菜單下，軟件，在主界面主菜單下，選擇選擇File-New-Project，彈出，彈出New Project（新工程）（新工程）界面，選擇界面，選

27、擇Design標(biāo)簽。在標(biāo)簽。在Design標(biāo)簽下，選擇標(biāo)簽下，選擇Empty PSoC3 Design類型。在類型。在Location右邊輸入該設(shè)計的路徑右邊輸入該設(shè)計的路徑，在，在Name右邊給出該設(shè)計的工程名字右邊給出該設(shè)計的工程名字summing_op，然，然后點擊后點擊“OK”按鈕。按鈕。 2在在Workspace Explorer界面中，選擇界面中，選擇Source標(biāo)簽，標(biāo)簽，在該窗口下，選擇在該窗口下，選擇TopDesign.cysch，鼠標(biāo)雙擊該條目，鼠標(biāo)雙擊該條目，打開原理圖界面。打開原理圖界面。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-

28、電路設(shè)計電路設(shè)計 3在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Analog。在展開條目中，找到。在展開條目中，找到Amplifiers子條目，并展開。拖入兩個子條目，并展開。拖入兩個Opamp符號到下圖符號到下圖所示的原理圖中。所示的原理圖中。Opamp1為跟隨器，用于給放大器為跟隨器，用于給放大器Opamp_2提供直流偏置電壓。提供直流偏置電壓。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加

29、法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計 4用鼠標(biāo)雙擊上圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊上圖內(nèi)的Opamp_1器件符號，按如器件符號，按如下參數(shù)配置放大器：下參數(shù)配置放大器： Mode：Follower（跟隨器）；（跟隨器）； Power：Low Power（低功耗）；（低功耗）； 5在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Analog。在展開條目中，找到。在展開條目中，找到Vref子條目，將其拖入到上圖所示的原理圖界面中。而子條目，將其拖入到上圖所示的原理圖界面中。而Opamp_2器件使用系統(tǒng)默認設(shè)置即可，不需要修改其參器件使用

30、系統(tǒng)默認設(shè)置即可，不需要修改其參數(shù)配置。數(shù)配置。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計 6用鼠標(biāo)雙擊原理圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊原理圖內(nèi)的Vref器件符號，打開其器件符號，打開其參數(shù)配置界面，通過下拉菜單選擇將參數(shù)配置界面，通過下拉菜單選擇將Vref Name設(shè)置為設(shè)置為Vdda/2。表示所提供的直流偏置為放大器供電電壓的一。表示所提供的直流偏置為放大器供電電壓的一半，通過跟隨器將其提供給半，通過跟隨器將其提供給Opamp_2器件使用。器件使用。 7在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypr

31、ess標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Ports and Pins。在子條目中。在子條目中找到找到Analog Pin，并將其拖入到如圖，并將其拖入到如圖3.10所示的原理圖所示的原理圖界面中。界面中。 8分別用鼠標(biāo)雙擊分別用鼠標(biāo)雙擊Pin_1、Pin_2、Vout1和和Vout2引引腳符號，打開配置界面，在腳符號，打開配置界面，在Type標(biāo)簽欄下，選中標(biāo)簽欄下，選中Show Annotation Terminal。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計 9為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用于為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用

32、于說明說明PSoC器件外部所連接器件的類型以及與器件外部所連接器件的類型以及與PSoC器件端器件端口的連接關(guān)系。在主界面右側(cè)口的連接關(guān)系。在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口窗口中，選擇中，選擇Annotation（注解）標(biāo)簽欄，并展開（注解）標(biāo)簽欄，并展開Passive（無（無源）。在展開子條目中找到源）。在展開子條目中找到Capacitor（電容）和（電容）和Resistor（電阻），并將其拖入到原理圖界面中。（電阻），并將其拖入到原理圖界面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計電路設(shè)計 10從繪圖工具欄中，選擇連線

33、按鈕從繪圖工具欄中，選擇連線按鈕 ，將圖中的，將圖中的設(shè)計符號連接在一起。設(shè)計符號連接在一起。 11為了使原理圖的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖為了使原理圖的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖工具欄中，選擇按鈕工具欄中，選擇按鈕 ，添加，添加Vin1、Vin2、Vin3和和Vout文字注釋。文字注釋。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-添加軟件控制代碼添加軟件控制代碼 為了使得通用放大器工作，需要添加軟件控制代碼為了使得通用放大器工作，需要添加軟件控制代碼。其步驟主要包括：。其步驟主要包括： 1主界面主菜單下，選擇主界面主菜單下，選擇Build-Build s

