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マイコン活用シリーズ 【シリーズ一覧へ】

回路もプログラムも超スマート!アナログもディジタルも自在にカスタマイズできる多機能マイコンの活用ノウハウ満載

改訂 はじめてのPSoCマイコン

桑野 雅彦 ほか共著
B5変型判 352ページ
CD-ROM付き
定価3,240円(税込)
JAN9784789842150

2010年5月15日発行

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■第5-8章(713K)

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■ 正誤情報

 本書は2004年に発行した「はじめてのPSoCマイコン」の改訂版です.「はじめてのPSoCマイコン」は絶版時から再版のご要望が多数寄せられてきました.改訂版では,主な対象PSoCをCY8C27443からCY8C29466に変更し,プロジェクトをPSoC Designer 5.0に対応させました.また,「はじめてのPSoCマイコン」をベースに内容を追加し,SMP(スイッチト・モード・ポンプ),MAC(Multiply/Accumulate)などのシステム・リソースやLMM(ラージ・メモリ・モデル)の使用例も含めました.さらに,ユーザ・モジュールを使用する上でのテクニックをコラムとして多数掲載しました.本書はPSoC初心者にとって必携の書と言えるでしょう.


目次

プロローグ PSoCへの道

基礎編

第1章 PSoCチュートリアル
 1-1 PSoCの開発の進め方
 1-2 ディジタル・ブロックを使ったLEDの点滅制御
 1-3 設計の手順
 1-4 コード・エディタでコーディング
 1-5 PSoCデバイスへの書き込み
 1-6 実際の動作波形
 第1章 Appendix PSoC開発キットと書き込み方法

第2章 アナログ・ブロックを使った正弦波駆動によるLEDの点灯
 2-1 フィルタに方形波を通して正弦波を生成
 2-2 正弦波を生成するPSoCブロック
 2-3 アプリケーション・プログラムの作成/書き込み/動作確認

第3章 入出力/割り込みのしくみとスイッチ/LEDを使った実験
 3-1 汎用入出力GPIOの内部構成
 3-2 GPIOの動作実験

第4章 コーディング不要のシステム・レベル・デザインを試す
 4-1 システム・レベル・デザインとは
 4-2 システム・レベル・デザインの位置付け
 4-3 システム・レベル・デザインのデザインの進め方
 4-4 サンプル・プロジェクトの作成
 4-5 シミュレーションとビルド
 4-6 プログラミングと確認

製作編

第5章 温度センサIC LM35を使った氷点下も測定できる温度計の製作
 5-1 PSoC風LM35で氷点下を測るテクニック
 5-2 A-Dコンバータの選定と回路設計
 5-3 PSoCブロックの構成
 5-4 A-D変換値の取得方法とprintf関数の実装
 5-5 動作確認と応用方法

第6章 1Hz〜20kHzの方形/正弦/三角波を発生するテスト・オシレータの製作
 6-1 1-2-5ステップで方形波,正弦波,三角波を同時出力
 6-2 PSoCによる方形波,正弦波,三角波の生成方法
 6-3 外付け部品は少数!スマートな回路構成
 6-4 PWM16の設定とタイマ割り込みを使ったスイッチの取り込み
 6-5 出力波形の観測
 6-6 まとめ

第7章 抵抗測定の基本テクニックとサーミスタ温度計の製作
 7-1 サーミスタは温度により抵抗値が大きく変化する素子
 7-2 抵抗値測定回路の考え方
 7-3 正負両電源でオフセット/ゲイン誤差をキャンセル
 7-4 PSoC内蔵BandGap電圧をリファレンスに使用する
 7-5 PSoCブロックの構成
 7-6 測定精度と基準抵抗の関係
 7-7 AMUXでポートを選びA-D変換
 7-8 実測結果
 第7章 Appendix OPアンプの基本特性とPGAのオープン・ループ・ゲイン特性

第8章 交流インピーダンスの測定テクニックとインピーダンス&容量&湿度計の製作
 8-1 交流インピーダンスの簡易的な測定方法
 8-2 交流電圧を整流して直流電圧計で測定
 8-3 スイッチ・キャパシタ・ブロックで作る整流回路
 8-4 PSoCブロックの構成
 8-5 外付け部品は少数!スマートな回路構成
 8-6 インピーダンス,容量,湿度の計算方法
 8-7 実測結果
 8-8 動作波形の観測
 8-9 まとめ

第9章 超音波距離計の製作とPSoCブロック連携動作の実験
 9-1 超音波距離計の基本原理
 9-2 アプリケーション・ノートAN2048の構成
 9-3 時間測定の自動化と問題点
 9-4 デッド・バンドPWM PWMDBを使った自動測定
 9-5 PSoCブロックの構成
 9-6 外付け部品は少数!スマートな回路構成
 9-7 タイマ割り込みでカウンタ値を更新
 9-8 良好な実測結果
 9-9 動作波形の観測
 9-10 まとめ

第10章 FirstTouchを使ったLED表示温度計の製作
 10-1 サーミスタの温度特性
 10-2 サーミスタを利用した温度計測回路
 10-3 PSoC Designerによるソフトウェアの作成手順
 10-4 アプリケーション・コードの記述
 10-5 温度データの出

