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初步
的PSoC
3 : CY8C34系列数据表
可编程系统级芯片(的PSoC
)
概述
凭借其独特的可配置模块阵列的PSoC
图3是一个真正的系统级解决方案,提供微控制器,存储器,模拟和数字
外设功能的单芯片。 CY8C34系列提供信号采集,信号处理和控制的现代化方法
以高精度,高带宽和高灵活性。模拟功能涵盖的范围从热电偶(接近直流电压)到
超声波信号。 CY8C34系列可以处理每个GPIO管脚数十个数据采集通道和模拟输入。该
CY8C34系列还是一个高性能的可配置数字系统,部分器件包括数字,如USB接口,
多主控I
2
C和CAN 。除了通信接口之外, CY8C34系列还具有易于配置的逻辑阵列,灵活
路由到所有的I / O引脚,以及一个高性能的单周期8051微处理器内核。设计人员可以轻松创建系统级
使用丰富的预建组件库的设计和使用的PSoC布尔基元
造物主 ,分层原理图设计
输入工具。 CY8C34系列提供的材料整合,同时轻松模拟和数字账单前所未有的机会
通过简单的固件更新,包容最后一刻的设计变更。
特点
单周期8051内核CPU
DC至48 MHz运行
乘法和除法指令
闪存程序存储器,高达64 KB, 100,000次写周期,
20年保留,多重安全保护功能
截至8 KB的闪存ECC或配置存储
高达8 KB的SRAM存储器
高达2 KB的EEPROM存储器, 100万次,有20多年的保留
24通道DMA ,多层AHB总线访问
可编程链式描述符和优先事项
高带宽32位传输的支持
低电压,超低功耗
宽工作电压范围: 0.5V至5.5V
从0.5V输入高效率升压型稳压器为1.8V - 5.0V
产量
330 μA在1 MHz ,1.2毫安6兆赫,5.6 mA的40兆赫
低功耗模式,包括:
200 nA的休眠与RAM保留和LVD模式
带实时时钟和低压复位1 μA睡眠模式
通用的I / O系统
28至72的I / O( GPIO 62 , 8 SIO , 2 USBIO
[1]
)
任何GPIO任何数字或模拟外设可路由
液晶显示器从任何GPIO直接驱动,高达46x16段
[1]
1.2V到5.5VI / O接口电压,高达4域
屏蔽的,在任何引脚或端口独立的IRQ
施密特触发器TTL输入
所有GPIO配置为开漏高/低,上拉/下拉,
高-Z或强输出
在动力配置的GPIO引脚的状态上电复位( POR )
25毫安下沉的SIO
数码外设
16至24个可编程的基于PLD的通用数字模块
完整的CAN 2.0B 16 RX , TX 8缓冲区
[1]
使用内部振荡器全速( FS ) USB 2.0 12 Mbps的
[1]
多达4个16位可配置定时器,计数器和PWM模块
标准外设库
8 , 16 , 24 ,和32位定时器,计数器和PWM
SPI , UART ,我
2
C
许多人在提供产品目录
先进的外设库
- 循环冗余校验( CRC)的
伪随机序列(PRS)发生器
LIN总线2.0
正交解码器
模拟外设( 1.71V
VDDA
5.5V)
1.024V ±横跨-40 0.9 %的内部参考电压° C至
+ 85°C ( 14 PPM / ° C)
可配置的Delta-Sigma ADC,具有12位分辨率
可编程增益级: x0.25到X16
12位模式, 192 ksps的70分贝信噪比, 1位INL / DNL
两个8位, 8 Msps的量的IDAC或1 Msps的VDACs
四个比较器, 75纳秒响应时间
未提交的两个运算放大器为25 mA驱动能力
两个可配置的多功能模拟模块。例如CON-
音型是PGA , TIA ,混频器和采样保持
编程,调试和跟踪
JTAG ( 4线) ,串行线调试( SWD ) ( 2线) ,以及单
线浏览器( SWV )接口
8个地址和1个数据断点
4 KB的指令追踪缓存
引导程序的编程支持通过我
2
C, SPI ,
UART ,USB等接口
精密的可编程时钟
1至48 MHz内部± 1 %的振荡器(在整个温度和
电压范围内)与PLL
4到33 MHz晶体振荡器,晶体PPM精度
内部PLL时钟产生高达48 MHz的
32.768 kHz钟表晶体振荡器
在1 kHz低功耗内部振荡器, 100千赫
温度及封装
-40 ° C至+ 85°C度的工业温度
48引脚SSOP封装,48引脚QFN封装, 68引脚QFN和100引脚TQFP
封装选项
1.只选择设备该功能。看
订购信息
有关详细信息,第92页。
赛普拉斯半导体公司
文件编号: 001-53304修订版* B
198冠军苑
圣荷西CA 95134-1709
,
408-943-2600
修订后的2009年12月3日
[+ ]反馈
初步
的PSoC
3 : CY8C34系列数据表
内容概述
1.架构概述......................................... 3
2.引脚............................................... .............................. 5
3.引脚说明.............................................. ........... 10
4. CPU ............................................... .................................... 10
4.1 8051 CPU ............................................... .................. 10
4.2寻址方式............................................... ..... 11
4.3指令集............................................... ........... 11
4.4 DMA与PHUB .............................................. ......... 15
4.5中断控制器............................................... .... 17
5.内存............................................... ........................... 17
5.1静态RAM ............................................... ................ 17
5.2闪存程序存储器............................................ 17
5.3闪存安全............................................... ............ 18
5.4 EEPROM ................................................ .................. 18
