基于PsoC教学实验系统的设计

基P S O C系统的心电模拟器吉林大学珠海学院毕业设计基于PSoC系统上的心电模拟器设计系别：专业：姓名：学号：指导教师姓名、职称：完成日期年月日吉林大学珠海学院本科毕业设计开题报告基于PSoC系统上的心电模拟器设计摘要随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人口老龄化的增加，心脏疾病的患病率也大幅度提高，但目前以前市面上的一些心电模拟器由于缺少核心技术已经不能满足现代人们的测速需求了，因此本文展开了对“基于PSoC系统上的心电模拟器设计”的研究。

课题的主要内容是对PsoC系统的研究以及对心电模拟器的设计和研究。

通过对实验的研究和对实验结果的对比，来加强心电模拟器的稳定性等。

本文围绕着PSoC系统上的心电模拟器展开研究，阐述了PsoC 系统的特点，以及心电模拟器的原理和组成部件。

并通过实验结果和实际结果相对比，来说明其可行性。

关键词：PSoC系统；心电模拟器Ecg simulator based on PSoCsystem designAbstractWith the development of the society, people lifelevel unceasing enhancement, the aging of the population increase, the prevalence of heart disease also increased significantly, but currently on the market before some of the ecg simulator due to lack of core technology already can not meet the demand of modern people's speed, therefore this paper carried out the "ecg simulator based on PSoC system design" research.The main content of the subject is the study of PsoC system as well as the design and study of ecg simulator. Based on the research of the experiment and comparison with the result of the experiment, to loot the stability of the ecg simulator, etc.This article revolves around the PSoC ecg simulator study on the system, expounds the characteristics of PSoC system, as well as the principle and components of ecg simulator. Compared by the experimental results and the actual results, to illustrate its feasibility.Keywords: PSoC system; Ecg simulator目录Abstract (5)第一章绪论 (8)1.1 选题的背景和意义 (8)1.2 本课题的研究重点和任务 (9)1.2.1课题研究的基本内容 (9)1.2.2课题研究的主要任务 (9)1.3 本章小结 (9)第二章基于Psoc系统上的心电模拟器的研究 (10)2.1 Psoc系统的发展历史 (10)2.2 心电模拟器的幅值选取 (10)2.3 Psoc系统的结构 (11)2.4心电图数据的简单分析和MIT-BIH的数据格式的介绍 (13)2.5 Psoc系统心电模拟器的原理 (14)2.6 本章小结 (17)第三章 PSOC系统心电模拟器的应用 (18)3.1 PSOC系统心电模拟器的应用 (18)3.2 通过对比来验证本课题的可靠性 (20)3.3 本章小结 (21)致谢 (23)第一章绪论1.1 选题的背景和意义近年来，随着我国经济的发展，人们的生活水平日渐提高，同时伴随着心脏病的发病率也渐渐提高。

基于SPOC混合式学习的教学设计及互动策略【摘要】本文旨在探讨基于SPOC混合式学习的教学设计及互动策略。

在通过背景介绍引出SPOC混合式学习的研究意义和研究目的。

接着，在正文中，阐述了SPOC混合式学习的概念，详细分析了基于SPOC 混合式学习的教学设计和教学互动策略探讨。

通过案例分析和效果评估，展示了SPOC混合式学习的实际应用和效果。

在总结了本文的实践启示，展望了未来在SPOC混合式学习领域的发展方向。

通过本文的研究，可以为教育者在教学设计和互动策略方面提供一定的借鉴，并为SPOC混合式学习的深入实践提供重要参考。

【关键词】SPOC混合式学习，教学设计，互动策略，案例分析，效果评估，实践启示，未来展望，总结1. 引言1.1 背景介绍在当前数字化信息时代，教育方式正经历着前所未有的变革和革新。

传统的课堂教学模式已经无法完全满足学生的学习需求，传统教学模式的单一性和僵化性限制了学生的发展。

基于新技术的教学模式应运而生。

这种基于SPOC混合式学习的教学模式已经在各大教育机构和企业中得到了广泛应用，取得了显著的教学效果。

通过本文的深入研究和探讨，我们将更好地理解SPOC混合式学习的概念，探讨基于SPOC 混合式学习的教学设计和教学互动策略，以及通过案例分析和效果评估来得出结论，从而为未来教育教学工作提供有益的启示和参考。

