Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Интегралды схеманың түрі
Type of integrated circuit
PSoC (чиптегі бағдарламаланатын жүйе) – Cypress Semiconductor компаниясының микробасқарушы интегралды схемаларының отбасы. Бұл чиптерге CPU ядросы және конфигурацияланатын интеграцияланған аналогтық және цифрлық перифериялық құрылғылардың аралас сигналдық массивтері кіреді.
PSoC (programmable system on a chip) is a family of microcontroller integrated circuits by Cypress Semiconductor. These chips include a CPU core and mixed signal arrays of configurable integrated analog and digital peripherals.
Тарих
2002 жылы Cypress компаниясы PSoC 1-дің коммерциялық партияларын жеткізуді бастады. PSoC-ты насихаттау мақсатында Cypress 2002 және 2004 жылдары Circuit Cellar журналында "PSoC Design Challenge" сынды жарысқа демеушілік етті. 2013 жылдың сәуір айында Cypress төртінші буын PSoC 4-ті ұсынды. PSoC 4 құрамында 32 биттік ARM Cortex M0 CPU, бағдарламаланатын аналогтық блоктар (операциялық күшейткіштер және салыстырғыштар), бағдарламаланатын цифрлық блоктар (PLD негізіндегі UDB), бағдарламаланатын маршрутизация және икемді GPIO (кез келген функцияны кез келген тіреуге бағыттау мүмкіндігі), тізбекті байланыс блогы (SPI, UART, I²C үшін), таймер/санауыш/PWM блогы және тағы да басқалары бар. PSoC Sonicare тіс щеткалары және Adidas кроссовкалары сияқты қарапайым құрылғыларда, сондай-ақ TiVo приставкасы сияқты күрделі құрылғыларда қолданылады. Бір PSoC Apple iPod-тың сенсорлық дөңгелегіндегі сыйымдылықты сезімталдық функциясын іске асырады. 2014 жылы Cypress PSoC 4 отбасын Bluetooth Low Energy радиосымен және PSoC 4 Cortex M0 негізіндегі SoC-мен бір монолитті кристалға біріктіру арқылы кеңейтті. 2016 жылы Cypress ARM Cortex M0+ процессоры бар PSoC 4 S сериясын ұсынды.
In 2002, Cypress began shipping commercial quantities of the PSoC 1. To promote the PSoC, Cypress sponsored a "PSoC Design Challenge" in Circuit Cellar magazine in 2002 and 2004. In April 2013, Cypress released the fourth generation, PSoC 4. The PSoC 4 features a 32 bit ARM Cortex M0 CPU, with programmable analog blocks (operational amplifiers and comparators), programmable digital blocks (PLD based UDBs), programmable routing and flexible GPIO (route any function to any pin), a serial communication block (for SPI, UART, I²C), a timer/counter/PWM block and more. PSoC is used in devices as simple as Sonicare toothbrushes and Adidas sneakers, and as complex as the TiVo set top box. One PSoC implements capacitive sensing for the touch sensitive scroll wheel on the Apple iPod click wheel. In 2014, Cypress extended the PSoC 4 family by integrating a Bluetooth Low Energy radio along with a PSoC 4 Cortex M0 based SoC in a single, monolithic die. In 2016, Cypress released PSoC 4 S Series, featuring ARM Cortex M0+ CPU.
Шолу
PSoC интегралдық схемасы өзектен, конфигурацияланатын аналогты және цифрлық блоктардан, бағдарламаланатын маршруттаудан және өзара байланыстан тұрады. PSoC-дегі конфигурацияланатын блоктар басқа микроконтроллерлерден ең үлкен айырмашылықты құрайды. PSoC үш жеке жад кеңістігіне ие: деректер үшін беттелген SRAM, нұсқаулар мен тұрақты деректер үшін Flash жады және конфигурацияланатын логикалық блоктар мен функцияларды басқару және оларға қол жеткізу үшін I/O регистрлері. Құрылғы SONOS технологиясымен жасалған. PSoC ASIC-ке ұқсайды: блоктарға кең ауқымдағы функциялар тағайындалып, чипте өзара байланыстырылуы мүмкін. ASIC-тен айырмашылығы, арнайы конфигурацияны жасау үшін ешқандай арнайы өндіріс процесі қажет емес – тек Cypress-тің PSoC Designer (PSoC 1 үшін) немесе PSoC Creator (PSoC 3 / 4 / 5 үшін) IDE арқылы жасалған бастапқы код ғана қажет. PSoC қуат қосылғанда конфигурациялануы керек болғандықтан FPGA-ға да ұқсайды, бірақ бұл конфигурация құрылғыдағы Flash жадынан нұсқауларды жүктеу арқылы жүзеге асырылады. PSoC ең жақын микроконтроллердің PLD және бағдарламаланатын аналогпен үйлесімді түріне ұқсайды. Код пайдаланушы анықтаған шеткі функциялармен (компоненттер деп аталады) өзара әрекеттесу үшін орындалады, бұл үшін автоматты түрде жасалған API-лер мен үзіліс процедуралары қолданылады. PSoC Designer немесе PSoC Creator бастапқы конфигурация кодын жасайды. Екеуі де Visual Studio сияқты графикалық интерфейсте пайдаланушының қажеттіліктеріне сәйкес таңдалған компоненттерді инициализациялайтын API-лерді біріктіреді.
