사이프레스 PSoC

Cypress PSoC
PSoC 1 IC 칩
MiniProg 프로그래머/디버거 탑재 PSoC 1 커패시티브 센싱 개발 보드
PSoC 5LP 개발 키트

PSoC(Programmable System on a Chip)는 사이프레스반도체의 마이크로컨트롤러 집적회로 제품군이다.이러한 칩에는 구성 가능한 통합 아날로그 및 디지털 주변기기의 CPU 코어 및 혼합 신호 어레이가 포함됩니다.

역사

2002년에 사이프레스는 PSoC [1]1의 상업용 수량을 출하하기 시작했습니다.PSoC를 홍보하기 위해 Cypress는 2002년과 [2]2004년에 Circuit Zella 매거진에서 "PSoC Design Challenge"를 후원했습니다.

2013년 4월, Cypress는 제4세대 PSoC 4를 발매했습니다.PSoC 4는 32비트 ARM Cortex-M0 CPU를 갖추고 있으며, 프로그램 가능한 아날로그 블록(오퍼레이션 앰프 및 비교기), 프로그램 가능한 디지털 블록(PLD 기반 UDB), 프로그램 가능한 라우팅 및 유연한 GPIO(모든 기능을 핀으로 라우팅), 시리얼 통신 블록(SPI, UART, i/C2용)을 갖추고 있습니다.

PSoC는 Sonicare 칫솔이나 Adidas 운동화처럼 심플한 디바이스와 TiVo 셋톱 박스처럼 복잡한 디바이스에 사용됩니다.한 PSoC는 Apple iPod 클릭 [citation needed]휠의 터치 감지 스크롤 휠에 정전식 감지를 구현합니다.

2014년 Cypress는 블루투스 Low Energy 라디오와 PSoC 4 Cortex-M0 기반의 SoC를 일체형으로 통합함으로써 PSoC 4 패밀리를 확장했습니다.

2016년 사이프레스는 ARM Cortex-M0+[4] CPU를 탑재한 PSoC 4 S시리즈를 출시했다.

개요

PSoC 집적회로는 코어, 설정 가능한 아날로그 및 디지털 블록, 프로그램 가능한 라우팅 및 상호접속 등으로 구성된다.PSoC의 구성 가능한 블록은 다른 마이크로 컨트롤러와 가장 큰 차이입니다.

PSoC에는 데이터용 페이징 SRAM, 명령 및 고정 데이터용 플래시 메모리, 구성 가능한 논리 블록 및 함수를 제어 및 액세스하기 위한 I/O 레지스터의 3가지 메모리 공간이 있습니다.이 장치는 SONOS 기술을 사용하여 생성됩니다.

PSoC는 ASIC와 유사합니다.블록은 다양한 기능을 할당하여 온칩으로 상호 접속할 수 있습니다.ASIC와 달리 커스텀 구성을 작성하기 위해 특별한 제조 프로세스가 필요하지 않습니다.단, Cypress의 PSoC Designer(PSoC 1용) 또는 PSoC Creator(PSoC 3/4/5용) IDE에 의해 작성된 스타트업 코드뿐입니다.

PSoC는 전원 투입 시 설정되어야 한다는 점에서 FPGA와 유사하지만 이 설정은 내장 플래시 메모리에서 명령을 로드함으로써 이루어집니다.

PSoC는 PLD와 프로그램 가능한 아날로그를 조합한 마이크로 컨트롤러와 매우 유사합니다.코드는 자동으로 생성된 API와 인터럽트 루틴을 사용하여 사용자 지정 주변 함수('컴포넌트'라고 함)와 상호 작용하기 위해 실행됩니다.PSoC Designer 또는 PSoC Creator가 스타트업 컨피규레이션코드를 생성합니다.둘 다 사용자가 선택한 컴포넌트를 Visual Studio와 같은 GUI에서 사용자가 필요로 할 때 초기화하는 API를 통합합니다.

