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本書(shū)是以我們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)實(shí)踐為基礎(chǔ)而編寫的教材，全面介紹了PSoC6的結(jié)構(gòu)、原理、編程方法和實(shí)現(xiàn)方法，具有完整的體系結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)，力圖通過(guò)實(shí)訓(xùn)，使讀者較快掌握利用PSoC6設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)的方法。因此，本書(shū)既可以作為有關(guān)課程的教科書(shū)，也可以作為教師、學(xué)生和工程技術(shù)人員在開(kāi)發(fā)和研究PSoC6時(shí)的參考書(shū)。本書(shū)內(nèi)容包括PSoC6基本結(jié)構(gòu)、PSoC6開(kāi)發(fā)環(huán)境、PSoC6實(shí)驗(yàn)和PSoC6原理共四部分。本書(shū)力圖在總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排上具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、啟發(fā)性、實(shí)用性和適用性，做到由淺入深、循序漸進(jìn)，易于入門、便于自學(xué)、適于教學(xué)、利于深入研究。

片上系統(tǒng)（System on Chip,SoC）的概念是在20世紀(jì)90年代提出的，隨后成為微電子芯片技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。但是，SoC不能滿足模擬和數(shù)字混合系統(tǒng)的需求，它的應(yīng)用遠(yuǎn)不如想象的那樣廣泛。2003年美國(guó)賽普拉斯半導(dǎo)體公司（2019年被德國(guó)英飛凌科技股份公司收購(gòu)）推出了可編程片上系統(tǒng)（Programmable System on Chip，PSoCTM，本書(shū)簡(jiǎn)稱為PSoC），它不但集8位微控制器、可編程數(shù)字陣列和可編程模擬陣列為一體，而且實(shí)現(xiàn)了在系統(tǒng)可編程。既滿足了一般電子系統(tǒng)的資源要求，又順應(yīng)了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法的發(fā)展方向。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PSoC功能越來(lái)越強(qiáng)大，發(fā)展出了不同類型，不同類型所具有的資源和功能也不同，本書(shū)主要介紹最新的PSoC6。

本書(shū)是以作者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)實(shí)踐為基礎(chǔ)而編寫的教材，全面介紹PSoC6的結(jié)構(gòu)、原理、編程方法和實(shí)現(xiàn)方法，具有完整的體系結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)，力圖通過(guò)實(shí)訓(xùn)使讀者較快掌握利用PSoC6設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)的方法，以獲得適用于不同應(yīng)用領(lǐng)域的專用芯片。因此，本書(shū)可以作為有關(guān)課程的教科書(shū)，也可以作為教師、學(xué)生和工程技術(shù)人員開(kāi)發(fā)和研究PSoC6的參考書(shū)。

本書(shū)力圖在總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容編排上具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、啟發(fā)性、實(shí)用性和適用性，做到由淺入深、循序漸進(jìn)、易于入門、便于自學(xué)、適于教學(xué)、利于深入研究。

本書(shū)內(nèi)容包括PSoC6基本結(jié)構(gòu)、PSoC6開(kāi)發(fā)環(huán)境、PSoC6實(shí)驗(yàn)和PSoC6原理共四部分，編寫指導(dǎo)思想如下：

(1) 為了使讀者能夠盡快認(rèn)識(shí)PSoC6，第一部分首先介紹PSoC6的特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、開(kāi)發(fā)步驟、不同系列和選型、常用用戶模塊。

(2) 為了使讀者能夠盡快掌握PSoC6的開(kāi)發(fā)流程和使用方法，突出實(shí)用性，第二部分介紹了PSoC6的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)套件的使用方法、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法和開(kāi)發(fā)流程，第三部分則以實(shí)驗(yàn)為例，詳細(xì)介紹PSoC6的基本開(kāi)發(fā)方法及PSoC6集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的詳細(xì)使用方法。

(3) 讀者在掌握PSoC6的基本開(kāi)發(fā)方法之后，還需要理解PSoC6原理才能開(kāi)發(fā)高級(jí)應(yīng)用，因此本書(shū)第四部分介紹PSoC6原理。

各部分內(nèi)容主要特點(diǎn)如下：

第一部分針對(duì)第三部分實(shí)驗(yàn)所用到的PSoC6的常用用戶模塊（即外設(shè)），詳細(xì)說(shuō)明它們的功能、特點(diǎn)、主要參數(shù)和輸入/輸出端口，便于讀者理解，讀者在閱讀第二部分時(shí)可以參考。

第二部分針對(duì)第三部分實(shí)驗(yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)套件和開(kāi)發(fā)環(huán)境，以實(shí)用和易于自學(xué)為原則，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)套件的各部分內(nèi)容以及外部接口，同時(shí)以設(shè)計(jì)流程為線索介紹開(kāi)發(fā)環(huán)境PSoC Creator各個(gè)功能部分的使用。

第三部分實(shí)驗(yàn)遵循循序漸進(jìn)的思想，分為基本實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使讀者逐步掌握PSoC6的開(kāi)發(fā)方法，最后達(dá)到靈活和創(chuàng)新運(yùn)用PSoC6開(kāi)發(fā)實(shí)際系統(tǒng)的程度。

第四部分在介紹PSoC6各部分原理時(shí)先介紹常用的及本書(shū)實(shí)驗(yàn)部分用到的資源，而將其他資源單獨(dú)編為第11章置于最后，讀者可根據(jù)需要查閱。

為利于自學(xué)，第一、二、四部分的每章章末均安排了自測(cè)習(xí)題。

本書(shū)由葉朝輝、華成英、趙曉燕編著。

葉朝輝負(fù)責(zé)全書(shū)定稿，并編寫第1、4、5章。華成英撰寫序言。趙曉燕編寫第2章、第3章的一部分和第7章7.1節(jié)的一部分。清華大學(xué)自動(dòng)化系碩士研究生汪錦秈、程雪珂編寫第3章的其余部分、第6章、第7章其余部分、第8章~第11章，在此感謝他們的辛勤勞動(dòng)和對(duì)本書(shū)的貢獻(xiàn)。另外，第7章的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)均由清華大學(xué)自動(dòng)化系的各屆本科生設(shè)計(jì)，在此表示感謝。

在本書(shū)的編寫過(guò)程中，得到了德國(guó)英飛凌科技股份公司特別是其北京辦事處的王佳經(jīng)理的支持和幫助，在此一并表示深深的謝意。

由于我們的能力和水平所限，書(shū)中定有疏漏、欠妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各界讀者多加指正。

作者2023年4月于清華園

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