PSoC模拟电路

1、CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 第一部分第一部分 l 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 l 通用放大器设计与实现通用放大器设计与实现 l 加法器设计与实现加法器设计与实现 PSoC模拟电路模拟电路 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 -双电源供电放大器双电源供电放大器 一个双电源供电的运算放大器的双电源是由一个正一个双电源供电的运算放大器的双电源是由一个正 电源和一个相等电压的负电源组成。通常的双电源有电源和一个相等电压的负电源组成。通常的双电源有 15V，12V 和和5V（在双电源供电的运算放大器上经（在双电源供电的运算放大器

2、上经 常常 以以VCC和和VCC标识）。标识）。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 -单电源供电放大器单电源供电放大器 PSoC内部提供了通用运算放大器资源。由于内部提供了通用运算放大器资源。由于PSoC芯芯 片本身是单电源供电，因此片本身是单电源供电，因此PSoC内部的运算放大器也是内部的运算放大器也是 单电源供电。单电源供电放大器和双电源供电放大器是单电源供电。单电源供电放大器和双电源供电放大器是 有有 区别的。区别的。 如右图所示，单电源供电的如右图所示，单电源供电的 运放的电源脚连接到运放的电源脚连接到VDDA和和 VSSA。 注意：注

3、意： lVDDAVDDA：为：为PSoCPSoC模拟外设和模拟外设和 模拟模拟 内核管理器供电的电压；内核管理器供电的电压； lVSSAVSSA：为：为PSoCPSoC模拟外设的地；模拟外设的地； CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 -单电源供电放大器单电源供电放大器 为了使单电源供电的放大器正常工作，通常需要给为了使单电源供电的放大器正常工作，通常需要给 放大器施加合适的直流偏置。直流偏置电压通常为放大器施加合适的直流偏置。直流偏置电压通常为 VDDA/2。PSoC内部的通用放大器的输入电压范围：最内部的通用放大器的输入电压范围：最 小为小为V

4、SSA，最大为，最大为VDDA。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 -单电源供电放大器单电源供电放大器(不同配置不同配置) 在任何一种配置中，输入和输出信号都能连接到内部全局总线在任何一种配置中，输入和输出信号都能连接到内部全局总线 中，并可以使用中，并可以使用ADC或者比较器进行监控。通过使用这些信号和或者比较器进行监控。通过使用这些信号和 GPIO引脚之间的模拟开关的切换来实现这些配置。引脚之间的模拟开关的切换来实现这些配置。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 模拟电路设计原理模拟电路设计原理 -单电源供电放大器单电源供电放

5、大器 通用放大器有三种速度模式：低、中和快。通用放大器有三种速度模式：低、中和快。 l 低模式有最小的静态功耗低模式有最小的静态功耗; l快模式有最大的功耗。输入能轨至轨的摆动快模式有最大的功耗。输入能轨至轨的摆动。 在低电流输出下，输出电压值在在低电流输出下，输出电压值在VSSA + 50 mV Vout VDDA50 mV范围内摆动。范围内摆动。 当驱动高电流负载（大约当驱动高电流负载（大约25mA）时，输出电压值）时，输出电压值 在在VSSA + 500 mV Vout VDDA500 mV范围内范围内 摆动。摆动。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计

6、简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 1打开打开PSoC Creator2.0软件，在主界面主菜单下，软件，在主界面主菜单下， 选择选择File-New-Project，弹出如下图所示的界面，选，弹出如下图所示的界面，选 择择Design标签。在标签。在Design标签下，选择标签下，选择Empty PSoC3 Design类型。在类型。在Location右右 边输入该设计的路径，在边输入该设计的路径，在 Name右边给出该设计的工右边给出该设计的工 程名字程名字follower，然后点击，然后点击 “OK”按钮。按钮。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设

7、计简单电压跟随器的设计 2. 如下图所示，在如下图所示，在Workspace Explorer界面中，选界面中，选 择择Source标签，在该窗口下，选择标签，在该窗口下，选择TopDesign.cysch，鼠，鼠 标双击该条目，打开原理图界面。标双击该条目，打开原理图界面。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 3. 如下图所示，在主界如下图所示，在主界 面右侧面右侧“Component Catalog”窗窗 口中，选择口中，选择Cypress标签栏，并标签栏，并 展开展开Analog。在展开条目中，。在展开条目中，