설정 가능한 아날로그 및 디지털 블록

PSoC 블록의 예시

설계자는 구성 가능한 아날로그 및 디지털 블록을 사용하여 혼합 신호 내장 애플리케이션을 만들고 변경할 수 있습니다.디지털 블록은 블록 레지스터를 사용하여 구성된 상태 기계입니다.디지털 블록에는 Digital Building Blocks(DBBxx; 디지털 빌딩 블록)와 Digital Communication Blocks(DCBxx; 디지털 통신 블록)의 2종류가 있습니다.SPI, UART 등의 시리얼 I/O 사용자 모듈을 포함할 수 있는 것은 통신 블록뿐입니다.

각 디지털 블록은 설계자가 사전 구축된 디지털 기능 또는 사용자 모듈(UM)을 사용하여 구성할 수 있는8비트 리소스로 간주됩니다.또한 블록을 조합하여 16비트, 24비트 또는 32비트 리소스로 변환할 수 있습니다.UM을 연결하면 16비트 PWM과 타이머가 생성됩니다.

아날로그 블록에는 두 가지 유형이 있습니다.Continuous Time(CT; 연속시간) 블록은 op-amp 회선으로 구성되며 ACBxx 로 지정됩니다.xx 는 00 ~03 입니다.다른 하나는 Switch Cap(SC; 스위치캡) 블록입니다.이 블록은 복잡한 아날로그 신호 흐름을 허용하며 ASCxy에 의해 지정됩니다.x는 행이고 y는 아날로그 블록의 컬럼입니다.설계자는 각 모듈을 임의의 설계에 맞게 수정 및 맞춤화할 수 있습니다.

프로그램 가능한 라우팅 및 상호 연결

PSoC 혼합 신호 어레이의 유연한 루팅을 통해 설계자는 다수의 경쟁 마이크로 컨트롤러보다 자유롭게 I/O 핀을 송수신할 수 있습니다.글로벌 버스를 사용하면 신호 다중화와 논리 연산을 수행할 수 있습니다.Cypress는 이를 통해 설계자가 디지털 로직 게이트 접근 방식이나 고정 기능 핀이 더 많은 경쟁 마이크로 컨트롤러보다 적은 수의 PCB 재설계를 통해 보다 쉽고 빠르게 설계를 구성하고 개선할 수 있다고 제안합니다.

시리즈

5개의 디바이스 패밀리가 있으며 각각 다른 마이크로컨트롤러 코어를 기반으로 합니다.

블루투스 저전력

사이프레스는 2014년부터 블루투스 저에너지(블루투스 스마트) 통합형 PSoC 4 BLE 기기를 제공하기 시작했다.아날로그 블록과 디지털 [7]블록을 활용하여 연결된 제품을 만드는 데 사용할 수 있습니다.사용자는 PSoC Creator에서 직접 BLE 모듈을 추가 및 구성할 수 있습니다.또한 Cypress는 Mindtree에서 라이선스를 취득한 완전한 Bluetooth Low Energy 스택과 Peripheral [8]및 Central 기능을 모두 갖추고 있습니다.PSoC 6 시리즈에는, Bluetooth 5 의 기능(확장 범위 이상)을 포함한 BLE 가 탑재된 버전이 포함되어 있습니다.

요약

PSoC 1 PSoC 3 PSoC 4 PSoC 5/5LP PSoC 6
8비트 M8C 코어
최대 24 MHz, 4 MIPS		 8 비트 8051 코어 (싱글 사이클)
최대 67 MHz, 33 MIPS		 32비트 ARM Cortex-M0
최대 48MHz, MIPS		 32비트 ARM Cortex-M3
최대 80 MHz, 84 MIPS		 32비트 ARM Cortex-M4(최대 150MHz)
32비트 ARM Cortex-M0+(옵션: 최대 100MHz)
플래시: 4 ~32 KB
SRAM: 256 바이트~2 KB		 플래시: 8KB~64KB
SRAM: 3~8KB		 플래시: 16KB~256KB
SRAM: 2 ~32 KB		 플래시: 32KB~256KB
SRAM: 8KB~64KB		 플래시: 512KB ~2048KB
SRAM: 128KB~512KB
쿼드 SPI를 사용하여 확장 가능
I²C, SPI, UART,
FS USB 2.0		 I²C, SPI, UART, LIN,
FS USB 2.0, I²S, CAN		 I²C, SPI, UART, CAN
.		 I²C, SPI, UART, LIN, CAN,

