PSOC中文资料

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详细的赛普拉斯PSOC中文资料，主要针对CY8C系列的，内有开发板原理图

PSoC简单介绍
随着大规模集成电路技术的不断发展，嵌入式计算机系统开始从MCU逐步过渡到SoC的新阶段。
将整个电子系统集成在同一芯片上，称为片上系统（System on chip，简称SoC），或称为系统级芯片。SoC技术以超深亚微米UDSM（Ultra-Deep Submicron）工艺、知识产权核IP Core（Intellectual Property Core）复用和软硬件协同设计技术为支撑，是当今超大规模集成电路VLSI的发展趋势，对微电子技术及其应用领域是一种革命性的变革。SoC把处理器核、存储器、高密度逻辑电路、模拟和混合信号电路、DSP预处理及其他功能的电路集成到一个芯片上，在芯片内部实现信号采集、转换、存储、处理和I/O接口以及电子产品所需要的所有的功能，形成片上系统。
2000年Cypress公司倡导并推出完全基于通用IP核，由可编程选择来构成产品SoC。这种可编程选择的SoC取名为PSoC（可编程片上系统），它是由基本的CPU内核（M8C）和预设外围部件组成。Cypress公司将多种数字和模拟器件、微处理器、处理器外围单元、外围接口电路集成到PSoC上，在周围集成的模拟和数字外围器件阵列都是动态可配置，利用芯片内部的可编程互联阵列，可以有效地配置芯片上的模拟和数字资源，达到可编程片上系统的目的。对于用户来说，只需按产品的功能来选择相应的功能模块，从而构建自己的产品系统。
PSoC的独特之处在于它提供的是一种“模拟+数字”的混合信号可配置系统，也就是说，Cypress公司将可配置模拟技术的概念引入了平台之中。同时，PSoC器件提供了ASIC的优点，但却没有典型的ASIC NRE或周转时间。单个PSoC器件能够集成多大100个外围器件和微控制器，从而节省了客户的设计时间，缩减了印制板空间和功耗。这种“模拟+数字”的可配置SoC将使设计灵活性最大化，它是一种硬件可配置软件可编程系统，PSoC的用户可获得软硬两方面的编程灵活性。模拟与数字的协同是嵌入式系统发展过程永恒不变得课题。
什么是PSoC？
PSoC=Programmable System on Chip 可编程片上系统
功能：
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可配置的模拟模块：ADCs、DACs、滤波器、放大器、比较器、调制器等。
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可配置的数字模块：时钟、计数器、PWMs、UART、SPI、I2C、IrDA等。
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4KB～32KB的FLASH用于代码存储：在Flash中模拟EEPROM
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256B～2KB的SRAM用于数据存储
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M8C微控制器：与Cypress USB使用相同的内核
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2 PSoC硬件结构
2.1 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2.1 PSoC总体结构图
（1） PS
oC内核
PSoC内核是PSoC系统中最核心的部分，其总体结构示意图如图2.2所示，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。
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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。
图2.2 PSoC Core总体结构图
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。如图2.3所示是PSoC中断控制器的原理图，表2.1是PSoC器件中断表。
图2.3 PSoC中断控制器原理图
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表2.1 PSoC器件中断表
（2） 数字
系统
数字系统由模块阵列里的4行数字模块、全局数字连接、阵列数字连接与行数字连接组成。不同系列器件所包含的数字模块数是不同的，设计人员可以有针对性地选择所需PSoC器件。
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（3） 模拟
系统
模拟系统由模块阵列里的4列模拟模块及其周围的模拟参考电压（Analog Reference）、模拟输入多路选择（Analog Input Muxing）和一个模拟驱动（Analog Drivers）组成。模拟系统最多可以有12个模拟模块，其数量取决于具体的器件。每个可配置的模拟模块由一个可以产生复杂模拟信号的运算放大器组成。每个模块列包含一个B类型的连续时钟模块（CT）、一个C类型的开关电容模块（SC）和一个D类型的开关电容模块（SC）。
（4） 系统
资源
系统资源提供了PSoC其他的一些功能，具体功能取决于所选的PSoC器件，主要包括：
①
能增强PSoC混合信号阵列灵活性的数字时钟；
②
能提供一个快速8位乘法运算和32位加法运算的4个乘法加法器；
③
用于信号处理应用的两个抽样器；
④
能执行I2C主从设备的I2C接口；
⑤
能够产生一个值为1.3V的内部参考电压；
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⑥
在关闭干电池供应的情况下，可以产生一个正常操作电压的电压泵；
⑦
允许每个I/O引脚连接到一个普通内部模拟总线的加强型模拟多路复用器；
⑧
一个速率达到12Mb/s的全速USB接口；
⑨
M8C支持的多种系统复位。
2.2
PSoC可编程数字模块
PSoC基本模块可以分为基本数字PSoC模块和基本模拟PSoC模块两大类。基本数字PSoC模块可以配置成如下的数字功能模块：计数器功能模块、定时器功能模块、脉宽调制功能模块、数字通信功能模块、伪随机序列功能模块、循环冗余检测功能模块等。（具体使用请参见PSoC用户模块的Datasheet）
2.3
PSoC可编程模拟模块
基本模拟PSoC模块可以配置成如下多种功能模块：模数转换器、数模转换器、放大器、滤波器、调制器、解调器、温度传感器、正弦波发生器等。（具体使用请参见PSoC用户模块的Datasheet）
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3 PSoC程序开发
PSoC程序开发既支持PSoC汇编语言编程，又支持PSoC C语言编程。
3.1
PSoC汇编语言编程
微处理器能执行的所有指令的集合称为指令系统。所谓机器语言就是指令的二进制编码表示，而汇编语言则是指令的符号表示。
（1） 内部
寄存器（5个）
M8C拥有5个内部寄存器（下左）, 对于每个内部寄存器，PSoC提供了特定的指令进行访问（下右）。
（2） 地址
空间（3种）
M8C地址空间有3种，分别是：ROM、RAM和寄存器。用户可以通过专用的地址和数据总线访问这些地址空间。PSoC设备地址空间的安排如图3.1所示。
图3.1

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