34、umming_op，使軟件自動產(chǎn)生所需要的應(yīng)用程序接口函，使軟件自動產(chǎn)生所需要的應(yīng)用程序接口函數(shù)。數(shù)。 2在主界面的在主界面的Workspace Explorer窗口下，選擇窗口下，選擇Source標(biāo)簽。在該窗口下，選擇標(biāo)簽。在該窗口下，選擇Projectsumming_op CY8C3866AXI-040，并展開。找到，并展開。找到Source Files子條目子條目，并展開。選中，并展開。選中main.c文件，并用鼠標(biāo)雙擊打開該文件。文件，并用鼠標(biāo)雙擊打開該文件。 3如下圖所示，從第如下圖所示，從第17行開始添加兩行代碼。行開始添加兩行代碼。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程

35、加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-添加軟件控制代碼添加軟件控制代碼CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-引腳分配引腳分配 分配引腳可以通過兩種方法實現(xiàn)。分配引腳可以通過兩種方法實現(xiàn)。 1.主界面主菜單下，選擇主界面主菜單下，選擇Build-Build summing_op，使軟件自動分配引腳。使軟件自動分配引腳。 2. 建立完設(shè)計后，用鼠標(biāo)雙擊建立完設(shè)計后，用鼠標(biāo)雙擊summing_op.cydwr文件文件。打開圖所示的引腳分配界面。打開圖所示的引腳分配界面。l名字為名字為Pin_1的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P32引腳；引腳；

36、l名字為名字為Pin_2的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P35引腳；引腳；l名字為名字為Vout_1的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P36引腳；引腳；l名字為名字為Vout_2的引腳分配給了的引腳分配給了PSoC3器件的器件的P31引腳；引腳；CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-引腳分配引腳分配 3如果想修改引腳的分配，可以通過下拉框?qū)⑷绻胄薷囊_的分配，可以通過下拉框?qū)⒅付ǖ闹付ǖ腜SoC上的引腳分配給設(shè)計中的端口。上的引腳分配給設(shè)計中的端口。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加

37、法器設(shè)計與實現(xiàn)-下載和測試下載和測試 1選擇選擇Cypess提供的開發(fā)平臺。設(shè)置合適的提供的開發(fā)平臺。設(shè)置合適的VDDA電電壓，選擇壓，選擇5V或者或者3.3V，該設(shè)置將決定模擬信號的輸入和，該設(shè)置將決定模擬信號的輸入和輸出擺動范圍。輸出擺動范圍。 2開發(fā)平臺開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P32引腳與外部引腳與外部10k電電阻阻R_2的一端連接在一起，另一端和外部的一端連接在一起，另一端和外部0.1uF的電容的電容C_1焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號Vin1。 3在開發(fā)平臺在開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P32引腳與外部引腳與外部10k電阻

38、電阻R_3的一端連接在一起，另一端和外部的一端連接在一起，另一端和外部0.1uF的電容的電容C_2焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號Vin2。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-下載和測試下載和測試 4在開發(fā)平臺在開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P32引腳與外部引腳與外部10k電電阻阻R_4的一端連接在一起，另一端和外部的一端連接在一起，另一端和外部0.1uF的電容的電容C_3焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號焊接在一起，電容的另一端將連接輸入信號Vin3。 5開發(fā)平臺開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片

39、的P35和和P36引腳之間，引腳之間，焊接一個焊接一個2.5k的電阻。的電阻。 6開發(fā)平臺開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P31和和P32引腳之間，引腳之間，焊接一個焊接一個10k的電阻。的電阻。 7開發(fā)平臺開發(fā)平臺PSoC3/5芯片的芯片的P31引腳與外部引腳與外部0.1uF電電容容C_4的一端焊接在一起，電容的另一端將連接示波器。的一端焊接在一起，電容的另一端將連接示波器。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程加法器設(shè)計與實現(xiàn)加法器設(shè)計與實現(xiàn)-下載和測試下載和測試 8使用外部的信號源，將信號探頭分別連接到使用外部的信號源，將信號探頭分別連接到C_1、C_2和和C_3電容的一個引

40、腳上。該信號源和電壓跟隨器電容的一個引腳上。該信號源和電壓跟隨器采用交流耦合方式，輸入的信號不包含直流分量。采用交流耦合方式，輸入的信號不包含直流分量。 9給開發(fā)平臺供電，并將給開發(fā)平臺供電，并將USB下載電纜連接到開發(fā)下載電纜連接到開發(fā)板的板的USB下載端口和下載端口和PC的的USB端口。端口。 10在主界面主菜單下，選擇在主界面主菜單下，選擇Build-Build summing_op。 11在主界面主菜單下，選擇在主界面主菜單下，選擇Debug-Program。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理 下圖給出了一階同相有源低通濾波器的結(jié)構(gòu)

41、。下圖給出了一階同相有源低通濾波器的結(jié)構(gòu)。 CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理 當(dāng)沒有交流信號輸入時，即信號的直流通路輸出滿足當(dāng)沒有交流信號輸入時，即信號的直流通路輸出滿足：REFOVV 當(dāng)有交流小信號輸入時，信號的交流通路（直流偏置當(dāng)有交流小信號輸入時，信號的交流通路（直流偏置接地）輸出滿足：接地）輸出滿足：111111CjCjRVVin2322 RRRVVO21VV CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-設(shè)計原理)1 (1 23110RRCRjVVin令：1101CR 令：令： )1 (1/1)

