psoc原理及操作教程

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1、PSOC原理及操作教程第一章概述1.1什么是SOC？把微处理器、存储器、高密度逻辑电路、模拟和混合电路，以及其他电路集成到一个芯片上，构成一个具有信号采集、转换、存储和I/O处理功能的系统，称为片上系统（SoC-SystemonChip）。SoC采用超深亚微米加工工艺、IP（intellectualProperty）内核复用和软硬件协同设计技术，是超大规模集成电路的发展趋势。SOC又称为系统级芯片，它的设计称为集成系统的设计。集成系统和集成电路的关系相当于集成电路和分立元件的关系。在设计过程中，设计者面对的不再是电路芯片，而是能实现设计功能

2、的IP核库。设计者不必要在众多的模块电路中搜索所需要的电路芯片，只需要根据设计功能和固件特性选择相应的IP核。这些IP核将被集成系统复用。这种设计方法从传统的集成电路设计转向集成系统设计，从整个系统的角度出发，把处理机制、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计紧密地结合在一起，在单个芯片上完成整个系统的功能，设计的重心也从逻辑综合、布局布线转向系统的设计、软硬件的设计以及仿真，它的设计必须是从系统行为级开始的自上向下的设计方法。采用集成系统的设计方法完成同样功能所需的晶体管的数目可以降低很多。集成电路设计方法向集成系统设计方法的转变，

3、不仅是一种概念上的突破，同时也是信息技术发展的必然结果。从应用的角度划分，SoC包括专用型、可编程型（PSoC-ProgrammableSystemonChip）和OEM（OriginalEquipmentManufacturer原始设备生产商）型。可编程型基于IP内核，通过编程来选择构成产品，是SoC主要形式和重要应用方向，也是下面介绍的重点。1.2PSOC与单片机相比的特点PsoC与传统微控制器相比具有如下特点：1、PSoc基于IP内核，通过编程来选择构成产品，具有无与伦比的灵活性，是SoC主要形式和重要应用方向。例如：某一种型号的单片

4、机具有一个16位定时器和一个8位的定时器，那么在用户使用的过程中，只能用这两个定时器；PSoc则不同，以Cypress公司的CY8C29466为例，它里面提供了四种分别是8位、16位、24位和32的定时器，用户在使用的过程中可以根据需要在一定范围内灵活的选择自己需要的定时器，可以使用多个同一种定时器，也可以使用多种定时器，具有很大的灵活性。2、数字模块、模拟模块和MCU集成在一起。如图1.1所示PSoc不仅包含了一般的单片机具有的常用的数字模块，它还包含了多种放大器、电压比较器、模数转换、数模转换、滤波器和用来测量自身微控制器温度的Flas

5、hTemp模块。高度的集成化使得用户的设计快速高效且节省元器件。3、强大但简单易用的工具用户模块。用户模块是PSoC中预先定义和配置好的数字和模拟模块，并已对寄存器参数初始化。用户在使用的过程中只需要选择用户模块并对一些必要进行简单的配置即可。4、强大而高效的开发工具。Cypress公司提供的两种开发软件PSocDesigner和PSocexpress可以使用户的开发周期大大缩短。实践证明，一个以前从来都没学习过单片机的人学习PSoc要比学习其他单片机用的时间短。1.3PSOC发展过程PSoc的发展与单片机技术的发展密不可分，实际上就是单片

6、机技术在半导体工业不断发展，超大规模集成电路工艺水平的不断提高，深亚微米工艺已经走向成熟，以及EDA软件工具不断升级的今天发展的必然产物，它能极大地满足人们对电子系统的诸如缩小体积、减轻重量、降低功耗、提高可靠性、提高性能、增强保密性、降低系统成本等等多方面的要求。PSoc始于20世纪90年代中期，它的发展主要经历了以下几个阶段：1.1994年Motorola公司发布了FlexCore系统，这个系统是用来制作基于68000和PowerPC的定制微CPU。2.1995年，LSILogic公司采用SOC为SONY公司进行设计。以上两者是基于IP

7、核完成SOC设计的最早报道。3.1999年Atmel公司开发出首个基于RISC的现场可编程系统级集成电路FPSLIC-AT40KFPGA。4.之前推出的SOC均是数字逻辑系统。2000年Cypress公司首次推出了以CY8C25×××和CY8C26×××系列为代表混合信号SOC。混合信号SOC就是该片上系统既有数字逻辑系统，还有模拟功能，甚至还应该包括数模混合信号模块块、RF电路模块等众多功能模块。5.后来Cypress公司又相继推出了CY8C29×××/27×××/24×××/22×××/21×××等包含少量混合信号处理电路的PSoc.2

8、1世纪集成电路将进入SoC时代。SOC能够将越来越复杂的功能集成到芯片上，这使得集成电路发展成为集成系统，电子整机的功能将可以集成到一个芯片中。SOC将引领新一代嵌入式CPU的技