8、找到找到Amplifiers子条目，并展开子条目，并展开 。可以看到在这个子条目下，。可以看到在这个子条目下， 提供了提供了Invert PGA、Opamp、 PGA和和TIA等模拟设计资源。等模拟设计资源。 图1.6 选择放大器元件 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 4将上图中所给出的通用放大器将上图中所给出的通用放大器Opamp器件符器件符 号用鼠标拖到上图左侧原理图设计界面中。号用鼠标拖到上图左侧原理图设计界面中。 5用鼠标双击原理图内的用鼠标双击原理图内的Opamp_1器件符号，打器件符号，打 开下图所示的放

9、大器配置界面。按如下参数配置放大开下图所示的放大器配置界面。按如下参数配置放大 器：器： lMode：Follower（跟随器）；（跟随器）； lPower：High Power（高功耗）；（高功耗）； 将放大器配置为高功耗下的电压跟随器模式。将放大器配置为高功耗下的电压跟随器模式。 点击点击“OK”按钮，关闭放大器配置窗口界面。按钮，关闭放大器配置窗口界面。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 6为了后面设

10、计电路的方便，将为了后面设计电路的方便，将Opamp_1原理图原理图 符号按下图所示进行反转。方法是：符号按下图所示进行反转。方法是： l 用鼠标选中整个用鼠标选中整个Opamp_1符号；符号； l 点击鼠标右键，出现浮动菜单，点击鼠标右键，出现浮动菜单， l 选择选择Shape； l 然后选择然后选择 ； 这样，原理图符号就变成下图所示的位置。这样，原理图符号就变成下图所示的位置。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 7. 在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选择窗口中，选择 Cyp

11、ress标签栏，并展开标签栏，并展开Ports and Pins。在展开的子条目。在展开的子条目 中，找到中，找到Analog Pin，并将其拖入到如下图所示的原理图，并将其拖入到如下图所示的原理图 界面中。界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 8重复上述的第重复上述的第47步。如下图所示，添加并配步。如下图所示，添加并配 置第二个跟随器符号。置第二个跟随器符号。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 9在主界面右侧在主界面右侧“Comp

12、onent Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Analog。在展开条目中，找到。在展开条目中，找到 VRef子条目，并展开。并将其拖入下图所示的原理图界子条目，并展开。并将其拖入下图所示的原理图界 面中。面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 10用鼠标双击上图中的用鼠标双击上图中的Vref符号，打开其配置界符号，打开其配置界 面。在配置界面中，通过下拉框将面。在配置界面中，通过下拉框将Vref Name设置为设置为 Vdda/2。 点击点击“OK”按钮，关闭引脚配

13、置界面。按钮，关闭引脚配置界面。 11用鼠标双击用鼠标双击Pin_1引脚符号，打开如下图所示的引脚符号，打开如下图所示的 引脚配置界面，在引脚配置界面，在Type标签栏标签栏下下，选中，选中Show Annotation Terminal。点击。点击“OK”按钮，关闭引脚配置界面。按钮，关闭引脚配置界面。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 12类似的，用鼠标分别双击类似的，用鼠标分别双击Vout_1和和Vo

14、ut_2引脚引脚 符号，打开配置界面，在符号，打开配置界面，在Type标签栏下，选中标签栏下，选中Show Annotation Terminal。点击。点击“OK”按钮，关闭引脚配置按钮，关闭引脚配置 界面。界面。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 13为了描述整个系统设计结构，添加注解符号用为了描述整个系统设计结构，添加注解符号用 于说明于说明PSoC器件外部所连接器件的类型以及与器件外部所连接器件的类型以及与PSoC器器 件端口的连接关系。如下图所示，在主界面右侧件端口的连接关系。如下图所示，在主界面右侧 “C