第11章 FirstTouchを使ったパソコン表示照度計の製作
 11-1 照度の定義と光センサの特性
 11-2 センサ回路の出力電圧をPSoCに取り込み照度データに変換
 11-3 PSoC Designerによるソフトウェアの作成手順
 11-4 照度データをUSB経由でPCに出力する
 第11章 AppendixPSoC CY8C29466の内蔵A-Dコンバータの特徴

第12章 FirstTouchを使った近接検出とスライダ入力の実験
 12-1 デルタ・シグマ変調を使った静電容量の検出アルゴリズム
 12-2 近接検出の実験
 12-3 スライダ入力の実験

応用編

第13章 アナログ・ブロックを駆使したギター・エフェクタの試作
 13-1 エフェクタのいろいろ
 13-2 PSoCエフェクタの動作概要
 13-3 試作したディストーションのアルゴリズム
 13-4 入力アンプ部の詳細
 13-5 全波整流部の詳細
 13-6 クリッピング処理とA-D,D-Aコンバータ部
 13-7 出力レベル調整部
 13-8 モジュールの設定とデータの処理
 13-9 ノイズは全波整流部とA-D/D-Aが原因?
 第13章 Appendix SAR型A-Dコンバータの動作

第14章 内蔵SRAMを使ったディジタル・エコーの製作
 14-1 256バイト超のSRAM領域を扱えるようにする「ラージ・メモリ・モデル」
 14-2 PSoCディジタル・エコーの構成
 14-3 ラージ・メモリ・モデルのプログラミング
 14-4 なかなか派手なエコー!
 第14章 Appendix デルタ・シグマ変調器の動作

第15章 疑似乱数PWMを使ったモータ・コントロールの実験
 15-1 PWM制御の考え方
 15-2 PWM波形の生成方法
 15-3 疑似乱数を生成するユーザ・モジュール
 15-4 通常のPWMとPRS-PWMの出力波形の違い
 15-5 PRS-PWMの利点と波形観測
 15-6 クロックを上げずに分解能を上げられるPRS-PWM
 15-7 PRS-PWMの使い方
 15-8 PRS-PWMの実験回路
 15-9 PRSはPoly値の設定が鍵
 15-10 大きな効果が期待できるPRS-PWM
 第15章 Appendix デシメーション・フィルタの動作

第16章 動作中に回路構成を変更するダイナミック・リコンフィグレーションの実験
 16-1 PSoCの内部構成の設定はレジスタで行われる
 16-2 ダイナミック・リコンフィグレーションをサポートするPSoC Designer
 16-3 サンプル・プロジェクトの構成
 16-4 コンフィグレーション1(reconfig)の設定
 16-5 ピン接続と各設定の詳細
 16-6 コンフィグレーション2(Config1)の追加
 16-7 ヘッダ・ファイルpsocdynamic.hをインクルード
 16-8 切り替え時間は30〜70μs程度
 第16章 Appendix ユーザ・モジュールPGAのゲイン切り替えのしくみ

第17章 積和演算器MACを使った電子オルゴールの実験
 17-1 積和演算はディジタル信号処理の基本
 17-2 マイコンやDSPにおける積和演算処理
 17-3 PSoCの積和演算器
 17-4 積和演算器のレジスタと使い方
 17-5 積和演算器を使った電子オルゴールの実験

第18章 内蔵昇圧回路SMPの実験と白色LEDドライバの製作
 18-1 内蔵昇圧回路SMPとは
 18-2 昇圧回路の原理
 18-3 昇圧回路の基本動作
 18-4 スイッチ・モード・ポンプSMPの実験
 18-5 白色LEDドライバの設計
 18-6 昇圧回路とPSoCの内部ブロック
 18-7 動作波形と定電流特性の測定

第19章 振幅変調の実験とAM/DSB送信機の製作
 19-1 マイコンと無線通信
 19-2 PSoCで電波を出す方法
 19-3 電波にデータを乗せる方法
 19-4 振幅変調波形と振幅変調回路
 19-5 1MHzの振幅変調
 19-6 振幅変調を効率化した抑圧搬送波両側帯波DSB
 19-7 DSBの実現方法
 19-8 乗算を行うリング変調器
 19-9 PSoCによるDSB波形の生成
 19-10 外部高周波増幅回路の設計
 19-11 AM/DSB送信機の回路構成
 19-12 調整方法と動作確認
 19-13 各部の波形測定

第20章 スーパーヘテロダイン方式AM/DSB受信機の製作
 20-1 AM受信機の方式
 20-2 PSoCラジオの設計
 20-3 A3(AM)モードの検波
 20-4 A9(DSB)モードの検波
 20-5 PSoCラジオのミキサ回路
 20-6 PSoC AM受信機の構
 20-7 PSoCラジオの回路の詳細
 20-8 製作のポイント
 20-9 動作確認
 第20章 Appendix アナログ・ブロックの構成

第21章 USBコントローラ内蔵PSoCを使ったUSBリモートI/Oの実験
 21-1 USBコントローラ内蔵PSoC CY8C24794の特徴
 21-2 USBの伝達方式について
 21-3 USBをサポートするPSoC Designerのウィザード機能
 21-4 USBリモートI/OのPC側プログラム
 21-5 USBリモートI/Oのファームウェア
 21-6 ハードウェアの構成
 21-7 内蔵USBモジュールUSBFSの設定
 21-8 動作確認



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