1.2 研究意义通过深入研究SPOC混合式学习的概念和特点，可以帮助教师更好地理解这一新型教学模式在教育教学中的应用，并借助其优势提高教学质量。

基于SPOC混合式学习的教学设计可以根据学生的实际情况和学习需求，更加灵活地设置教学内容和形式，从而提高学生学习的效果和兴趣。

探讨教学互动策略可以帮助教师更好地引导学生参与课堂互动，激发学生的学习动力和学习兴趣，提高学习效果并培养学生的综合能力。

对于基于SPOC混合式学习的教学设计及互动策略进行研究具有重要的理论和实践意义，对于提高教学效果、促进教育教学改革有着重要的推动作用。

2013 ARM-CYPRESS PSoC4创新设计大赛项目计划书参赛作品：基于ARM-CYPRESS PSoC4 的实验室智能管理系统学校：牡丹江师范学院团队成员：指导老师：通讯地址：牡丹江师范学院PSoC实验室邮编：157000电子邮箱：一、项目概述实验教学与科学研究相结合是培养创新人才的重要途径，是构建培养创新人才体系的重点，也是提高学生创新精神和能力、促进学生个性发展的重要途径。

国外高校很重视实验平台的建设，一直在实验室管理方面走在世界的前列，并致力于下一代互联网应用与技术的研究，类似于GENI、FIRE、FIND，这样的实验平台，都是由高校联盟发起，通过虚拟化的手段在现有实验室下进行融合与合作。

我国起步较晚但在越来越重视培养大学生实践能力的今天，实验室已成为学校实力的体现，实验室管理的改革已在各高校展开。

但是依然存在例如上课时间混乱、通知不便、缺乏管理实验室利用率不高等问题。

本设计可解决此问题，既设计一款基于ARM-CYPRESS PSoC4的实验室管理系统，老师可以在上位机做好实验安排，通过串口将数据导入PSoC4下位机，下位机可以按课程安排主动发短信提醒同学上课，同学也可以自己编辑学号发短信查寻安排及实验要求。

并且附加实验室安全监控，对火灾、有毒气体等一切安全事故报警，并且发短信给实验室管理者，方便其处理。

二、需求分析2.1 功能要求本产品采用ARM-CYPRESS PSoC4作为核心芯片分析和计算数据，采用TC35模块完成短信收发功能、温度传感器18b20、可燃气体传感器MQ-9、烟雾传感器MQ-2完成对温度可燃气体的检测、A VR单片机作为节点主控机、nrf24l01无线模块实现节点间的无线通讯。

