连续时间的模拟模块以一个轨之轨、低漂移、低噪声的运算放大器为核心，见图4，在其外围集成了多个由寄存器控制的多路选择器和电阻网络。通过多路选择器可以选择运放某一个输入端的基准电压，和另一个输入端的模拟信号路由，结合多路选择器和电阻网络可以选择运放的放大倍数或比较器的阀值电压。这一个模拟模块最基本的功能是用作可编程放大器或可编程模拟比较器，也可用作过零检测或下一级模拟输入的预处理。与其他模拟模块组合可以实施更为复杂的模拟功能，如仪表放大器，信号的调制和解调等等。这个模块还包含一个低功耗的模拟比较器，它和运放有相同的输入和输出，它用于在SLEEP方式时，虽然运放已经停止工作，外部事件仍然可以通过这个比较器来产生中断唤醒 PSoC 。
这个模块的输出有
三个出口，分别可以输出到模拟总线（ABUS）、比较总线（CBUS）和本地输出（OUT、GOUT、LOUT），本地输出主要是用于和邻近的模拟模块相连。
开关电容模拟模块又有C型的开关电容模块（图5）和D型的开关电容模块（图6）两种类型。这两种类型在每一模拟列各有一个。开关电容模拟模块以一个轨之轨、低漂移、低噪声的运算放大器为核心，在其外围集成了多个由寄存器控制的多路选择器和四个（D型三个）可由用户设定的开关电容网络。多路选择器用于选择模拟输入的参考电压和模拟输入信号的路由以及信号和开关电容的拓扑形式。四个电容网络中的三个Acap、Bcap和CCap位于运放的输入端被称为输入开关电容网络，而另一个电容网络FCap则被称为反馈开关电容网络。输入开关电容网络中输入电容的设定范围从0到31个电容单位（每个电容单位大约为0.05pF），反馈开关电容仅可设定16和32电容单位。另外每一个模拟列都有一个分频器将列时钟信号4分频产生 1和 2来控制模块里的十多个模拟开关，使它们同步协调工作，实现诸多的模拟功能。这个模块的输出也有三个出口，分别可以输出到模拟总线（ABUS）、比较总线（CBUS）和本地输出（OUT），本地输出主要是用于和邻近的模拟模块相连。
D型的开关电容模块和C型的开关电容模块的区别在于D型没有CCap输入开关电容网络，但是它的BCap输入开关电容网络较C型有更大的灵活性。
基于开关电容理论的开关电容模块可以实现放大、比较、积分、微分、AD等基本的模拟功能。而几个开关电容模块的组合、开关电容模块与连续时间的模拟模块的组合或模拟模块与数字模块的组合，使得PSoC对模拟和数字以及模数混合信号的处理能力变得非常强大。例如，在PSoC的集成开发环境Designer里已经可以提供的ADC用户模块的数量有数十个，ADC分辨率从6位到14位，转换速度从几个sps到50ksps，ADC的种类有SAR、增量型和⊿-∑ADC。同样，Designer也可以提供滤波器用户模块，包括二阶和四阶的波特瓦尔兹、契比雪夫、贝塞尔滤波器，有低通、带通和带阻滤波器。模拟模块已经可以实现的功能还包括DAC、采样保持、调制解调、正弦波发生器和检测器、DTMF发生器、FSK调制、边带分离等等。
PSoC功能模块的构造
PSoC功能模块的构造是通过配置相应的寄存器来实现的。一个数字块有7个寄存器，而一个模拟块有4个寄存器用来构造模块的功能、输入信号的选择、输出信号的路由并提供模块的状态信息。另外还有许多寄存器用于对全局的系统资源、模块的周边设备、多功能IO口的配置。全局的系统资源包括时钟系统、电源管理系统、中断及其使能、模拟参考电压等等；模块的周边设备包括排的输入和输出总线、全局的输入和输出数字总线、模拟的输入多路选择器、模拟总线、比较总线、数字和模拟的LUT等。有两种方式可以产生用户所希望的功能模块：常用的功能模块可以从PSoC的集成开发环境Designer所提供的用户模块集中选择，只要进行简单的参数设置即可实现。模块的调用，参数的修改，数据的采集可以直接调用Designer所提供的相应模块的API函数；常用的功能模块，用户可以自行直接设置模块寄存器的值、时钟信号的频率和输入输出的路由，生成用户自己独特的用户模块。
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所谓“动态重构”的概念，是指用户希望在不同的时候使用同一个或多个模块实施不同的功能，可以在开始构造模块时对同一个或多个模块实施双重或多重构造，程序在运行时首先使用初始构造，在运行过程中需要使用二重或其他构造时，可以先卸载正在使用的构造，随后装载欲使用的构造，并可反复多次来回重复使用。 PSoC 支持动态重构，使得PSoC的模拟和数字模块具有一块两用和一块多用的能力。较其他 MCU 、PSoC具有更高的资源利用率和资源分配的灵活性，系统的成本也更低。
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