CY8C38 PSoC处理器开发方案

Cypress公司的PSoC CY8C38系列提供了一种新型的信号采集,信号处理和控制方法,并具有高精度,高带宽和高灵活性等特点,具有高性能的单周期 8051 微处理器内核,是一个高性能的可配置数字系统, 工作频率介于 DC 至 67 MHz 之间,在众多消费、工业和医学应用领域实现高度集成.本文介绍了CY8C38主要特性,简化的框图,可编程数字架构图和模拟子系统框图以及CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38系列处理器模块套件特性,电路图,材料清单和PCB元件布局图.

凭借其独特的可配置模块阵列，PSoC® 成为一个真正的系统级解决方案，可在单个芯片中提供微控制器单元 (MCU)、存储器、模拟和数字外设功能。 CY8C38 系列提供了一种新型的信号采集、信号处理和控制方法，并具有高精度、高带宽和高灵活性等特点。 其模拟功能涵盖了从热电偶信号（接近直流电压）到超声波信号的广泛信号范围。 CY8C38 系列可以处理数十个数据采集通道以及每个通用输入/ 输出 (GPIO) 引脚上的模拟输入。 CY8C38系列还是一个高性能的可配置数字系统，部分器件具有 USB、(I2C) 以及控制器区域网络 (CAN) 等接口。 除了通信接口之外，CY8C38 系列还具有易于配置的逻辑阵列，至所有 I/O 引脚的灵活路由，以及高性能的单周期 8051 微处理器内核。借助PSoC Creator ™这一基于层级的原理图设计输入工具，您可使用丰富的预建组件和布尔基元库来轻松创建系统级设计。使用 CY8C38系列不仅可以实现模拟和数字材料表的集成，而且只需通过简单的固件更新，即可轻松纳入最新的设计变更。

CY8C38 系列的超低功耗闪存可编程片上系统 (PSoC.) 器件是可扩放的 8 位 PSoC 3 和 32 位 PSoC 5 平台的一部分。 CY8C38 系列围绕 CPU 子系统提供了多个可配置的模拟、数字和互连电路模块。 通过将 CPU 同高度灵活的模拟子系统、数字子系统、路由及 I/O相结合，可以在众多消费、工业和医学应用领域实现高度集成。

CY8C38主要特性:

? 单周期 8051 CPU

? 工作频率介于 DC 至 67 MHz 之间

? 乘法和除法指令

? 上至 64KB 闪存程序存储器，100,000 次写循环，20 年保留时间和多种安全功能

? 最高可达 8 KB 的纠错码 (ECC) 或配置闪存

? 最高可达 8 KB 的 SRAM

? 最高可达 2 KB 可电擦除可编程只读存储器 (EEPROM)，1 百万 次写循环以及 20 年保留时间

? 24 通道直接存储器访问 (DMA)，多层 AHB[1] 总线访问

•可编程链式描述符和优先级

•支持高带宽 32 位传输

? 低电压、超低功耗

? 宽广的工作电压范围： 0.5 V 到 5.5 V

? 高效升压调节器（输入 0.5V，输出 1.8V-5.0V）

? 在 3 MHz 下为 0.8 mA，在 6 MHz 下为 1.2 mA，在 48 MHz下为 6.6 mA

? 低功耗模式包括：

•1 μA 睡眠模式，提供实时时钟和欠压检测 (LVD) 中断

•200 nA 休眠模式，RAM 保留数据

? 多功能 I/O 系统

? 28 至 72 个 I/O（62 个 GPIO，八个特别输入/ 输出 (SIO)，两个 USBIO[2]）

? 可从任意 GPIO 路由至任意数字或模拟外设

? LCD 驱动从任何 GPIO，上至 46 × 16 段[2]

? 任何 GPIO 均支持 CapSense®[3]

? 1.2V 至 5.5V I/O 接口电压，多达 4 个电压域

? 任何引脚或端口都可设置成可接受独立的可屏蔽 IRQ

? 施密特触发器晶体管- 晶体管逻辑 (TTL) 输入

? 集电极开路模式高电平/ 低电平

? 在上电复位 (POR) 时可配置 GPIO 引脚的状态

? SIO 具有 25 mA 的灌电流能力

? 数字外设

? 20 至 24 个基于可编程逻辑器件 (PLD) 的通用数字模块(UDB)