2.2 性能要求本作品采用ARM-CYPRESS PSoC4作为核心。

PSoC4具有灵活的可编程和可重新配置的模拟、数字模块，结合芯片内部灵活的互联网络，可以使用一块芯片实现复杂的混合信号设计。

!"#!$%&$'(')*+&,-./&$01$21(3$&)%)(()%(:基于学习通平台的E K G&课程教学设计与实践史娜4李有文4宋妮4孔慧华中北大学数学学院!山西太原!%&%%('摘4要 以*立德树人引领!学习产出驱动+为复变函数与积分变换课程的培养目标"基于学习通平台开展76"I课程的参与式教学实践#在教学环境!教学模块和教学环节方面"进行混合式教学模式的设计与研究"通过科学构建过程性考核评价体系"对学生的学习成果进行评价"发现学生不仅能够熟练掌握课本知识"还具有良好的语言表达水平及团队合作精神#关键词 76"I课程$目标导向$参与式教学$过程性考核$产出驱动中图分类号 503)&%44文献标识码 >N67,;-5-=K+59.,9612E K G&&14+76*659:,-;'576=1-.:6&:51W,-;?K KE:,R54(,[14B6-4E1-;R,4A1-;L4,:45:=>88?89L;6>3@;61=5"T846>/01234516789,>10;!:>;0U1O;17D;0!%&%%(' @7.+59.![/A?A?@A M E/-/-J J B E K B O A?@,B;TK@e C E M/E SK@O G-,A/B-E-F/-A@J M E K A M E-N O B M;E A/B-,B GM N@B O h C/M A G@,GK A/C E A/B-" J G/FE-,@E-F K@E M-/-J B GA TGA FM/C/-J h"A?@TE M A/,/TE A B M L A@E,?/-J TM E,A/,@B O76"I,B GM N@/N,E M M/@F B GA SE N@F B-A?@K@E M-/-J TK E A2 O B M;&#-A@M;N B O A@E,?/-J@-C/M B-;@-A"A@E,?/-J;B FGK@N E-F A@E,?/-J K/-.N"A?@;/e@F A@E,?/-J;B F@P E N F@N/J-@F E-F N A GF/@F& R?M B GJ?A?@N,/@-A/O/,,B-N A M G,A/B-B O E TM B,@N N E N N@N N;@-A N L N A@;"N A GF@-A N i K@E M-/-J E,?/@C@;@-A N P@M@@C E K GE A@F&#A P E N O B G-F A?E A N A GF@-A N-B A B-K L;E N A@M@F A@e A SB B..-B P K@FJ@"SGA E K N B?E F E J B B F K@C@K B O K E-J GE J@@e TM@N N/B-E-F A@E;N T/M/A& A6/B1+=7!76"I,B GM N@)5B E K B M/@-A@F)6E M A/,/TE A B M L A@E,?/-J)6M B,@N N E N N@N N;@-A)"GA TGA FM/C@-44以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导"贯彻落实党的二十大精神"落实立德树人根本任务"中北大学作为具有'新工科(特色的高等院校"电子信息类&仪器类&工程力学类&能源与动力工程类工科专业均开设复变函数与积分变换课程%该课程为理工科各专业的研究和实践提供了必不可少的复数基本理论&积分变换思想和解决实际问题的方法#$$%针对在复变函数与积分变换课程的教学过程中"学生的学习目标模糊&课堂上教学互动较少#)$&过程性考核评价标准不统一等问题"本文探索'立德树人引领&学习产出驱动(的76"I课程教学模式"借助学习通平台"采用线上线下相结合的教学过程"培养大学生解决实际问题的创新能力和严谨的逻辑思维能力#($"为实现祖国的伟大复兴贡献自己的绵薄之力%'以目标为导向重构课程体系和教学内容复变函数与积分变换课程以'新工科(培养目标为导向"围绕'夯实基础&培养能力&多元教学&资源共享(这个特色"借助多元化教学资源在教学模式&课程体系建设&学习成果考核评价制度&教学试题库建设等方面不断深化改革与创新%在教学设计与实践过程中"有效落实知识传授&能力养成和价值塑造的本科生培养目标"培养具有爱国奉献的新时代大学生%本课程是大学工科专业二年级本科生的公共基础必修课程"是高等数学课程的延续拓展"对信号原理&数字信号处理等课程也有一定的影响力"在本科生课程体系中处于重要地位%以课程培养总目标为导向"从知识目标&能力目标&价值目标出发"设计'个子目标"具体为!