5.5外部存储器接口....................................... 18
5.6存储器映射............................................... ............. 19
6.系统集成.............................................. .... 22
6.1时钟系统............................................... ........ 22
6.2电力系统............................................... ........... 25
6.3复位................................................ ........................ 27
6.4 I / O系统与路由........................................... 29
7.数字子系统.............................................. ....... 35
7.1外设示例............................................... 35
7.2通用数字模块.............................................. 39
7.3 UDB阵列说明............................................. 42
7.4 DSI路由接口说明............................ 43
7.5 CAN ................................................ .......................... 44
7.6 USB ................................................ .......................... 46
7.7定时器,计数器和PWM .................................. 47
7.8 I
2
C ............................................................................ 47
8.模拟子系统.............................................. ...... 48
8.1模拟路由............................................... .......... 49
8.2 Δ-Σ ADC ............................................. ........ 51
8.3比较................................................ ............. 52
8.4运算放大器................................................ .................... 53
8.5可编程SC / CT模块.................................. 53
8.6 LCD直接驱动.............................................. ........ 55
8.7的CapSense ................................................ ................. 56
8.8温度传感器............................................... ............. 56
8.9 DAC ................................................ .......................... 56
8.10上/下变频混频器............................................. .......... 56
8.11采样和保持.............................................. ...... 57
9.编程,调试接口,
资源................................................. ....................... 57
9.1 JTAG接口............................................... .......... 58
9.2串行线调试接口..................................... 58
9.3调试功能............................................... ......... 58
9.4跟踪功能............................................... .......... 58
9.5单线浏览器接口.................................... 58
9.6编程功能............................................. 58
9.7设备安全............................................... ......... 58
10.开发支持........................................... 59
10.1文档................................................ ....... 59
10.2网上................................................ ..................... 59
10.3工具................................................ ....................... 59
11.电气特性................................... 60
11.1绝对最大额定值.................................... 60
11.2器件级规范.................................... 61
11.3电源调节............................................... .... 64
11.4输入和输出.............................................. ... 66
11.5模拟外设............................................... 70 ..
