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[原创] PSoC 4000:可扩展和可重配置开发方案

关键词:PSoC 4000 ARM Cortex-M0 CPU 可编程嵌入式

时间:2014-08-29 09:50:47       来源:中电网

Cypress公司的PSoC 4000产品系列是包含ARM Cortex-M0 CPU的可编程嵌入式系统控制器,具有标准通信和时序外设的微控制器,具有一流性能的电容式触摸感应系统(CapSense)以及通用模拟,能把可编程可重新配置的模拟和数字模块与灵活的自动布线资源相结合。

PSoC 4是一个可扩展和可重配置的平台架构,是一个包含ARM Cortex-M0 CPU的可编程嵌入式系统控制器。它把可编程,可重新配置的模拟和数字模块与灵活的自动布线资源相结合。PSoC 4000产品系列是PSoC 4 平台架构的最小成员。该产品系列是下列三者的组合:拥有有标准通信和时序外设的微控制器、具有一流性能的电容式触摸感应系统(CapSense)以及通用模拟。针对新应用和设计要求的方面来说,PSoC 4000产品与PSoC 4平台系列产品向上兼容。



图1 PSoC 4000框图


图2 PSoC 4000 Pioneer开发板基板外形图

PSoC 4000器件能够为硬件和固件的编程、测试、调试和跟踪提供广泛的支持。ARM串行线调试(SWD)接口支持器件的所有编程和调试功能。

借助完善的片上调试(DoC)功能,可以使用标准的生产用器件在最终系统中进行全面的器件调试。它不需要特殊的接口、调试转接板、模拟器或仿真器。只需要标准的编程连接,即可全面支持调试。

PSoC Creator IDE软件能够为PSoC 4000器件提供全面集成的编程和调试支持。SWD接口与工业标准的第三方工具完全兼容。PSoC 4000系列提供了一个不适用于多芯片应用解决方案和微控制器的安全级别。它有下面优点:允许禁用调试特性;增强闪存保护功能;允许在片上可编程模块上执行客户专用功能。

默认情况下,调试电路处于使能状态,并且只能在固件中被禁用。如果未使能,唯一的使能方法是擦除整个器件,清除闪存保护,然后用使能调试的新固件对器件进行重新编程。

此外,对于担心会通过对器件恶意重新编程进行欺诈性攻击的应用,可以永久禁用所有器件接口(器件安全性)。由于使能器件的最大安全级别时,将禁用所有编程、调试和测试接口。因此,已使能器件安全性的PSoC 4000 将不能退回进行失效分析。这是PSoC 4000 允许客户进行的权衡。



图3 PSoC 4000 Pioneer开发板CapSense Trackpad板外形图



图4 PSoC 4000 Pioneer开发板框图

PSoC 4000主要特性

• 32位MCU子系统

-16MHz ARM Cortex-M0 CPU

-包含读取加速器的闪存可达16kB

- SRAM 容量可达2kB可编程的模拟资源

-用于通用目的或电容式感应应用场合的2个电流DAC(IDAC)

-拥有内部参照的低功耗比较器

•低功耗操作:1.71V~5.5V

-通过中断和I2C地址检测唤醒的深度睡眠模式电容式感应

-赛普拉斯的Sigma-Delta(CSD)电容感应技术提供了一流的信噪比(SNR)和耐水性

-通过赛普拉斯提供的软件组件可以 更 容易地实现电容式感应设计

-自动调试(SmartSense)

•串行通信

-在深度睡眠模式下,许多主设备I2C模块可以进行地址匹配,并且在匹配后唤醒设备。

-时序和脉冲宽度调制器

- 16位定时器/计数器/脉冲宽度调制器(TCPWM)模块

-中心对齐模式、边缘模式和伪随机模式

-停止(Kill)终端可连接比较器触发(针对电机驱动器)和其他可靠性高的数字逻辑应用

•多达20个可编程的GPIO 引脚

-封装:24引脚QFN、16引脚SOIC、16引脚QFN和8引脚 SOIC

-端口0、端口1和端口2上的GPIO引脚可以作为CapSense使用或具有其他功能

-可编程驱动模式、强度和转换速率

• PSoC Creator 设计环境

-集成开发环境(IDE)提供了原理图设计输入和编译(包括模拟和数字自动布线)

-应用编程接口(API)组件可用于所有固定功能和可编程的外设工业标准工具的兼容性

-输入原理图后,可以使用基于ARM 的工业标准开发工具进行开发

PSoC 4000 Pioneer开发板

PSoC 4000 Pioneer套件工具包是一个易于使用,廉价的开发工具包,凸显了PSoC 4000架构的独特的灵活性。该工具包兼容多种第三方Arduino盾牌。

此外,该板采用了RGB LED,集成USB编程器/调试器,编程/调试接口,USB-UART/I2C桥,接近头和一个Arduino兼容的CapSense触控板屏蔽。此工具包采用5V或3.3V的电源电压。

PSoC的4000 Pioneer套件基于PSoC 4000器件系列,提供一个可编程的平台,广泛用于嵌入式应用。PSoC 4000是PSoC4平台最小的成员,支持CapSense,具有定时器计数器脉冲宽度调制器(TCPWM),I2C主设备或从设备,以及多达20个GPIO。PSoC4000经过成本优化,是入门级的PSoC4设备,用于插座替换,以替换过时的,或专用的8位和16位MCU。PSoC 4000采用ARM Cortex-M0核,提供了32个可编程的外围设备,包括CapSense。

PSoC 4000 Pioneer开发板组件

• PSoC4000 Pioneer套件板

•跟踪板屏蔽板与一个调色板标签

•快速入门指南

• USB标准A至Mini-B电缆

• 6跳线

详情请见:http://solution.eccn.com/solution_2014071410490134.htm

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