+$,掌握复变函数解析性与复积分的计算方法) +),掌握复变函数展开成幂级数的常用方法)+(,应用积分变换解决工程实际问题)+3,培养严谨的数学逻辑思维能力)+8,培养分析问题及解决问题的能力)+0,提升学生自主学习数学知识的能力)+1,培养学生成为热爱祖国的社会奉献者) +:,培养学生的辩证思维能力)+',树立正确的世界观&人生观和价值%教学内容的(8个知识点涵盖复数与复平面&复变函创新教学科技风"#"$年%%月数&复变函数的极限与连续&复变函数的导数&解析函数&复变函数的积分&柯西积分定理&复合闭路定理&柯西积分公式&高阶导数公式&复数列的收敛与发散&复数项级数的敛散性&复变函数项级数&幂级数&收敛半径&泰勒级数&洛朗级数&孤立奇点的分类&留数及留数定理&傅里叶积分变换的定义与性质&拉普拉斯积分变换的定义与性质&拉普拉斯逆变换&积分变换的应用等"重新构建科学合理的课程体系和教学内容%":V H,课程模式的教学设计)&$基于学习通平台建设线上共享资源自)%)%年以来"复变函数与积分变换课程在学习通平台上已经有丰富的教学资源"包括课程体系设计&章节单元教学设计&重要知识点的微课视频&每小节的课堂练习作业&本章测试和作业&线上考试&各章节的教学课件以及习题答案等资源"完整构建该课程的网络课程体系%本课程的线上共享资源包括!8$个微课教学视频"总时长1)$分钟))(8个客观选择题目):个主题讨论"互动交流)$(1次):个线上考试与测试试题库"8项学习成果汇报)主客观题目的答案解析):个章节的教学66R课件) 3个积分变换专业拓展材料%)&)76"I课堂的参与式教学模式本研究的教师团队依托山西省一流课程项目&学习通网络教学平台&大学数学省级示范教学实验中心"对网络教学资源与环境&自主学习能力&学习成果评价等环节进行相应的改革与实践"探索出适合工科院校使用的复变函数与积分变换76"I课程的参与式教学模式+见下图,%参与式教学模式示意图)&)&$教学环境!线上平台&线下教学&学习小组基于本课程所建设在线共享教学资源"教师要求学生对课前知识进行预习"并实时完成基础性题目的练习)教师针对学生预习时遇到的难题进行知识点讲授"并在课堂上进行练习)课后"要求学生对学习成果进行小组汇报"通过多元化的教学环节"学生可以充分参与到本课程的教学过程中"从而发挥大学生学习的主动性和趣味性%自)%)%年以来"每学期都会进行不同时长的线上教学活动"有时可能持续一个完整的教学周期+3:学时,"因此"线上授课是一种必不可少的教学模式%在线下课堂的教学过程中"结合学习通>66"通过手机实时发布随堂客观练习题目"及时发现学生的学习漏洞"方便教师有针对性地进行重点难点知识的讲解%学生自由组建本课程的学习小组"有利于针对疑难问题进行讨论研究"并对学习成果进行展示提升"增强学生的逻辑思维能力和语言表达沟通能力%)&)&)自主学习模块!课前预习&课上练习&课后反馈教师根据每节课的教学目标"设置课前预习的自主学习任务清单%课前"教师将重难点问题的相关资料通过手机>66定时发布给学生"学生通过'学习通(平台"根据该清单"在每节课前观看8a$%分钟的微课视频"并完成$a)个测试题目%学生的课前预习任务包括学习任务清单&观看微课教学视频&完成线上测试题目%对于学生在预习过程中碰到的疑难问题"可以通过'学习通(平台上进行网络提问"这样有利于教师在课堂上进行有针对性的讲解"力求在'爱问题(中培养学生具有善于发现问题和高效解决问题的能力%在混合式课堂上"教师发布针对重点知识的(a8个客观题目"学生在规定时间内通过手机提交答题结果%课上练习的自主学习模块包括'学习通(平台的讨论区&客观练习题库%课后反馈的自主学习模块包括微课视频&测试题库和练习题库的答案解析&课后作业及答案解析&小组学习成果报告%通过设计一种预习加提问&测试加练习&讲授加汇报&师生答疑加生生探究的参与式教学模式"实施线上线下相结合的教学实践"争取更高效地完成本课程的培养目标"使学生得到更有价值的学习成果%)&)&(课堂教学环节!课前测试&提出问题&讲授重点&讨论探究&展示汇报&课后巩固&总结反思本课程的课堂教学环节包括!