FS USB 2.0, I²S

 I²C, SPI, UART, LIN, BLE(옵션), FS USB 2.0(옵션 호스트 및 디바이스)
16 디지털 PSoC 블록 16~24 UDB(유니버설 디지털 블록) 4 ~ 8 UDB 20 ~ 24 UDB 0 ~ 12 UDB
Delta-Sigma ADC(6~14비트)x 1

131 ksps (8비트시)

1 Sigma-Delta ADC(용량 감지용)

최대 2개의 DAC(6~8비트)

 Delta-Sigma ADC(8~20비트)x 1

192 ksps (12비트 시)

최대 4개의 DAC(8비트)

 SAR ADC(12비트)×1

1 Msp (12 비트시)

최대 2개의 DAC(7~8비트)

 Delta-Sigma ADC(8~20비트)x 1

192 ksps (12비트)

SAR ADC × 2 (12 비트)

1 Msp (12 비트시)

최대 4개의 DAC(8비트)

 SAR ADC(12비트)×1 MSPS

1 12비트 전압 모드 DAC

최대 64 I/O 최대 72 I/O 최대 98 I/O 최대 72 I/O 최대 104 I/O
동작시: 1.7V~5.25V
액티브: 2 mA,
sleep: 3μA
휴지 상태:		 동작시: 0.5V~5.5V
액티브: 1.2 mA,
sleep: 1μA,
휴지 상태: 200nA		 동작시 : 1.71V ~ 5.5V
액티브: 1.6 mA,
sleep: 1.3μA,
휴지 상태: 150nA		 동작시: 2.7V~5.5V
액티브: 2 mA,
sleep: 2μA,
휴지 상태: 300nA
ICE Cube 및 FlexPod 필요 온칩 SWD, 디버깅 온칩 JTAG, SWD, SWV,
디버깅, 트레이스
CY8CKIT-001 개발 키트 CY8CKIT-001 개발 키트
CY8CKIT-030 개발 키트		 CY8CKIT-040 4000 파이오니어 키트
CY8CKIT-042 4200 파이오니어 키트

CY8CKIT-043 4200M 시제품 키트

CY8CKIT-044 4200M 파이오니어 키트

CY8CKIT-046 4200L 파이오니어 키트
CY8CKIT-049 4100 프로토타입 키트

 CY8CKIT-001 개발 키트
CY8CKIT-050 개발 키트
CY8CKIT-059 프로토타입 키트		 CY8CKIT-062-BLE 파이오니어 키트

개발 도구

PSoC 디자이너

PSoC 1 디바이스를 설계, 디버깅 및 프로그래밍하는 최초의 세대 소프트웨어 IDE입니다.드래그 앤 드롭 디자인 환경에서 미리 특징지어진 아날로그 및 디지털 주변기기의 라이브러리를 포함한 독특한 기능을 도입하여 동적으로 생성된 코드 API 라이브러리를 활용하여 특정 설계 요구에 맞게 커스터마이즈할 수 있게 되었습니다.

PSoC Creator

PSoC Creator는 PSoC 3/4/5 디바이스를 디버깅 및 프로그래밍하는 제2세대 소프트웨어 IDE입니다.개발 IDE는 사용하기 쉬운 그래피컬 디자인 에디터와 조합되어 강력한 하드웨어/소프트웨어 공동 설계 환경을 형성합니다.PSoC Creator는 2개의 기본 구성 요소로 구성됩니다.이 프로그램을 통해 사용자는 칩 상의 기존 회로와 MCU 상의 주변기기와 동등한 컴포넌트를 선택, 구성 및 연결할 수 있습니다.PSoC를 흥미롭게 하는 것은 하드웨어에 애플리케이션 고유의 주변기기를 작성할 수 있다는 점입니다.편백은 1년에 여러 번 컴포넌트 팩을 발행합니다.PSoC 사용자는 기존 하드웨어에 대해 새로운 주변기기를 구입하거나 충전할 필요가 없습니다.PSoC Creator는 I/O 핀에 주변기기를 자유롭게 할당할 수도 있습니다.

