- 5
3.2. Tổng quan cấu trúc và tính năng của PSoC 5 4-
PSoC là một từ viết tắt của cụm từ tiếng anh: Programable System on Chip nghĩa là hệ thống khả trình trên một chip. Các chip chế tạo theo công nghệ PSoC là chip điều khiển thông minh có tính linh hoạt cao, chi phí công nghệ phục vụ nghiên cứu và phát triển ban đầu khá thấp, giá thành chip thấp, hỗ trợ kỹ thuật tốt với phần mềm phát triển dễ sử dụng.
Thành phần của chip PSoC bao gồm các khối ngoại vi số và t−ơng tự có thể cấu hình đ−ợc, một bộ vi xử lý 8 bit, bộ nhớ ch−ơng trình (EEROM) có thể lập trình đ−ợc và có bộ nhớ RAM lớn. Để lập trình hệ thống và cài ch−ơng trình điều khiển vào chip thì ta cần có phần mềm lập trình và một kit phát triển do hãng chế tạo chip cung cấp, Ví dụ nh− các chip PSoC của hãng Cypress thì ng−ời lập trình cần có phần mềm PSoC Designer. Phần mềm thiết kế đ−ợc xây dựng trên cơ sở h−ớng đối t−ợng với cấu trúc module hoá. Mỗi khối chức năng là một module mềm. Việc lập cấu hình cho chip nh− thế nào là tuỳ thuộc vào ng−ời lập trình thông qua một số th− viện chuẩn. Ng−ời lập trình thiết lập cấu hình trên chip chỉ đơn giản bằng cách muốn chip có những chức năng gì thì kéo chức năng đó và thả vào khối tài nguyên số hoặc t−ơng tự, hoặc cả hai. (Bản chất đây là ph−ơng pháp lập trình kéo thả). Việc thiết lập ngắt trên chân nào, loại ngắt gì, các chân vào ra đ−ợc hoạt động nh− thế nào đều tuỳ thuộc vào việc thiết lập của ng−ời lập trình cho PSoC. Chip PSoC có nhiều họ đối với mỗi họ nó cung cấp phần cứng khác nhau, có bao nhiêu chân, chức năng mỗi chân, số l−ợng các khối và tốc độ của chúng. Đối với chip PSoC họ CY8C27xxx cung cấp.
1). Bộ vi xử lý với cấu trúc Harvard.
5 Tốc độ của vi xử lý lên đến 24 MHz.
5 Hoạt động ở tốc độ cao mà năng l−ợng tiêu hao ít.
5 Dải điện áp hoạt động từ 3,0 đến 5,25V.
5 Điện áp hoạt động có thể giảm xuống 1,0V sử dụng chế độ kích điện áp.
5 Hoạt động trong dải nhiệt độ từ - 40 °C đến 85 °C.
2). Các khối ngoại vi có thể hoạt động độc lập hoặc kết hợp
5 12 khối ngoại vi t−ơng tự có thể đ−ợc thiết lập để đ−ợc thiết lập để đáp ứng yêu cầu bài toán.
x Các bộ ADC lên tới 14 bit.
x Các bộ DAC lên tới 9 bit.
x Các bộ khuyếch đại có thể lập trình đ−ợc hệ số khuyếch đại.
x Các bộ lọc và các bộ so sánh có thể lập trình đ−ợc.
5 8 khối ngoại vi số có thể đ−ợc lập để làm các nhiệm vụ:
x Các bộ định thời đa chức năng, đếm sự kiện, đồng hồ thời gian thực, bộ điều chế độ rộng xung có và không có dải chết( dead band).
x Các module kiểm tra lỗi (CRC modules).
x Hai bộ truyền thông nối tiếp không đồng bộ hai chiều.
x Các bộ truyền thông SPI Master hoặc Slaver có thể cấu hình đ−ợc.
x Có thể kết nối với các chân vào ra.
3). Bộ nhớ linh hoạt trên chip
5 Không gian bộ nhớ ch−ơng trình Flash từ 4K đến 16K, phụ thuộc vào từng loại chip với chu kỳ ghi xoá cho bộ Flash là 50.000 lần.
5 Không gian bộ nhớ RAM là 256 byte.
5 Chip có thể lập trình thông qua chuẩn nối tiếp (ISSP).
5 Bộ nhớ Flash có thể đ−ợc nâng cấp từng phần.
5 Chế độ bảo mật đa năng tin cậy.
5 Có thể tạo đ−ợc không gian bộ Flash trên chip lên tới 2,304 byte.
4). Có thể lập đ−ợc cấu hình cho từng chân của chip
5 Đầu ra logic cung cấp dòng 25mA với điện trở treo cao hoặc thấp bên trong.
5 Thay đổi d−ợc ngắt trên từng chân.
5 Đầu ra t−ơng tự có thể cung cấp dòng tới 40mA.
5 Đ−ờng ra đa chức năng có từ 6 đến 44 tuỳ thuộc vào từng loại chip.
5). Xung nhịp của chip có thể lập trình đ−ợc
5 Bộ tạo dao động 24/48 MHz bên trong( Độ chính xác là 2,5%).
5 Có thể lựa chọn bộ dao động ngoài lên tới 24MHz.
5 Bộ tạo dao động thạch anh 32,768 kHz bên trong.
5 Bộ tạo dao động tốc độ thấp bên trong sử dụng cho Watchdog và Sleep.
6). Ngoại vi đ−ợc thiết lập sẵn
5 Bộ định thời Watch dog và sleep phục vụ chế độ an toàn và chế độ nghỉ.
5 Module truyền thông I2C Master và I2C Slave tốc độ lên tới 400kHz.
5 Module phát hiện điện áp thấp đ−ợc cấu hình bởi ng−ời sử dụng.
7). Công cụ phát triển
5 Phần mềm phát triển miễn phí (PSoCCTM Designer).
5 Bộ lập trình và bộ mô phỏng với đầy đủ tính năng.
5 Mô phỏng ở tốc độ cao.