课前测试&提出问题&讲授重点&讨论探究&展示汇报&课后巩固&总结反思%教师负责讲授重难点知识"学生需要深度参与到其他0个环节的教学过程中"以学生为主体"教师注重学生的课前测试结果和所提问题"灵活运用76"I课&视频&图片&板书与66R结合"对重点问题进行详尽阐释%在课堂上"学生可以针对练习题目中容易出错的知识点进行学生之间&师生之间的讨论探究"以8人小组形式进行展示汇报%课后"对每节课的数学知识点进行总结与反思"完成课后作业"展现提升学习能力%针对教学改革实践当中存在的问题"逐步提出改进方案%课堂38分钟按照3c(c)的比例进行分配"教师利用约)%分钟时间对重难点知识进行讲解"学生提问&讨论探究与展示汇报占$8分钟"剩余的$%分钟时间用于对每节课的学习成果进行测评巩固及总结反思%本研究依托山西省一流课程建设平台"设置课程的课科技风 年 月创新教学前预习题库&课堂练习题库&课后作业库&章节测试题库&期末试卷题库"方便学生通过'学习通(手机>66提交到平台上"通过课后作业和线上师生之间或学生之间的多时空答疑"强化巩固教学的重点与难点"最后对复变函数与积分变换的知识进行总结与反思"将课本知识进行拓展延伸%)&(以学习产出驱动的考核评价体系本文以学生为中心"以学习产出驱动来建立科学合理的考核评价系统和评分标准%考核方式从以往的结果性考试转变为过程性考核方式"该模式具有全面&及时&灵活&可持续的优势%)&(&$科学构建合理的考核评价体系考核方式改革的基础是关于科学构建合理的考核评价体系"过程性考核模式的指导思想***采用多元化的考试评价形式"将学习成果的考核贯穿于课程教学的整个过程"提高学生在课程教学过程中自学能力&团队合作能力&逻辑思维表达能力&数学计算能力等方面在总考核成绩中的权重比例%本课程由传统考试成绩以期末卷面成绩占比:%9"转变为期末卷面成绩占比缩小至8%9"平时学习成绩占比增加至8%9%其中"平时成绩包括!预习测试+89,&观看视频+$%9,&主题讨论+89,&小组汇报+$%9,&课堂和课后作业+$%9,&每章在线考试+$%9,%学生在完成整个课程的学习过程后"才能获得理想的平时成绩%这种多元化的过程性考核方式能够很好地帮助学生完成学业"获得满意的成绩%)%)%*)%))年期间"我校借助学习通平台多次开展本课程的线上期末考试及阅卷工作"考生数量累计达到308)人"广大师生已经能够熟练使用线上教学资源对本课程的学习成果进行过程性考核评价"并取得良好的教学改革效果%过程性考核成绩分项占比表总评分项评价方式考核项目占比总评成绩平时成绩期末成绩探究式学习成果测试性学习成果期末成绩预习测试89观看视频$%9主题讨论89小组汇报$%9课堂和课后作业$%9每章在线测试$%9试卷笔试8%944)&(&)科学合理地分配考核权重复变函数与积分变换课程的过程性考核体系比较注重过程性与发展性的相互结合"科学合理地分配考核权重%在设置考核权重时"注重学生的自主学习能力&数学逻辑思维能力和解决实际问题的能力"重点要解决的问题是考核评价标准的客观性和公平公正性%过程性考核评价形式包括!客观性评价和探究性评价两大类方式%客观性评价形式包括!课堂练习&课后作业&每章线上考试&期末笔试%探究式评价形式包括!预习测试&观看微课视频&难点主题讨论&小组分组汇报展示%其中"对学生的难点讨论和分组汇报的学习成果进行评价时"可采用师生互评&生生互评和学生自评三种形式%学生预习测试&课堂练习及观看视频的成绩"由教师提前设置分值"由学习通平台自动生成%课程考核形式及权重分配设计如下+见左表,!测试性学习成绩+)%9,U探究式学习成果+(%9,U期末考试成绩+8%9,%学生学习产出成果的客观性评价方式包括!测试性学习成绩+)%9,包括课堂练习和课后作业+$%9,&每章在线测试+$%9,&期末考试+8%9,"共计1%9%学生探究式学习成果的评价方式包括!预习测试+89,&观看微课视频+$%9,&主题讨论+89,&小组汇报+$%9,"共计(%9%结语围绕'夯实基础&培养能力&多元教学&资源共享(的特色"本教学团队借助'学习通(平台对教学模式不断深化改革与创新"重构科学合理的课程体系"精细设计76"I课程实施方案"利用学习驱动力构建过程性考核评价体系%在教学的每一个环节中"都真正使学生深度参加到复变函数与积分变换课程的教学过程中"增强学生的数学逻辑思维能力&团队合作能力&解决工程实际问题的能力"成为具有社会主义核心价值观&自主学习和自主创新的高素质人才%参考文献%$&王鹏"史娜"等&新工科背景下数据计算及应用专业课程设置的思考%=&&科技视界")%)$"')(02(1&%)&李有文"王鹏"雷英杰&对数学文化课程的若干思考%=&&大学数学")%$%")0)''2$%$&%(&史娜"薛亚奎"程蓉"等&工科数学课程的过程性考核方式的设计与实践%=&&数学学习与研究")%$'"0):2$%&基金项目)%)$年山西省高等学校教学改革创新项目'=)%)$(33"=)%)$(3%($)%))年山西省高等学校教学改革创新项目'=)%))%8::"=)%))%8'0"=)%))%0$1($)%))年中北大学本科教育教学改革创新项目')%)))$3($)%)$年中北大学本科教育教学改革创新项目')%)$$$1(作者简介 史娜'$'1:,4("女"汉族"山西阳泉人"博士研究生"副教授"主要从事应用数学的教学研究#创新教学科技风 年 月。

