- Khối tạo điện ỏp tham chiếu chớnh xỏc
1.Tổng quan hệ thống :
Cỏc vi điều khiển PsoC dựa trờn kiến trỳc CISC 8-bit. Cấu trỳc chung của chỳng bao gồm cỏc khối sau đõy :
Khối CPU : là trung tõm của vi điều khiển cú chức năng thực hiện lệnh và điều khiển chu trỡnh hoạt động (workflow) của cỏc khối chức năng khỏc
năng lập trỡnh được. Cỏc tần số được tạo ra dựa trờn tần số tham chiếu bờn trong PsoC hoặc được cung cấp từ bờn ngoài PsoC.
Khối điều khiển Reset : kớch hoạt cho vi điều khiển hoạt động cũng như giỳp hồi phục trạng thỏi hoạt động bỡnh thường của VDK khi xảy ra lỗi.
Bộ định thời Watch-Dog : được sử dụng để phỏt hiện ra cỏc vũng lặp vụ hạn trong chương trỡnh.
Bộ định thời Sleep : cú thể kớch hoạt vi điều khiển theo chu kỡ để thoỏt ra khỏi chế độ tiết kiệm cụng suất. Nú cũng cú thể được sử dụng như một bộ định thời thụng thường.
Cỏc chõn vào/ra : giỳp cho việc giao tiếp giữa CPU và cỏc khối chức năng số/tương tự lập trỡnh được cũng như giao tiếp với ngoại vi.
Khối chức năng số : cú khả năng lập trỡnh được cho phộp người sử dụng tự cấu hỡnh nờn cỏc thành phần số tựy biến.
Khối chức năng tương tự : cú khả năng lập trỡnh được cho phộp người sử dụng tự cấu hỡnh nờn cỏc thành phần tương tự như cỏc bộ chuyển đổi dữ liệu AD/DA, cỏc bộ lọc, bộ thu nhận mó đa tần rời rạc DTMF, bộ đảo, cỏc bộ khuếch đại thuật toỏn OA.
Khối điều khiển ngắt : cú chức năng xử lý cỏc yờu cầu ngắt trong trường hợp cần thiết.
Khối điều khiển I2C : giỳp cho PsoC giao tiếp với cỏc phần cứng khỏc theo chuyẩn I2C
Khối tạo điện ỏp tham chiếu : cần thiết cho cỏc thành phần analog và nằm bờn trong cỏc khối tương tự cú khả năng lập trỡnh được.
Bộ nhõn tổng MAC : thực hiện cỏc phộp nhõn cú dấu 8 bớt
Hệ thống SMP : cú thể được sử dụng như 1 phần của bộ chuyển dổi điện ỏp. Vớ dụ, nú cú thể cung cấp cụng suất cho 1 VDK hoạt động chỉ bằng 1 pin 1.5V duy nhất.
2. CPU
Trong suốt quỏ trỡnh thực hiện CT, cỏc lệnh được nap trong bộ nhớ chương trỡnh (bộ nhớ nhanh dạng flash) giống như cỏc VDK thụng thường. CPU tỡm nạp 1 lệnh tại 1 thời điểm từ bộ nhớ CT, giải mó lệnh và thực hiện cỏc chức năng tương ứng. CPU cú 5 thanh ghi trong là PC (Program Counter- Thanh ghi đếm CT) , SP(Stack Pointer- Thanh ghi con trỏ stack), A(Accumulator-Thanh ghi tớch lũy), X(Index- Thanh ghi chỉ số), và F(Flag-Thanh ghi cờ trạng thỏi) được sử dụng bởi ALU và khối giải mó lệnh, chỳng cũng được sử dụng kết hợp trong quỏ trỡnh thực hiện lệnh.
Cỏc thanh ghi trong của CPU
Thanh ghi đếm CT - Program counter (PC) : đuợc dựng như 1 con trỏ lưu trữ địa chỉ của lệnh sẽ được thực hiờn tiếp theo. Với mỗi một cõu lệnh mới, giỏ trị của PC sẽ trỏ vào địa chỉ của lệnh tiếp theo trong bộ nhớ CT, lệnh này sẽ được giải mó và thực thi.
Thanh ghi con trỏ stack - Stack pointer (SP) : lưu trữ địa chỉ của bộ nhớ RAM, là nơi mà dữ liệu được ghi vào hoặc đọc ra nhờ cỏc lệnh PUSH và POP tương ứng. Khi những lệnh này được thực hiện, giỏ trị của SP sẽ tự động tăng hoặc giảm tương ứng.
Thanh ghi tớch lũy - Accumulator register (A) : là thanh ghi chớnh được dựng trong cỏc thuật toỏn, cỏc phộp toỏn logic hoặc trao đổi dữ liệu.
Thanh ghi chỉ số - Index register (X) : cú thể được sử dụng như thanh ghi tớch lũy trong một số lớn cỏc lệnh. Thanh ghi chỉ số X cũng được sử dụng để lưu trữ chỉ số địa chỉ (chỉ số trong cỏc vũng lặp)
Thanh ghi cờ trạng thỏi - Flag register (F) : Cỏc bớt của thanh ghi này mụ tả cỏc kết quả sau khi một lệnh được thực hiện. Nú cú 1 vai trũ trong việc lựa chọn 1 trang(page) bộ nhớ RAM khi vi điều khiển PsoC cú nhiều hơn 256 byte RAM. Bớt trạng thỏi Zero(Z) chỉ ra thanh ghi tớch lũy lưu giữ giỏ trị 0, trong khi bớt nhớ Carry(C) chỉ ra rằng cỏc phộp toỏn logic hoặc cỏc thuật toỏn được thực hiện cú nhớ dữ liệu.
Đơn vị toỏn học và logic - Arithmetic logic unit (ALU) : Là thành phần chuẩn húa của CPU, được sử dụng để thực hiện cỏc phộp toỏn +, -, dịch trỏi/phải cũng như cỏc phộp toỏn logic. Dữ liệu xử lý bởi cỏc lệnh này cú thể được lưu trong cỏc thanh ghi trong A , X hoăck bộ nhớ RAM trong.
Lưu ý : PSoC chỉ cú 5 thanh ghi nhưng rất linh hoạt khi lập trỡnh do PSoC cú RAM nội thời gian truy xuất nhanh cho nờn khi thực hiện trao đổi dữ liệu cú thể thực hiện lưu trữ/hoặc truy xuất trực tiếp vào RAM nội theo cỏc mode truy xuất địa chỉ mà vẫn đạt được hiệu suất mong muốn.