7.1 PSoC简介在线视频

接下来讲第七章

PSoC及其系统设计

在这一章

我们主要介绍PSoC它的结构

和特点以及它的硬件实验开发板

还有就是软件的开发方法

最后再介绍一个实验的样例

首先来看PSoC简介

什么是PSoC

它有什么样的特点呢

PSoC是指可编程片上系统

它内部集成了一个到两个微处理器

以及可编程的数字模块和设备

还有就是模拟的可编程设备

另外还有一些其它的外围设备

所以它的集成度比较高

而且特别有特点的就是

有可编程的模拟的设备

它主要用于一些

高精度的信号的测量

另外可以用于一些低功耗的设备

它的处理的效率也比较高

那它的数字可编程的模块呢

可以用来设计一些数字的设备

比如说定时器

计数器

PWM等等

也可以用来设置一些串行通信的接口

比如说UART SPI等等

它的可编程的模拟设备

包括运放

电压比较器

还有就是数字滤波器

以及开关电容模块

和连续时间模块

另外还有ADC和DAC

所以它的这个模拟的设备

还是比较丰富的

另外还有一些其它的设备

包括USB CAN I2C

或者是I2S

另外有的PSoC还有蓝牙通信模块

另外还有就是Capsense

电容触摸感应模块

那么什么是电容触摸感应模块呢

那么这个模块

它是可以用来感知电容的变化

然后用这个技术

可以用来设计触摸式按键

或者是滑条

这也是Cypress

它比较有特色的PSoC的技术

那可以用来设计象这种

触摸的按键

PSoC它的系列的产品有五个

PSoC1 3 4 5 6

那我们在实验中

可以用到3 5和6

这三个系列

其中PSoC1

内部有一个8位的

叫M8C的微控制器

它的这个时钟的速率是24兆赫兹

PSoC3内部有一个8位的

8051微控制器

然后它的这个时钟的速度

最高可以达到67兆赫兹

PSoC4有一个32位的

ARM CortexM0的这个微处理器

然后它的时钟的速度

是48兆赫兹

PSoC5有一个32位的

ARM CortexM3的微控制器

是80兆赫兹的时钟

PSoC6分为两类

一类是只有一个32位

ARM CortexM4的微处理器

然后它的这个时钟的速率是

80兆赫兹

另外一类是有双核的微处理器

包括一个32位的ARM CortexM4

微处理器

它的时钟的速度是150兆赫兹

还有一个就是32位的

ARM CortexM0微处理器

它的时钟的速度是100兆赫兹

这个是PSoC3

它的产品系列的这个图谱

所有的PSoC3

它都具有这些设备

包括8051微处理器

然后还有就是Capsense的功能

DMA也就是直接存储器访问的功能

还有LCD的驱动

另外还有个实时时钟RTC

另外还有就是定时器

计速器PWM

叫TCPWM

我们在实验中用到的

是这个PSoC3

四个系列中最高的系列

也就是PSoC3800系列里头的一个芯片

这个系列可以用于高精度的

模拟信号的处理

它包括ΔΣADC

然后还有DAC

然后模拟电压比较器

另外还有就是运放

另外就是它还有USB

以及I2C的功能

另外有一个系列的芯片

它还有CAN这个通信的功能

这是PSoC5产品系列的图谱

那么PSoC5所有的芯片

它都有这些设备

第一个就是ARM CortexM3的

微处理器

另外还有Capsense DMA

LCD RTC以及TCPWM的功能

这些功能跟PSoC3是类似的

那在它四个系列的产品中

我们实验室用到的这个芯片

也是它的最高的系列

PSoC5800系列的产品

它也是可以进行

高精度的模拟信号的处理

包括ADC DAC然后电压比较器运放

另外也有USB I2C和CAN的功能

这是PSoC5系列

接下来看一下PSoC6系列的

这个产品

那么PSoC6系列

也是有四个系列的产品

那么我们在实验中用到的

也是它的这个最高的系列的产品

就是PSoC63系列产品

然后在PSoC63的微处理器中

它都有这个蓝牙无线的功能

另外都是双核的微处理器

它的这个设备会包括ADC

DAC 电压比较器

然后有CAN等等

有这么一些功能的设备

这是它的这个几个系列的产品

接下来看一下PSoC的结构

我们以PSoC3和5为例

因为PSoC3和5

它的这个结构是类似的