实验一 PSOC单片机认识及基本IO编程设计实验一、实验目的：1、学习 PSOC单片机的工作原理。

2、学习基本I/O编程设计。

二、实验原理：（一）PSOC基础PSoC=Programmable System on Chip 可编程片上系统功能：可配置的模拟模块：ADCs、DACs、滤波器、放大器、比较器、调制器等。

可配置的数字模块：时钟、计数器、PWMs、UART、SPI、I2C、IrDA等。

4KB～32KB的FLASH用于代码存储：在Flash中模拟EEPROM256B～2KB的SRAM用于数据存储M8C微控制器：与Cypress USB使用相同的内核（二）PSoC体系结构PSoC总体结构图如图2.1所示，它由PSoC内核（PSoC Core）、数字系统（Digital System）、模拟系统（Analog System）、系统资源（System Resources）四部分组成。

图1-1 PSOC内部结构图（1） PSoC 内核PSOC 内核是PSoC 系统中最核心的部分，它包括：CPU 内核（M8C ）、SRAM 、SROM 、Flash 存储器、中断控制器（Interrupt Controller ）、通用输入输出、模拟输出驱动、睡眠与看门狗（Sleep and Watchdog ）、多个时钟源（IMO 、LO 、CO 和PLL ）。

CPU 内核，也称为M8C ，是一个功能强大的处理器，它的工作频率可以达到24MHz 。

M8C 是一个4MPIS 的8位哈佛结构的微处理器，它所支持的指令集非常丰富。

PSoC 的通用输入输出（GPI/O ）把器件的CPU 、数字及模拟资源与外部引脚进行了连接。

每个引脚都有8种不同的驱动模式，不同的驱动模式为外围接口连接提供了强大的灵活性，每个引脚会在高低电位与最近一次读操作的改变上产生系统中断。

中断控制器为PSoC 混合信号阵列器件提供了一种机制，这种机制可以停止当前任务的执行，而使程序的执行转向另外一个地址。

1、实验名称及要求1.1 实验名称简易数字电压表设计1.2 实验任务对此次设计作品的方案选定：采用PSOC3作为核心；采用内部AD作为电压测量计；采LCD1602字符液晶作为显示模块；使用四个开关来控制；蜂鸣器和LED的闪烁用作报警；一个串口用于通讯。

1.3 实验系统要求（1）测量电位器输出电压，显示在LCD第一行，保留1位整数，2位小数，单位“V”；（2）通过按键设置电压报警上下限，显示在第二行。

保留1位整数和2位小数。

下限最小值0.5V，上限最大值5V。

设置步进0.06V，上限必须大于下限；（3）当测试电压低于下限或大于上限时，蜂鸣器产生报警声，同时LED闪烁。

要求报警声音和LED闪烁有区别1.4 实验设备及环境微机一台 PSoC Creator软件；PSoC3实验操作板；USB连接线一根；9V电压源一台；电压连线1根；导线若干根。

2、背景知识介绍2.1 PSoC简介可编程化系统单芯片（PSoC），是一种可编程化的混合讯号阵列架构，由一个芯片内建的微控制器（MCU）所控制，整合可组态的类比与数位电路，内含UART、定时器、放大器（amplifier）、比较器、数位类比转换器（ADC）、脉波宽度调变（PWM）、滤波器（Filter）、以及SPI、GPIO、I2C等元件数十种元件，协助客户节省研发时间。

