賽普拉斯PSoC 4：讓設(shè)計方案滿足未來之需

現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)越來越復(fù)雜，設(shè)計中工程師將會遇到諸多挑戰(zhàn)。產(chǎn)品需求的些許變化將導(dǎo)致系統(tǒng)的重新設(shè)計并直接影響上市周期，提高產(chǎn)品競爭力所需的創(chuàng)新帶來的設(shè)計風(fēng)險日益加重。然而，現(xiàn)有的MCU很難提供所需的模擬及數(shù)字匹配參考設(shè)計。賽普拉斯最新推出的PSoC4解決方案可為嵌入式設(shè)計帶來相當(dāng)于現(xiàn)場可編程ASIC的閃存器件，并且沒有生產(chǎn)周期或一次性工程費(fèi)用(NRE)方面的影響?；贏RM Cortex-M0內(nèi)核的PSoC4將可配置的模擬和數(shù)字電路以及片上微控制器緊密集成，不僅減少了組件數(shù)量，還解決了工程師感覺難以入手復(fù)雜的信號鏈設(shè)計。現(xiàn)在，賽普拉斯PSoC 4的首批兩個系列芯片PSoC 4100和PSoC4200已量產(chǎn)上市。相比通用MCU，PSoC 4特有的諸多優(yōu)勢極大地拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。

自由定義數(shù)字外設(shè)

PSoC 4創(chuàng)建了一種全新的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計模式，將高性能模擬、可編程邏輯、內(nèi)存及微控制器等功能全部集成在了一顆片上系統(tǒng)內(nèi)，簡化了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程，使最終產(chǎn)品的上市時間越來越短。在PSoC4內(nèi)部(目前僅PSoC4200支持)，有最多4個包含一組PLD、8位數(shù)據(jù)通道、FIFO和ALU的通用數(shù)字模塊(UDB)，通過使用超過50個數(shù)字功能元件庫，可方便地創(chuàng)建獨(dú)特的、可定制的外設(shè)。另外，UDB中的兩個可自由配置為I2C、SPI 或UART的串行通信模塊，根據(jù)系統(tǒng)配置可重置為所需的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字外設(shè)。

極簡的模擬信號鏈設(shè)計

PSoC 4系列具有的集成智能模擬組件，如集成于同一芯片上的運(yùn)放、低功耗比較器，以及快速逐次逼近型ADC，能夠滿足市場對通用型8位、16位單片機(jī)的需求，能夠輕而易舉地從專用單片機(jī)平臺過渡到強(qiáng)大而靈活的ARM平臺之上。該模擬子系統(tǒng)的實現(xiàn)沒有軟件開銷，可滿足精密級的模擬需求，是真正獨(dú)立于MCU子系統(tǒng)的硬件混合信號設(shè)計。

低功耗、低泄漏電流

PSoC4除了具有額外的處理能力和增強(qiáng)的數(shù)字模塊之外，還具有最佳的功耗，約為150 nA，同時還可保持SRAM存儲器、可編程邏輯工作，并從中斷中被快速喚醒。在停止模式(stop mode)下的耗電約為20 nA，同時保持從I/O引腳喚醒的能力。PSoC4中的比較器從Deep Sleep及Hibernate模式喚醒器件的時間也僅為25μS內(nèi)。此外，PSoC 4還擁有所有Cortex-M0器件中最寬的工作電壓范圍，支持介于1.71V到5.5V之間的全部模擬和數(shù)字工作電壓。

配備領(lǐng)先的電容式觸摸方案

除了低成本，PSoC4還同時配備了增強(qiáng)的CapSense電容式觸摸感應(yīng)功能。CapSense是賽普拉斯積累了近十年的電容式觸摸技術(shù)，具有多種傳感檢測方式和最佳的信噪比規(guī)格，以及超強(qiáng)的防水性能。PSoC將ARM Cortex-M0、模擬和數(shù)字架構(gòu)以及CapSense電容式觸摸技術(shù)進(jìn)行了完美結(jié)合，通過圖形化開發(fā)方式，即可在每個通用管腳上實現(xiàn)觸摸感應(yīng)。尤其是的自動調(diào)試模塊SmartSense，通過自動調(diào)節(jié)觸屏的電容門限達(dá)到對環(huán)境的自適應(yīng)，從根本上解決了實驗室調(diào)制與實際應(yīng)用間因環(huán)境不同而出現(xiàn)的差異。

全新的設(shè)計方式

PSoC 4擁有數(shù)十個PSoC 組件(PSoC Components)，即在賽普拉斯PSoC Creator IDE中以圖標(biāo)表示的“虛擬芯片”，這些組件加在一起的價格甚至可低至1美元。因此，新的PSoC 4架構(gòu)將會以極高的性價比優(yōu)勢挑戰(zhàn)現(xiàn)在專有的8位和16位微控制器(單片機(jī))，以及其他32位器件。

用于賽普拉斯PSoC3和PSoC 5架構(gòu)的PSoC Creator 2.2 集成開發(fā)環(huán)境(IDE)現(xiàn)在也可支持新的PSoC 4架構(gòu)。它除了具有強(qiáng)大的編譯器和編程器之外，還允許用戶將PSoC可編程硬件配置到定制的單芯片解決方案中。在內(nèi)容豐富的組件庫中，包含了超過100個預(yù)先驗證好的、可直接投產(chǎn)的模擬和數(shù)字組件，用戶可以將它們拖放到自己的設(shè)計之中，并將其按照多種應(yīng)用需求進(jìn)行配置，實現(xiàn)軟硬件協(xié)同設(shè)計，創(chuàng)建真正屬于自己的器件，確保產(chǎn)品的差異化并保護(hù)相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)。賽普拉斯可編程系統(tǒng)部產(chǎn)品市場經(jīng)理焦建表示，首批兩個系列的PSoC 4器件PSoC 4100和PSoC4200是專為產(chǎn)量大的低端8位、16位和32位嵌入式應(yīng)用而設(shè)計。這也是業(yè)界迄今唯一集成了高性能模擬、可編程邏輯、內(nèi)存及微控制器的嵌入式片上系統(tǒng)。”

PSoC 4的設(shè)計初衷是確保設(shè)計方案充分滿足未來需求。此外，它還能支持在設(shè)計過程中任何時間點(diǎn)上進(jìn)行固件修改，即便在產(chǎn)品現(xiàn)場使用階段也能修改固件。所有PSoC 4器件均支持動態(tài)重配置，從而使設(shè)計人員能即時修改資源，并利用更少的IC來完成任務(wù)。