? Full CAN 2.0b RX 缓冲区（16 个）和 TX 缓冲区（8 个）[2]

? 全速 (FS) USB 2.0 12 Mbps （采用内部振荡器） [2]

? 多达 4 个 16 位可配置定时器、计数器和 PWM 模块

? 实现FIR 和IIR 滤波器

? 标准外设库

•8、16、24 和 32 位定时器、计数器和 PWM

•SPI, UART、I2C

• 目录中列出的许多其他外设

? 高级外设库

•循环冗余校验 (Cyclic Redundancy Check, CRC)

•伪随机序列 (Pseudo Random Sequence, PRS) 发生器

•本地互连网络 (LIN) 总线 2.0

•正交解码器

? 模拟外设 (1.71 V ? VDDA ? 5.5 V)

? -40 ℃ 至 +85℃ 时内部电压参考为 1.024 V ± 0.1%

? 具有 8 至 20 位分辨率的可配置 Delta-Sigma ADC

•采样率最高可达 192 ksps

•可编程增益级： ×0.25 到 ×16

•12 位模式，192-ksps，66-dB 信噪比和失真比(SINAD)，±1 位 INL/DNL

•16 位模式，48 ksps，84-dB SNR，±2 位 INL，±1 位 DNL

? 最多四个 8 位、8-Msps IDAC 或 1-Msps VDAC

? 四个响应时间为 95 ns 的电压比较器

? 最多四个驱动能力为 25 mA 的未赋定（uncommitted）运算放大器

? 最多四个可配置的多功能模拟模块。 配置示例包括可编程增益放大器 (PGA)、互阻放大器 (TIA)、混频器，以及采样和保持

? CapSense 支持

? 编程、调试和跟踪

? JTAG （4 线）接口，串行线调试 (SWD) （2 线）接口，以及单线浏览器 (SWV) 接口
? 八个地址断点和一个数据断点

? 4 KB 的指令跟踪缓冲区

? 支持通过 I2C、SPI、UART、USB 以及其他接口进行bootloader 编程

? 高精度的可编程时钟

? 涵盖整个温度和电压范围的 3 至 62 MHz 内部振荡器

? 4 至 25 MHz 晶振，能够实现晶振 PPM 精度

? 能够生成高达 67 MHz 的内部 PLL 时钟

? 32.768 kHz 监视晶振

? 频率为 1 kHz、33 kHz 和 100 kHz 的低功耗内部振荡器

? 温度和包装

? -40 ℃ 至 +85℃ 工业级温度

? 48 引脚 SSOP、48 引脚

图1.CY8C38简化的框图

图2.CY8C38 可编程数字架构图

图3.CY8C38模拟子系统框图

CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38系列处理器模块套件

CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38 Family Processor Module Kit

The CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38 Family Processor Module is designed to evaluate and experiment with Cypress’s PSoC 3 programmable system-on-chip design methodology and architecture.

This processor module must be used in conjunction with the PSoC Development Kit (CY8CKIT-001请见:http://solution.eccn.com/solution_2012021011161979.htm) to create designs utilizing on-board DVK resources or compatible expansion boards. This kit provides you with an additional processor module to use with different projects.

套件包括:

PSoC® CY8C38 Family Processor Module

Kit CD, which includes: PSoC Creator™, PSoC Programmer, and Documentation

图4.CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38处理器套件外形图


图5.CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38处理器电路图

图6.CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38处理器PCB元件布局图(顶层)

图7.CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38处理器PCB元件布局图(底层)


图8.CY8CKIT-009 PSoC® CY8C38处理器PCB布局图

CY8CKIT-009 PCB元件清单见:
CY8CKIT-009 PCB元件清单.xls

详情请见:
http://www.cypress.com/?rID=38240
和
http://www.cypress.com/?docID=35141