Altera、Atmel、Xilinx、Lattice皆有推出PSoC产品。

实现PSoC 有两种方法：利用 FPGA／CPLD；另一是在ASIC中加入可编程模组。

凭借其独特的可配置模块阵列， PSoC3 成为一个真正的系统级解决方案，可在单个芯片中提供微控制器单元（MCU）、存储器、模拟和数字外设功能。

CY8C32 系列提供了一种新型的信号采集、信号处理和控制方法，并具有高精度、高带宽和高灵活性等特点。

其模拟功能涵盖了从热电偶信号（接近直流电压）到超声波信号的广泛信号范围。

CY8C32 系列可以处理数十个数据采集通道和模拟输入，这在每个通用输入/输出（GPIO）引脚上都可实现。

PSoC3课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解PSoC3芯片的基本结构与功能，掌握其内部组件的工作原理。

2. 学会使用PSoC3开发环境进行程序设计和硬件配置。

3. 了解PSoC3在实际应用中的使用场景，掌握相关电路设计和调试方法。

技能目标：1. 能够运用PSoC3芯片设计简单的嵌入式系统，实现基本功能。

2. 熟练使用PSoC3开发工具，完成程序编写、编译、下载和调试。

3. 培养学生动手实践能力，提高问题分析解决能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和嵌入式系统的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生团队合作精神，学会在团队中沟通、协作、共同解决问题。

3. 增强学生的自信心和成就感，使其在学习过程中保持积极态度。

本课程针对高年级学生，课程性质为实践性强的专业课程。

结合学生特点，课程目标注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力为核心。

通过本课程的学习，学生将掌握PSoC3的基础知识，具备一定的嵌入式系统设计能力，为后续相关专业课程打下坚实基础。

在教学过程中，要求教师关注学生的个体差异，提供个性化的指导，确保学生达到预期学习成果。

同时，注重培养学生积极的学习态度和价值观，使其成为具有创新精神和实践能力的高素质人才。

二、教学内容1. PSoC3芯片概述：介绍PSoC3芯片的基本结构、特点和应用领域，对应教材第一章内容。

- PSoC3内部组件及其功能- PSoC3与其他类型微控制器的区别2. PSoC3开发环境：学习PSoC3开发工具的使用方法，对应教材第二章内容。

- 开发环境安装与配置- 程序编写、编译、下载和调试流程3. PSoC3硬件设计：讲解PSoC3的硬件设计原理和实际应用，对应教材第三章内容。

- 常用外围电路设计- 硬件调试方法与技巧4. PSoC3编程语言：学习PSoC3的编程语言和编程技巧，对应教材第四章内容。

- C语言基础- PSoC3的API函数使用5. 实践项目：组织学生进行实践项目，巩固所学知识，对应教材第五章内容。

基于PSOC的片上系统设计摘要现在使用的大多数电子系统设计大多是数字与模拟的混合系统。

在电子技术课程的系统设计中，我们所用的半导体器件一般为中小规模集成电路，分立元件和可编程器件，但是大部分的可编程器件仅仅只是单一的数字或者是模拟器件，所以我们在搭建系统的时候需要外接其它的器件，使系统设计变得复杂，达到设计的要求。

所以，学生和辅导老师会把比较多的精力和时间花费在搭建系统和排除故障上，从而淡化了对电子系统设计的基本要求，影响学生创新能力和实践能力的培养。

而可编程片上系统（Programmable System on Chip,简称PSoC）,集微控制器，可编程数字阵列和可编程模拟阵列为一体，能实现“在系统可编程”，既满足了一般电子系统的资源要求，又顺应了现代电子设计方法的发展方向，利用其设计电子系统不仅快捷方便，而且能充分发挥学生的创造力。

本设计是基于PSOC的系统设计，开发工具使用的是Cypress公司的PSoC Creator3.0,通过硬件电路的的制作以及软件程序的编制，实现Capsense滑块控制LED的亮度。