15、omponent Catalog”窗口中，选择图注解符号窗窗口中，选择图注解符号窗 口口Annotation（注解）标签栏，并展开（注解）标签栏，并展开Passive（无源）（无源） 。在展开子条目中中找到。在展开子条目中中找到Capacitor（电容），并将其（电容），并将其 分两次拖入到后面所示的原理图界面中。分两次拖入到后面所示的原理图界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 14. 从下图所示的绘

16、图工具栏中，选择连线按钮从下图所示的绘图工具栏中，选择连线按钮 ， 将图上图中的将图上图中的Opamp符号、符号、Pin_1、Vref、Vout_1、 Vout_2和电容注解符号连接在一起。和电容注解符号连接在一起。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -电路设计电路设计 15为了使图的设计有更好的可读性，从绘图工具为了使图的设计有更好的可读性，从绘图工具 栏中，选择按钮，添加栏中，选择按钮，添加Vin和和Vout文字注释。文字注释。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -添加软件代

17、码添加软件代码 为了使得通用放大器工作，需要添加软件控制代码为了使得通用放大器工作，需要添加软件控制代码 。其步骤主要包括：。其步骤主要包括： 1主界面主菜单下，选择主界面主菜单下，选择Build-Build Follower， 使软件自动产生所需要的应用程序接口函数。使软件自动产生所需要的应用程序接口函数。 2如下图所示，在主界面的如下图所示，在主界面的Workspace Explorer 窗口下，选择窗口下，选择Source标签。在该窗口下，选择标签。在该窗口下，选择 ProjectfollowerCY8C3866AXI-040，并展开。找到，并展开。找到 Source Files子条目，

18、并展开。选中子条目，并展开。选中main.c文件，并用鼠文件，并用鼠 标双击打开该文件。标双击打开该文件。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -添加软件代码添加软件代码 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -添加软件代码添加软件代码 3如下图所示，添加两行代码到第如下图所示，添加两行代码到第17行。该代码表行。该代码表 示启动示启动Opamp_1和和Opamp_2放大器工作。该函数可以在放大器工作。该函数可以在 图图1.17所示的所示的Generated_Source条目下找到。展

19、开条目下找到。展开 Generated_Source条目，在展开的子条目中，找到条目，在展开的子条目中，找到 PSoC3条目并展开。在子条目下，找到条目并展开。在子条目下，找到Opamp_1和和 Opamp_2子条目并展开。找到子条目并展开。找到Opamp_1.c和和Opamp_2.c 文件，并打开，就可以看到所添加的应用程序接口函数文件，并打开，就可以看到所添加的应用程序接口函数 。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -添加软件代码添加软件代码 图1.18 添加软件代码到设计中 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电

20、压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -分配引脚分配引脚 分配引脚可以通过两种方法实现。分配引脚可以通过两种方法实现。 1) 主界面主菜单下，选择主界面主菜单下，选择Build-Build Follower，使，使 软件自动分配引脚。软件自动分配引脚。 2) 建立完设计后，用鼠标双击建立完设计后，用鼠标双击follower.cydwr文件。文件。 打开下图引脚分配界面。打开下图引脚分配界面。 l 名字为名字为Pin_1的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P35引脚；引脚； l名字为名字为Vout_1的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P36引脚；引脚； l名字为名字为

21、Vout_2的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P37引脚。引脚。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -分配引脚分配引脚 3如果想修改引脚的分配，可以通过下拉框将指如果想修改引脚的分配，可以通过下拉框将指 定的定的PSoC上的引脚分配给设计中的端口上的引脚分配给设计中的端口Pin_1、Vout_1 和和Vout_2。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -设计下载与测试设计下载与测试 下面给出下载设计到目标器件的步骤：下面给出下载设计到目标器件的步骤： 1选择选择Cy

22、pess提供的开发平台平台。设置合适的提供的开发平台平台。设置合适的 VDDA电压，选择电压，选择5V或者或者3.3V，该设置将决定模拟信号的，该设置将决定模拟信号的 输入和输出摆动范围。输入和输出摆动范围。 2开发平台开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P35引脚将和一个外部引脚将和一个外部 的的 0.1uF的瓷片电容一端连接在一起。该电容是隔直电容，的瓷片电容一端连接在一起。该电容是隔直电容， 用用 于滤除直流分量。该电容的另一端连接外部信号源。该信于滤除直流分量。该电容的另一端连接外部信号源。该信 号源和电压跟随器采用交流耦合方式，给出的信号不含有号源和电压跟随器采用交流耦合方式，给出的信