A PSoC integrated circuit is composed of a core, configurable analog and digital blocks, and programmable routing and interconnect. The configurable blocks in a PSoC are the biggest difference from other microcontrollers. PSoC has three separate memory spaces: paged SRAM for data, Flash memory for instructions and fixed data, and I/O registers for controlling and accessing the configurable logic blocks and functions. The device is created using SONOS technology. PSoC resembles an ASIC: blocks can be assigned a wide range of functions and interconnected on chip. Unlike an ASIC, there is no special manufacturing process required to create the custom configuration — only startup code that is created by Cypress' PSoC Designer (for PSoC 1) or PSoC Creator (for PSoC 3 / 4 / 5) IDE. PSoC resembles an FPGA in that at power up it must be configured, but this configuration occurs by loading instructions from the built in Flash memory. PSoC most closely resembles a microcontroller combined with a PLD and programmable analog. Code is executed to interact with the user specified peripheral functions (called "Components"), using automatically generated APIs and interrupt routines. PSoC Designer or PSoC Creator generate the startup configuration code. Both integrate APIs that initialize the user selected components upon the users needs in a Visual Studio like GUI.
Конфигурацияланатын аналогты және цифрлық блоктар
Конфигурацияланатын аналогтық және цифрлық блоктарды пайдалана отырып, инженерлер аралас сигналды кіріктірілген қосымшаларды құра алады және өзгерте алады. Цифрлық блоктар – блок тіркелгіштерін пайдаланып конфигурацияланатын күй машиналары. Цифрлық блоктардың екі түрі бар: Цифрлық құрылыс блоктары (DBBxx) және Цифрлық байланыс блоктары (DCBxx). Тек байланыс блоктарында ғана SPI, UART сияқты сериялық I/O пайдаланушы модульдері болуы мүмкін. Әрбір цифрлық блок 8 биттік ресурс ретінде қарастырылады, инженерлер оны алдын ала жасалған цифрлық функцияларды немесе пайдаланушы модульдерін (UM) пайдаланып конфигурациялай алады, немесе блоктарды біріктіре отырып, оларды 16, 24 немесе 32 биттік ресурстарға айналдыра алады. 16 биттік PWM және таймерлерді UM-дерді біріктіру арқылы құруға болады. Аналогтық блоктардың екі түрі бар. Үзіліссіз уақыт (CT) блоктары операциялық күшейткіш тізбегінен тұрады және ACBxx деп белгіленеді, мұнда xx – 00–03. Екінші түрі – күрделі аналогтық сигнал ағындарын қамтамасыз ететін және ASCxy белгісімен белгіленетін коммутаторлық конденсаторлық (SC) блоктары, мұнда x – қатар, y – аналогтық блок бағаны. Инженерлер әрбір модульді кез келген дизайнға сәйкес өзгерте алады.
Using configurable analog and digital blocks, designers can create and change mixed signal embedded applications. The digital blocks are state machines that are configured using the blocks registers. There are two types of digital blocks, Digital Building Blocks (DBBxx) and Digital Communication Blocks (DCBxx). Only the communication blocks can contain serial I/O user modules, such as SPI, UART, etc. Each digital block is considered an 8 bit resource that designers can configure using pre built digital functions or user modules (UM), or, by combining blocks, turn them into 16 , 24 , or 32 bit resources. Concatenating UMs together is how 16 bit PWMs and timers are created. There are two types of analog blocks. The continuous time (CT) blocks are composed of an op amp circuit and designated as ACBxx where xx is 00–03. The other type is the switch cap (SC) blocks, which allow complex analog signal flows and are designated by ASCxy where x is the row and y is the column of the analog block. Designers can modify and personalize each module to any design.
