介面設計與實習－PSoC 與感測器實務應用(附PCB板)

<內容簡介>

本書根據目前學界與業界常用的各種介面應用與需求，規劃出章節的實習內容，並為了在教學與學習上的連貫性，本書以RS-232
(UART)與USB介面為主軸，並結合1-wire，I2C，SMBus，及SPI來實現相關的整合設計與應用。此外，為降低學習者的門檻，本書以類比與數位混合設計的PSoC微處理機為設計核心，並以所提供的各種串列介面模組來介紹如何實現UART、USB、1-wire，I2C，SMBus與SPI設計。初學者僅需應用其模組即可輕鬆地設計所要實現的串列介面，並了解各種介面的工作原理與設計方式。適用於科大電子、電機系「介面設計實習」之課程。

<章節目錄>

第1章 PSoC(Programmable System on Chip)簡介
1.1 類比晶片組設計沿革 1-1
1.2 PSoC簡介 1-4
1.3 PSoC架構 1-5
1.4 PSoC特性與功能 1-7
1.5 晶片介紹 1-8
第2章 PSoC開發環境介紹
2-1 PSoC Designer的下載與安裝 2-1
2-2 PSoC Designer的設計模式 2-2
2-3 Chip-Level的設計步驟 2-4
2-4 PSoC Designer的基本操作 2-18
2-5 PSoC整體的資源特性(Global Resources) 2-22
2-6 模組屬性的設定 2-28
2-7 PSoC腳位的設定 2-36
2-8 程式碼撰寫 2-39
第3章 PSoC硬體開發工具組與基本測試
3.1 PSoC介面與感測器實驗載板 3-2
3.2 USB-ZigBee HID Dongle 3-11
3.3 USB-ZigBee HID Dongle與簡易PSoC實習單板組 3-11
3.4 PSoC應用範例-LCD與指撥開關 3-12
問題與討論 3-21
第4章 PSoC UART模組設計與應用
4.1 RS-232基本概念 4-2
4.2 PSoC UART模組特性 4-6
4.3 PSoC UART串列傳輸設計 4-10
問題與討論 4-28
第5章 PSoC I2C模組設計與應用
5.1 I2C匯流排原理 5-2
5.2 PSoC I2C模組特性 5-6
5.3 PSoC I2CHW模組應用與設計 5-11
問題與討論 5-23
第6章 PSoC SPI模組設計與應用
6.1 SPI串列周邊介面介紹 6-2
6.2 PSoC SPIM模組特性 6-5
6.3 SPIS模組 6-9
6.4 SPI介面的應用設計 6-12
問題與討論 6-24
第7章 USB介面規格與特性
7.1 USB資料流的模式與管線的概念 7-2
7.2 USB的傳輸類型 7-3
7.3 USB介面的通信協定 7-7
7.4 USB描述元 7-8
7.5 USB標準裝置要求 7-10
7.6 USB裝置群組 7-13
7.7 HID群組 7-15
7.8 USB HID基本要求 7-17
7.9 USB HID裝置具備的特性與功能 7-18
7.10 HID群組要求 7-27
問題與討論 7-30
第8章 USB-ZigBee HID Dongle設計
8.1 enCoreIII - CY7C64215簡介 8-2
8.2 PSoC USBFS模組特性 8-11
8.3 enCoreIII：USB-ZigBee HID Dongle設計 8-17
設計 8-30
問題與討論 8-38
第9章 ZigBee無線感測網路與CC2530簡介
9.1 ZigBee無線感測網路簡介 9-1
9.2 ZigBee / IEEE 802.15.4堆疊簡述 9-3
9.3 IEEE 802.15.4無線個人區域網路(WPAN)架構 9-4
9.4 實體層(PHY)-IEEE 802.15.4 9-7
9.5 ZigBee網路層(NWK) 9-8
9.6 CC2530簡介 9-10
9.7 CC2530晶片組設計與應用 9-13
9.8 ZigBee無線感測網路之節點裝置模組 9-19
問題與討論 9-22
第10章 CC2530無線感測網路設計與應用
10.1 CC2530無線感測網路模組介紹 10-1
10.2 ZigBee無線感測網路之ZMConfig應用程式介紹 10-3
10.3 ZMConfig應用程式之AT命令集 10-10
10.4 AT-Command應用範例 10-19
10.5 USB-ZigBee HID Dongle與無線感測網路連接與測試 10-27
問題與討論 10-36
第11章 PSoC I2C無線溫濕度感測器設計
11.1 溫濕度感測器- SHT1x / SHT7x 11-2
11.2 USB-ZigBee HID Dongle設計 11-13
11.3 PSoC無線I2C溫濕度感測器設計與應用 11-17
問題與討論 11-28
第12章 PSoC SMBus無線紅外線溫度感測器設計
12.1 SMBus串列周邊介面介紹 12-2
12.2 人體紅外線感測器- MLX90614介紹 12-9
12.3 PSoC SMbus無線紅外線溫度感測器設計與應用 12-12
問題與討論 12-22
第13章 PSoC 1-Wire無線溫度感測器設計
13.1 1-Wire串列周邊介面介紹 13-2
13.2 DS18B20溫度感測器介紹 13-6
13.3 PSoC 1-Wire模組特性 13-9
13.4 PSoC 1-Wire無線溫度感測器設計與應用 13-12
問題與討論 13-22
第14章 PSoC無線太陽光能感測設計
14.1 太陽光能原理說明 14-2
14.2 太陽能電池構造 14-3
14.3 PSoC ADCIN12模組特性 14-5
14.4 PSoC PGA模組特性 14-10
14.5 PSoC AMUX8模組特性 14-15
14.6 PSoC無線太陽光能感測器設計與應用 14-19
問題與討論 14-30
第15章 PSoC無線光照度感測設計
15.1 光照度感測器原理說明 15-2
15.2 KPS-3227SP1C光電晶體介紹 15-4
15.3 PSoC無線光照度感測器設計與應用 15-6
問題與討論 15-15
第16章 PSoC無線加速度感測設計
16.1 加速度感測器概念介紹 16-2
16.2 加速度感測器-MMA7260QT介紹 16-8
16.3 PSoC無線加速度感測感測器設計與應用 16-13
問題與討論 16-25
第17章 PSoC無線陀螺儀感測設計
17.1 陀螺儀原理說明 17-2
17.2 IDG-300陀螺儀感測器 17-6
17.3 PSoC無線陀螺儀感測器設計與應用 17-9
問題與討論 17-19
附錄
附錄A　電路圖 附-1
附錄B　電路板BOM表 附-8