23、号不含有 直流偏置。直流偏置。 3使用导线将使用导线将PSoC3/5芯片的芯片的P35和和P37引脚连接引脚连接 在一起。在一起。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 简单电压跟随器的设计简单电压跟随器的设计 -设计下载与测试设计下载与测试 4在开发平台在开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P36引脚上和外部的引脚上和外部的 一个一个0.1uF的瓷片电容一端连接在一起。该电容是隔直电的瓷片电容一端连接在一起。该电容是隔直电 容，用于滤除直流分量，另一端连接示波器。容，用于滤除直流分量，另一端连接示波器。 5给开发平台供电，并将给开发平台供电，并将USB下载电缆连接到开发下载电缆连接

24、到开发 板的板的USB下载端口和下载端口和PC的的USB端口。端口。 6在主界面主菜单下，选择在主界面主菜单下，选择Build-Build Follower。 7在主界面主菜单下，选择在主界面主菜单下，选择Debug-Program。 当完成将设计下载到目标器件后，就可以对设计进行当完成将设计下载到目标器件后，就可以对设计进行 测试和验证。测试和验证。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -设计原理设计原理 下图给出了加法器的原理图。下图给出了加法器的原理图。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -

25、设计原理设计原理 当没有交流信号输入时，即信号的直流通路输出满足：当没有交流信号输入时，即信号的直流通路输出满足： 2/ DDAout VV 当有交流小信号输入时，信号的交流通路（直流偏置当有交流小信号输入时，信号的交流通路（直流偏置 接地）输出满足：接地）输出满足： 21 3 1 2 1 1 R V R V R V R V OUT C in B in A in 则交流信号的输出为：则交流信号的输出为： )( 1 2 3 1 2 2 1 2 1OUT C in B in A in V R R V R R V R R V CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设

26、计与实现 -设计原理设计原理 使用叠加定理得到总输出为：使用叠加定理得到总输出为： )( 2 1 2 3 1 2 2 1 2 1 C in B in A in DDA OUTOUTOUT R R V R R V R R V V VVV 经过隔直电容经过隔直电容C1后的输出为：后的输出为： 1 1 2 3 1 2 2 1 2 1 )( OUT C in B in A in V R R V R R V R R V 当当R2=R1A=R1B=R1C时时， 1321 )( OUTininin VVVV CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -设计原理设计原

27、理 为了将输入放大器的偏置电流将到最低，应该满为了将输入放大器的偏置电流将到最低，应该满 足下面条件：足下面条件： 21113 /RRRRR CBA 该电路中的该电路中的Cin1、Cin2、Cin3为隔直电容，即电路为隔直电容，即电路 采用交流耦合方式，将信号输入到反相放大器电路中。采用交流耦合方式，将信号输入到反相放大器电路中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路设计 1打开打开PSoC Creator2.0软件，在主界面主菜单下，软件，在主界面主菜单下， 选择选择File-New-Project，弹出，弹出New Projec

28、t（新工程）（新工程） 界面，选择界面，选择Design标签。在标签。在Design标签下，选择标签下，选择Empty PSoC3 Design类型。在类型。在Location右边输入该设计的路径右边输入该设计的路径 ，在，在Name右边给出该设计的工程名字右边给出该设计的工程名字summing_op，然，然 后点击后点击“OK”按钮。按钮。 2在在Workspace Explorer界面中，选择界面中，选择Source标签，标签， 在该窗口下，选择在该窗口下，选择TopDesign.cysch，鼠标双击该条目，鼠标双击该条目， 打开原理图界面。打开原理图界面。 CYPRESS PSOC系列系