Бағдарламаланатын маршруттау және өзара байланыс
PSoC аралас сигналдық тізбектерінің икемді маршрутизациясы дизайнерлерге көптеген бәсекелес микроконтроллерлерге қарағанда I/O тіректерге және олардан сигналдарды еркін бағыттауға мүмкіндік береді. Жалпы шиналар сигналды мультиплекстеуге және логикалық операцияларды орындауға мүмкіндік береді. Cypress компаниясы бұл дизайнерлерге жобаны конфигурациялауға және сандық логикалық қақпалар тәсіліне немесе көбінесе бекітілген функциялары бар бәсекелес микроконтроллерлерге қарағанда жақсартуларды оңай және жылдам жасауға, сондай-ақ PCB-ны аз қайта жобалауға мүмкіндік береді деп санайды.
PSoC mixed signal arrays' flexible routing allows designers to route signals to and from I/O pins more freely than with many competing microcontrollers. Global buses allow for signal multiplexing and for performing logic operations. Cypress suggests that this allows designers to configure a design and make improvements more easily and faster and with fewer PCB redesigns than a digital logic gate approach or competing microcontrollers with more fixed function pins.
PSoC жобалаушысы
Бұл PSoC 1 құрылғыларын жобалау, түзету және бағдарламалауға арналған бірінші буын бағдарламалық IDE. Ол аналогтық және цифрлық перифериялық құрылғылардың алдын ала сипатталған кітапханасын, сондай-ақ сүйреп тастау арқылы жобалау ортасын ұсынатын бірегей мүмкіндіктерді енгізді. Бұл мүмкіндік кодтың динамикалық түрде жасалған API кітапханаларын пайдаланып, нақты жоба қажеттіліктеріне сәйкес өзгертуге мүмкіндік берді.
This is the first generation software IDE to design and debug and program the PSoC 1 devices. It introduced unique features including a library of pre characterized analog and digital peripherals in a drag and drop design environment which could then be customized to specific design needs by leveraging the dynamically generated API libraries of code.
PSoC жасаушысы
PSoC Creator – PSoC 3 / 4 / 5 құрылғыларын жобалауға, түзетуге және бағдарламалауға арналған екінші буын бағдарламалық IDE. Даму IDE оңай қолданылатын графикалық дизайн редакторымен біріктіріліп, қуатты аппараттық/бағдарламалық бірлесімді жобалау ортасын құрайды. PSoC Creator екі негізгі құрылымдық бөліктен тұрады. Бағдарлама пайдаланушыға чиптегі қолданыстағы тізбектерді және микроконтроллерлердегі шеткі құрылғыларға балама құрамдас бөліктерді таңдауға, конфигурациялауға және қосуға мүмкіндік береді. PSoC-ті ерекше ететіні – аппараттық құралдарда өзіне қажетті шеткі құрылғыларды жасау мүмкіндігі. Cypress жылына бірнеше рет компоненттік жиынтықтарды жариялайды. PSoC қолданушылары жаңа жабдық сатып алмастан немесе төлем жасамай-ақ, қолда бар аппараттық құралдары үшін жаңа шеткі құрылғыларды ала алады. PSoC Creator сонымен қатар I/O тіректеріне шеткі құрылғыларды тағайындауда үлкен икемділік береді.
PSoC Creator is the second generation software IDE to design debug and program the PSoC 3 / 4 / 5 devices. The development IDE is combined with an easy to use graphical design editor to form a powerful hardware/software co design environment. PSoC Creator consists of two basic building blocks. The program allows the user to select, configure and connect existing circuits on the chip and the components which are the equivalent of peripherals on MCUs. What makes PSoC intriguing is the possibility of creating its own application specific peripherals in hardware. Cypress publishes component packs several times a year. PSoC users get new peripherals for their existing hardware without being charged or having to buy new hardware. PSoC Creator also allows much freedom in the assignment of peripherals to I/O pins.
Кортекс-М
PSoC 4 және PSoC 5 үшін арналған жалпы ARM дамыту құралдары.
Generic ARM development tools for PSoC 4 and PSoC 5.