在它的这个中间

有一个微处理器子系统

然后PSoC3

它的内核是8051

然后PSoC5

是ARM CortexM3

然后在微处理器它的旁边

也有编程和调试的接口

另外在左边

也显示了它的存储器子系统

包括EEPROM SRAM

Flash以及一个外部存储器接口

EMIF

在微处理器子系统的周围

有一圈黑色的线

这个是代表它的系统总线

这个系统总线

将微处理器子系统跟上面的数字系统

和下面的模拟系统

以及左边的系统资源连接在一起

那上面的数字子系统中

包括一些可编程的数字模块

可以用来设计一些数字的设备

另外它还有一些固定功能的数字设备

包括CAN I2C

然后USB以及定时器计速器

和PWM等等

在它的下边是这个模拟子系统

包括ADC还有就是运放和电压比较器

另外还有就是LCD驱动器

然后数字滤波

DAC Capsense等等

在这个图的左边

还有一些系统资源

另外就是我们可以看到

在它的这个图的这个最外边

有一圈黑色的线

这个黑色的线

代表的是它的数字互联的这个结构

那么这个数字互联的结构

把它的数字系统跟外部的这个

GPIO端口连接在一起了

然后在这个黑色的线的这个外边

还有一圈灰色的线

这个灰色的线代表的是

模拟的互联的结构

那么它把模拟子系统

和外部的GPIO接口连接在一起了

接下来再看一下PSoC6的结构

我们以PSoC63为例

那么在这个图上面

左边显示了PSoC63系列

它有两个ARM微处理器

CortexM4和CortexM0

另外这两个微处理器

它们都自带一个8K的内存

然后在微处理器的下边

有这个存储器

包括SRAM和Flash

另外再下面还有一些设备

这个Crypto这个设备

是一个用于加密的一个

协处理器

然后eFuse用来存储这个密钥

另外它还有DMA和RTC

那么整个这个微处理器子系统

它是通过一个

AMBA的这个总线结构

来进行互联的

另外也通过一个叫IPC的

这个通信模块

来使得这个两个ARM微处理器之间

可以进行通信

在中间的这个上部

有模拟的可编程的这个设备

包括运放比较器

另外还有ADC和DAC

以及Capsense

然后在中间显示的是

它的数字的可编程模块

UDB以及TCPWM

这个数字设备

然后再下来是显示了它的

这个通信的接口

包括这个I2S SPI等等

另外在最下方显示了

它有这个蓝牙的模块

在图的这个右边

显示了它的这个GPIO端口

以及它的可编程的

互连和路由的结构

这是整个PSoC63它的结构图

在PSoC内部

我们说它都有数字的可编程的模块

UDB

那么UDB每一个模块

既可以单独的设计成一个数字设备

也可以把几个模块连接起来

来设计一个设备

例如左边的这四个UDB模块

其中有一个设计成了8位的SPI

这个接口

另外的三个UDB模块联合起来

设计成了一个I2C

Slave的一个模块

下面我们以PSoC5

它的一个芯片为例

来看一下它的原理图

那我们这个芯片的名字

是叫CY8C55系列的一个芯片

这个芯片有100个引脚

然后是一个表面贴封装的芯片

然后它的引脚图是这样子

在这个图上

有一些电源和地的引脚

那么这些电源和地的引脚

已经连线画出了它的原理图

我们看到对于电源的引脚

通常会通过一个

叫去耦电容的一个元件

连接到地

这个去耦电容是用来滤波的

也就是滤除这个高频的噪声

使得这个电源比较稳定

除了电源和地的接口以外

其它的这个接口绝大部分

就都是以GPIO的端口

也就是通用IO的端口

那么它的这个通用的IO端口

有6组

就是P1到P6 每一组都有八个位

0到7

所以总共有48个GPIO端口

这些GPIO端口

每一个都同时具有

模拟或者是数字的功能

另外有8种驱动方式

那么它的功能的选择和驱动方式

都可以通过软件编程来设置

最后看一下PSoC它的应用

PSoC的应用

也还是比较多

它可以用在这个汽车中

比如说汽车的一些仪表面盘的控制

还可以用在工业和医疗设备中

也可以用在这个物联网的一些设备

另外还有消费类电子设备

以及通信设备上面等等

比如说它也可以用在这个

可穿戴式设备上面

可以用在家电里头

可以用在一些医疗的

一些小设备上面等等

感谢您的观看