42、()( 2300RRjjVjVinCYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 1打開打開PSoC Creator2.0軟件，在主界面主菜單下，軟件，在主界面主菜單下，選擇選擇File-New-Project，彈出，彈出New Project（新工程）（新工程）界面，選擇界面，選擇Design標(biāo)簽。在標(biāo)簽。在Design標(biāo)簽下，選擇標(biāo)簽下，選擇Empty PSoC3 Design類型。在類型。在Location右邊輸入該設(shè)計的路徑右邊輸入該設(shè)計的路徑，在，在Name右邊給出該設(shè)計的工程名字右邊給出該設(shè)計的工程名字no_invert_LPF_op，然后

43、點擊，然后點擊“OK”按鈕。按鈕。2在在Workspace Explorer界面中，選擇界面中，選擇Source標(biāo)簽，標(biāo)簽，在該窗口下，選擇在該窗口下，選擇TopDesign.cysch，鼠標(biāo)雙擊該條目，鼠標(biāo)雙擊該條目，打開原理圖界面。，打開原理圖界面。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 3在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Analog。在展開條目中，找到。在展

44、開條目中，找到Amplifiers子條目，并展開。在展開子條目中找到子條目，并展開。在展開子條目中找到Opamp，并拖入該符號到下圖所示的原理圖中。，并拖入該符號到下圖所示的原理圖中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 4用鼠標(biāo)雙擊圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊圖內(nèi)的Opamp_2符號，將符號，將Mode設(shè)設(shè)置為置為Follower，其余按默認設(shè)置。，其余按默認設(shè)置。 5用鼠標(biāo)雙擊圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊圖內(nèi)的Opamp_1符號，將符號，將Power設(shè)置設(shè)置為為High Power， 其余按默認設(shè)置。其余按默認設(shè)置。 6在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Componen

45、t Catalog”窗口中，選窗口中，選擇擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Analog。在展開條目中，找。在展開條目中，找到到Vref子條目，將其拖入到原理圖界面中。子條目，將其拖入到原理圖界面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 7用鼠標(biāo)雙擊下圖內(nèi)的用鼠標(biāo)雙擊下圖內(nèi)的Vref器件符號，打開其參器件符號，打開其參數(shù)配置界面，通過下拉菜單選擇將數(shù)配置界面，通過下拉菜單選擇將Vref Name設(shè)置為設(shè)置為1.024V。 通過通過Opamp_2跟隨器，為放大器跟隨器，為放大器Opamp_1提供直提供直流偏置（注：直流偏置可以根據(jù)信號

46、源輸入的直流偏流偏置（注：直流偏置可以根據(jù)信號源輸入的直流偏置置Vref進行修改）。進行修改）。 8在主界面右側(cè)在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，窗口中，選擇選擇Cypress標(biāo)簽欄，并展開標(biāo)簽欄，并展開Ports and Pins。在子條。在子條目中找到目中找到Analog Pin，并將其拖入到如圖，并將其拖入到如圖6.2所示的原所示的原理圖界面中。理圖界面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 9用鼠標(biāo)分別雙擊用鼠標(biāo)分別雙擊Pin_1、Pin_2、Vout_1和和Vout_2引腳符號，打開配置界面，在引腳符號，打

47、開配置界面，在Type標(biāo)簽欄下，標(biāo)簽欄下，選中選中Show Annotation Terminal。 10為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用為了描述整個系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，添加注解符號用于說明于說明PSoC器件外部所連接器件的類型以及與器件外部所連接器件的類型以及與PSoC器件端口的連接關(guān)系。在主界面右側(cè)器件端口的連接關(guān)系。在主界面右側(cè)“Component Catalog”窗口中，選擇窗口中，選擇Annotation（注解）標(biāo)簽欄，（注解）標(biāo)簽欄，并展開并展開Passive（無源）。在展開子條目中中找到（無源）。在展開子條目中中找到Capacitor（電容）和（電容）和Resistor（電阻）

48、。并將其拖入（電阻）。并將其拖入到如圖到如圖6.2所示的原理圖界面中。所示的原理圖界面中。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-電路設(shè)計 11從繪圖工具欄中，選擇連線按鈕從繪圖工具欄中，選擇連線按鈕 ，將圖中，將圖中的設(shè)計符號連接在一起。的設(shè)計符號連接在一起。 12為了使圖為了使圖6.2的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖工的設(shè)計有更好的可讀性，從繪圖工具欄中，選擇按鈕，添加具欄中，選擇按鈕，添加Vin和和Vout文字注釋。文字注釋。CYPRESS PSOC系列系列培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)一階同相低通濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)-添加軟件代碼添加軟件代碼 1主界面主菜單下，選擇主界面主菜單下，選擇Build-Build no_invert_LPF_op，使軟件自動產(chǎn)生所需要的應(yīng)用程，使