29、列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路设计 3在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Analog。在展开条目中，找到。在展开条目中，找到 Amplifiers子条目，并展开。拖入两个子条目，并展开。拖入两个Opamp符号到下图符号到下图 所示的原理图中。所示的原理图中。Opamp1为跟随器，用于给放大器为跟随器，用于给放大器 Opamp_2提供直流偏置电压。提供直流偏置电压。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路

30、设计 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路设计 4用鼠标双击上图内的用鼠标双击上图内的Opamp_1器件符号，按如器件符号，按如 下参数配置放大器：下参数配置放大器： Mode：Follower（跟随器）；（跟随器）； Power：Low Power（低功耗）；（低功耗）； 5在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Analog。在展开条目中，找到。在展开条目中，找到 Vref子条目，将其拖入到上图所示的原理图界面中。而子条目，将其拖入到上图所

31、示的原理图界面中。而 Opamp_2器件使用系统默认设置即可，不需要修改其参器件使用系统默认设置即可，不需要修改其参 数配置。数配置。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路设计 6用鼠标双击原理图内的用鼠标双击原理图内的Vref器件符号，打开其器件符号，打开其 参数配置界面，通过下拉菜单选择将参数配置界面，通过下拉菜单选择将Vref Name设置为设置为 Vdda/2。表示所提供的直流偏置为放大器供电电压的一。表示所提供的直流偏置为放大器供电电压的一 半，通过跟随器将其提供给半，通过跟随器将其提供给Opamp_2器件使用。器件使用。

32、 7在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Ports and Pins。在子条目中。在子条目中 找到找到Analog Pin，并将其拖入到如图，并将其拖入到如图3.10所示的原理图所示的原理图 界面中。界面中。 8分别用鼠标双击分别用鼠标双击Pin_1、Pin_2、Vout1和和Vout2引引 脚符号，打开配置界面，在脚符号，打开配置界面，在Type标签栏下，选中标签栏下，选中Show Annotation Terminal。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计

33、与实现 -电路设计电路设计 9为了描述整个系统设计结构，添加注解符号用于为了描述整个系统设计结构，添加注解符号用于 说明说明PSoC器件外部所连接器件的类型以及与器件外部所连接器件的类型以及与PSoC器件端器件端 口的连接关系。在主界面右侧口的连接关系。在主界面右侧“Component Catalog”窗口窗口 中，选择中，选择Annotation（注解）标签栏，并展开（注解）标签栏，并展开Passive（无（无 源）。在展开子条目中找到源）。在展开子条目中找到Capacitor（电容）和（电容）和Resistor （电阻），并将其拖入到原理图界面中。（电阻），并将其拖入到原理图界面中。 CY

34、PRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -电路设计电路设计 10从绘图工具栏中，选择连线按钮从绘图工具栏中，选择连线按钮 ，将图中的，将图中的 设计符号连接在一起。设计符号连接在一起。 11为了使原理图的设计有更好的可读性，从绘图为了使原理图的设计有更好的可读性，从绘图 工具栏中，选择按钮工具栏中，选择按钮 ，添加，添加Vin1、Vin2、Vin3和和 Vout文字注释。文字注释。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -添加软件控制代码添加软件控制代码 为了使得通用放大器工作，需要添加软件控制代码为了使得通

35、用放大器工作，需要添加软件控制代码 。其步骤主要包括：。其步骤主要包括： 1主界面主菜单下，选择主界面主菜单下，选择Build-Build summing_op，使软件自动产生所需要的应用程序接口函，使软件自动产生所需要的应用程序接口函 数。数。 2在主界面的在主界面的Workspace Explorer窗口下，选择窗口下，选择 Source标签。在该窗口下，选择标签。在该窗口下，选择Projectsumming_op CY8C3866AXI-040，并展开。找到，并展开。找到Source Files子条目子条目 ，并展开。选中，并展开。选中main.c文件，并用鼠标双击打开该文件。文件，并用

36、鼠标双击打开该文件。 3如下图所示，从第如下图所示，从第17行开始添加两行代码。行开始添加两行代码。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -添加软件控制代码添加软件控制代码 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -引脚分配引脚分配 分配引脚可以通过两种方法实现。分配引脚可以通过两种方法实现。 1.主界面主菜单下，选择主界面主菜单下，选择Build-Build summing_op， 使软件自动分配引脚。使软件自动分配引脚。 2. 建立完设计后，用鼠标双击建立完设计后，用鼠标双击summing_op.c