코텍스-M

주요 기사:ARM Cortex-M 개발 도구 목록

PSoC 4 및 PSoC 5용 범용 ARM 개발 도구.

문서

PSoC 4 / 5

모든 ARM 칩에 대한 문서 작성량은 특히 새로 온 사람에게 부담이 됩니다.과거 수십 년 동안 마이크로 컨트롤러에 대한 설명서는 단일 문서에 쉽게 포함되지만 칩이 발전함에 따라 설명서도 점점 커지고 있습니다.전체 문서는 IC 제조업체(Cypress Semiconductor)의 문서와 CPU 코어 벤더(ARM Holdings)의 문서로 구성되어 있기 때문에 모든 ARM 칩에 대해 특히 이해하기 어렵습니다.

일반적인 하향식 문서 트리는 제조원의 웹사이트, 제조원의 마케팅 슬라이드, 정확한 물리 칩 제조원의 데이터 시트, 일반적인 주변기기류와 물리 칩 패밀리의 측면을 설명하는 제조원의 상세 레퍼런스 매뉴얼, ARM 코어 범용 사용자 가이드, ARM 코어 테크니컬 레퍼런스 매뉴얼, ARM 아키텍처 레퍼런스입니다.e 명령 세트를 설명하는 매뉴얼.

PSoC 4/5 매뉴얼 트리(위에서 아래로)
  1. PSoC 웹사이트
  2. PSoC 마케팅 슬라이드
  3. PSoC 데이터 시트
  4. PSoC 레퍼런스 매뉴얼
  5. ARM 코어 웹사이트
  6. ARM 코어 범용 사용자 가이드
  7. ARM 코어 기술 참조 매뉴얼.
  8. ARM 아키텍처 참조 매뉴얼

Cypress Semiconductor에는 평가판 사용자 매뉴얼, 애플리케이션 노트, 시작 가이드, 소프트웨어 라이브러리 문서, 에라타 등의 추가 문서가 있습니다.PSoC 및 ARM 공식 문서에 대한 링크는 외부 링크 섹션을 참조하십시오.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 로이터: "Cypress, 칩 디바이스상의 PSoC 프로그래머블 시스템 출하량 5억대 돌파" 2009
  2. ^ 회선 셀러:"PSoC 설계 과제 2002"[dead link]
  3. ^ "Fully Qualified Production Silicon for Cypress's First Two PSoC® 4 Product Families Is Now Available". yahoo.com. Retrieved April 12, 2018.
  4. ^ Corp., Cypress Semiconductor. "Cypress Offers Complete Portfolio of Flexible PSoC ARM Cortex-M0 and Cortex-M0+ Solutions to Replace Legacy 8-Bit and 16-Bit Platforms". www.prnewswire.com. Retrieved March 4, 2016.
  5. ^ "Custom Peripherals Surround Cortex-M0 Platform".
  6. ^ "PSoC 6 CY8CKIT-062 Pioneer Kit - Cypress - DigiKey". www.digikey.com. Retrieved April 12, 2018.
  7. ^ "PSoC® 4 BLE (Bluetooth Smart)". Retrieved February 12, 2015.
  8. ^ "Cypress offering BLE chipset, Here's what you need to know". Retrieved February 12, 2015.

추가 정보

다음 항목도 참조하십시오.ARM Cortex-M에 관한 책 목록

외부 링크

Wikimedia Commons에는 Cypress PSoC 관련 미디어가 있습니다.
Wikibooks는, 이하의 토픽에 관한 서적을 준비하고 있습니다.Embedded Systems / Cypress PSoC Microcontroller
PSoC 공식 문서
ARM PSoC 4/5 공식 문서
주요 기사: ARM Cortex-M 외부 링크
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