本文简单介绍了PSOC的特点，以及基于单片机控制的区别，感应电容与传机械按键的区别，该系统应用领域广，成本低，工作可靠，具有很高的工程应用价值。

关键词：可编程片上系统（PSoC）；电容感应；Capsense滑块IAbstractNow most of the electronic system design using mostly a mix of digital and analog systems. In the design of electronic systems technology curriculum, we use semiconductor devices in general for small and medium-scale integrated circuits, discrete components and programmable devices, but most just a single programmable device is analog or digital, so we set up the system when the need for additional external devices, the system design becomes complicated, to meet the design requirements. Therefore, students and tutors will be more time and energy spent on building systems and troubleshooting, and thus dilute the basic requirements for electronic system design, the impact of training creative ability and practical ability. The programmable system on chip (Programmable System on Chip, referred PSoC), set a microcontroller, programmable digital array and programmable analog array as a whole, to achieve "in-system programmable", both to meet the resource requirements of general electronic systems , but also conform to the development of modern electronic design methods, the use of an electronic system designed not only convenient, but also give full play to their creativity. The design is based PSOC system design, development tools using Cypress's PSoC Creator3.0, through the development of software programs and hardware production circuit, to achieve Capsense slider controls the brightness of the LED. This paper briefly describes the characteristics of the PSOC, and distinguish the difference between microcontroller-based control, sensor capacitance and mass mechanical keys, the system wide applications, low cost, reliable, with high engineering value.Key words:PSoC;Capacitive sensing;Capsense sliderII目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1设计背景和意义 (1)1.2 设计思路 (1)1.3本文的安排 (2)第二章简述PSOC (2)2.1PSOC技术特点 (2)2.2 设计重用技术与项目的可继承性 (3)2.3PSOC与单片机，FPGA的区别及应用特色说明 (4)第三章硬件电路分析 (4)3.1PSOC的内部资源与结构 (4)3.1.1CY8C4245AXI-483的内部资源 (7)3.2模块电路分析 (8)3.2.1Capsense模块 (8)3.2.2 PWM脉冲宽度模块 (10)3.2.3LED灯模块 (12)第四章软件设计 (14)4.1总体流程图 (14)4.2软件设计 (15)4.2.1 PSOC Creator 3.0 软件开发流程简介 (15)4.2.2 基于PSOC的Capsense控制LED灯详细流程。

基于 PSoC 3的传感器教学实验平台研制王广君;李宁【摘要】结合传感器实验课程，研制了一款基于PSoC 3（programmable system‐On‐Chip 3，片上可编程系统）的传感器实验平台。

该实验平台以美国Cypress公司生产的PSoC 3为核心，根据PSoC 3所集成的微控制器以及嵌入式系统中常用的模拟、数字等优点，实现了传感器实验中的温度、光电、霍尔以及其他常用传感器的数据采集与处理，并通过 USB2．0与基于LabVIEW设计的上位机软件进行数据交互与处理。

该平台体积小、功能强大，配有外部扩展用的通用接口（GPIO）和可编程差分放大接口（SIO）。

该实验平台除了可以开设传统实验外，还可以进行自主实验和拓展创新实验。

%Combined with sensor experiment in universities curriculum ,a sensor experimental platform based on PSoC 3(Programmable System‐On‐Chip 3) is developed .The experimental platform works around the PSoC 3 produced by United States Cypress Company as the core .With the microcontrollers integrated by PSoC 3 and the advantages commonly used in embedded systems such as analog ,digital and so on ,the experimental platform realizes the data acquisition and processing of the temperature ,photoelectric ,Hall and other common sensors used in sensor experiments ,and carries out data exchange and processing with PC software designed based on LabVIEW via USB2 .0 .The platform is small and powerful ,with general purpose input output (GPIO) and programmable differential amplifier super input output (SIO ) for external expansion .Beside setting up traditional experiment , theplatform also can be used for independent and developed innovative experiments .【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】5页(P66-69,81)【关键词】实验平台;片上可编程系统;PSoC 3;传感器技术【作者】王广君;李宁【作者单位】中国地质大学武汉自动化学院，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉机械与电子信息学院，湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】TP212.1;G484“传感器实验”是一门多交叉、综合性强的课程,涉及到控制技术、通信技术、电子技术以及物理学等相关知识,且与生产、科研、实践联系密切。