37、ydwr文件文件 。打开图所示的引脚分配界面。打开图所示的引脚分配界面。 l名字为名字为Pin_1的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P32引脚；引脚； l名字为名字为Pin_2的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P35引脚；引脚； l名字为名字为Vout_1的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P36引脚；引脚； l名字为名字为Vout_2的引脚分配给了的引脚分配给了PSoC3器件的器件的P31引脚；引脚； CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -引脚分配引脚分配 3如果想修改引脚的分配，可以通过下拉框将如

38、果想修改引脚的分配，可以通过下拉框将 指定的指定的PSoC上的引脚分配给设计中的端口。上的引脚分配给设计中的端口。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -下载和测试下载和测试 1选择选择Cypess提供的开发平台。设置合适的提供的开发平台。设置合适的VDDA电电 压，选择压，选择5V或者或者3.3V，该设置将决定模拟信号的输入和，该设置将决定模拟信号的输入和 输出摆动范围。输出摆动范围。 2开发平台开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P32引脚与外部引脚与外部10k电电 阻阻R_2的一端连接在一起，另一端和外部的一端连接在一起，另一端和外部0.1u

39、F的电容的电容 C_1焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号Vin1。 3在开发平台在开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P32引脚与外部引脚与外部10k 电阻电阻R_3的一端连接在一起，另一端和外部的一端连接在一起，另一端和外部0.1uF的电容的电容 C_2焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号Vin2。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -下载和测试下载和测试 4在开发平台在开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P32引脚与外部引脚与外部10k电电 阻阻R_4的一端连接在

40、一起，另一端和外部的一端连接在一起，另一端和外部0.1uF的电容的电容C_3 焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号焊接在一起，电容的另一端将连接输入信号Vin3。 5开发平台开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P35和和P36引脚之间，引脚之间， 焊接一个焊接一个2.5k的电阻。的电阻。 6开发平台开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P31和和P32引脚之间，引脚之间， 焊接一个焊接一个10k的电阻。的电阻。 7开发平台开发平台PSoC3/5芯片的芯片的P31引脚与外部引脚与外部0.1uF电电 容容C_4的一端焊接在一起，电容的另一端将连接示波器。的一端焊接在一起，电容的另一端将连接示波器。 C

41、YPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 加法器设计与实现加法器设计与实现 -下载和测试下载和测试 8使用外部的信号源，将信号探头分别连接到使用外部的信号源，将信号探头分别连接到C_1 、C_2和和C_3电容的一个引脚上。该信号源和电压跟随器电容的一个引脚上。该信号源和电压跟随器 采用交流耦合方式，输入的信号不包含直流分量。采用交流耦合方式，输入的信号不包含直流分量。 9给开发平台供电，并将给开发平台供电，并将USB下载电缆连接到开发下载电缆连接到开发 板的板的USB下载端口和下载端口和PC的的USB端口。端口。 10在主界面主菜单下，选择在主界面主菜单下，选择Build-Build s

42、umming_op。 11在主界面主菜单下，选择在主界面主菜单下，选择Debug-Program。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -设计原理 下图给出了一阶同相有源低通滤波器的结构。下图给出了一阶同相有源低通滤波器的结构。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -设计原理 当没有交流信号输入时，即信号的直流通路输出满足当没有交流信号输入时，即信号的直流通路输出满足 ： REFO VV 当有交流小信号输入时，信号的交流通路（直流偏置当有交流小信号输入时，信号的交流通路（直流偏置 接地）输出满足：接地）

43、输出满足： 1 1 1 1 1 1 Cj Cj R V V in 2 32 2 R RR V V O 21 VV CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -设计原理 )1 ( 1 2 3 11 0 R R CRj V V in 令： 11 0 1 CR 令：令： )1 ( 1/ 1 )( )( 2 3 0 0 R R jjV jV in CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 1打开打开PSoC Creator2.0软件，在主界面主菜单下，软件，在主界面主菜单下， 选择选择File-New-Proj

44、ect，弹出，弹出New Project（新工程）（新工程） 界面，选择界面，选择Design标签。在标签。在Design标签下，选择标签下，选择Empty PSoC3 Design类型。在类型。在Location右边输入该设计的路径右边输入该设计的路径 ，在，在Name右边给出该设计的工程名字右边给出该设计的工程名字no_invert_LPF_op ，然后点击，然后点击“OK”按钮。按钮。 2在在Workspace Explorer界面中，选择界面中，选择Source标签，标签， 在该窗口下，选择在该窗口下，选择TopDesign.cysch，鼠标双击该条目，鼠标双击该条目 ，打开原理图界面

45、。，打开原理图界面。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 3在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Analog。在展开条目中，找到。在展开条目中，找到 Amplifiers子条目，并展开。在展开子条目中找到子条目，并展开。在展开子条目中找到 Opamp ，并拖入该符号到下图所示的原理图中。，并拖入该符号到下图所示的原理图中。 CYPRESS PSOC系列

46、系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 4用鼠标双击图内的用鼠标双击图内的Opamp_2符号，将符号，将Mode设设 置为置为Follower，其余按默认设置。，其余按默认设置。 5用鼠标双击图内的用鼠标双击图内的Opamp_1符号，将符号，将Power设置设置 为为High Power， 其余按默认设置。其余按默认设置。 6在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选窗口中，选 择择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Analog。在展开条目中，找。在展开条目中，找 到到Vref子条目，将其拖入到原理图界面中。子条目，将其拖入到原理

47、图界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 7用鼠标双击下图内的用鼠标双击下图内的Vref器件符号，打开其参器件符号，打开其参 数配置界面，通过下拉菜单选择将数配置界面，通过下拉菜单选择将Vref Name设置为设置为 1.024V。 通过通过Opamp_2跟随器，为放大器跟随器，为放大器Opamp_1提供直提供直 流偏置（注：直流偏置可以根据信号源输入的直流偏流偏置（注：直流偏置可以根据信号源输入的直流偏 置置Vref进行修改）。进行修改）。 8在主界面右侧在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，窗口中， 选择选

48、择Cypress标签栏，并展开标签栏，并展开Ports and Pins。在子条。在子条 目中找到目中找到Analog Pin，并将其拖入到如图，并将其拖入到如图6.2所示的原所示的原 理图界面中。理图界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 9用鼠标分别双击用鼠标分别双击Pin_1、Pin_2、Vout_1和和 Vout_2引脚符号，打开配置界面，在引脚符号，打开配置界面，在Type标签栏下，标签栏下， 选中选中Show Annotation Terminal。 10为了描述整个系统设计结构，添加注解符号用为了描述整个系统设计结构

49、，添加注解符号用 于说明于说明PSoC器件外部所连接器件的类型以及与器件外部所连接器件的类型以及与PSoC 器件端口的连接关系。在主界面右侧器件端口的连接关系。在主界面右侧“Component Catalog”窗口中，选择窗口中，选择Annotation（注解）标签栏，（注解）标签栏， 并展开并展开Passive（无源）。在展开子条目中中找到（无源）。在展开子条目中中找到 Capacitor（电容）和（电容）和Resistor（电阻）。并将其拖入（电阻）。并将其拖入 到如图到如图6.2所示的原理图界面中。所示的原理图界面中。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现 -电路设计 11从绘图工具栏中，选择连线按钮从绘图工具栏中，选择连线按钮 ，将图中，将图中 的设计符号连接在一起。的设计符号连接在一起。 12为了使图为了使图6.2的设计有更好的可读性，从绘图工的设计有更好的可读性，从绘图工 具栏中，选择按钮，添加具栏中，选择按钮，添加Vin和和Vout文字注释。文字注释。 CYPRESS PSOC系列系列培训课程培训课程 一阶同相低通滤波器的设计与实现一阶同相低通滤波器的设计与实现 -添加软件代码添加软件代码 1主界面主菜单下，选择主界面主菜单下，选择Build-Build no_invert_LP