11.6数字外设............................................... ... 79
11.7记忆................................................ .................. 81
11.8的PSoC系统资源....................................... 87
11.9时钟................................................ .................. 89
12.订购信息........................................... 92
12.1品名约定................................. 94
13.包装............................................... .................... 95
14.修订历史.............................................. ........ 98
15.销售,解决方案和法律信息.... 99
文件编号: 001-53304修订版* B
第99 2
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3 : CY8C34系列数据表
1.体系结构概述
在介绍CY8C34系列的超低功耗,闪存可编程系统级芯片( PSoC )设备,一个可扩展的8位的一部分
PSoC 3和32位的PSoC
5平台。 CY8C34系列提供模拟,数字和互连电路的可配置模块
围绕CPU子系统。的CPU的一个非常灵活的模拟子系统,数字子系统,路由,以及I / O的组合
能够在各种消费电子,工业和医疗应用的高集成度。
图1-1 。简化框图
模拟互连
数字互连
SIO
个GPIO
系统范围
资源
用法示例UDB
XTAL
OSC
数字系统
通用数字模块阵列( 24× UDB )
SEQUENCER
8位
定时器
UDB
正交解码器
UDB
16位
PWM
UDB
16位PRS
UDB
UDB
UDB
4- 33兆赫
(可选
)
可以
2.0
I2C
主/
SLAVE
UDB
IC从机
UDB
UDB
8位SPI
UDB
12位SPI
UDB
8位
定时器
逻辑
UDB
UDB
UDB
个GPIO
UDB
UDB
UDB
UDB
IMO
4x
定时器
计数器
PWM
FS USB
2.0
USB
PHY
D+
D-
时钟树
逻辑
UDB
UART
UDB
UDB
12位PWM
UDB
UDB
UDB
个GPIO
32. 68千赫
7
(可选
)
RTC
定时器
系统总线
存储器系统
WDT
WAKE
个GPIO
EEPROM
SRAM
CPU系统
8051或
的Cortex M3
中央处理器
打断
调节器
Program&
DEBUG
节目
调试&
跟踪
个GPIO
EMIF
国际劳工组织
FL灰
PHUB
DMA
边界
扫描
系统时钟
个GPIO
电源管理
系统
SIOS
LCD直接
DRIVE
数字
滤波器
模拟系统
ADC
+
2x
运算放大器
-
POR和
LVD
睡觉
动力
1.71
5.5V
1.8V LDO
SMP
2个SC / CT模块
( TIA , PGA ,调音台等
)
3元
运算放大器
温度
传感器
的CapSense
1x
德尔西格
ADC
2个DAC
+
个GPIO
4x
CMP
-
0.5 5.5V
(可选
)
文件编号: 001-53304修订版* B
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3 : CY8C34系列数据表
图1-1
示出了CY8C34的主要部件
家庭。他们是:
8051 CPU子系统
非易失性子系统
编程,调试和测试子系统
输入和输出
时钟
动力
数字子系统
模拟子系统
PSoC的数字子系统提供了一半的独特的可配置
urability 。它从任何外围设备连接的数字信号中任
引脚通过数字系统互连( DSI ) 。这也
通过对小,速度快,低阵列提供灵活的功能
电源通用数字模块(UDB ) 。 PSoC Creator中提供
预构建和测试标准的数字外设库
( UART , SPI , LIN, PRS , CRC ,定时器,计数器, PWM , AND,OR ,
等)被映射到UDB阵列。设计人员可以
也可以方便地创建使用布尔基元由数字电路
是指图形设计输入的。每个UDB包含编程
序的阵列逻辑(PAL) /可编程逻辑器件(PLD )
的功能,再加上一个小型状态机引擎
支持多种外围设备。
除了UDB阵列的灵活性, PSoC还提供
可配置数字模块针对特定的功能。对于
CY8C34系列,这些模块包括4个16位定时器,
计数器和PWM模块;我
2
I2C从,掌握和多主;
全速USB ;和完整的CAN 2.0B 。
关于外设的更多详细信息,请参阅
“外设示例
数常量“
节本数据手册的第35页上。有关信息
在UDB , DSI及其他数字模块,请参阅
“数字子系统”
节本数据手册的第35页上。
PSoC的模拟子系统是其独特可配置所述第二半
urability 。所有的模拟性能是基于一个高度精确的
绝对参考电压小于0.9 %的误差比
温度和电压。可配置的模拟子系统
包括:
模拟多路复用器
比较
电压参考
模拟数字转换器(ADC)的
数字 - 模拟转换器(DAC )
所有GPIO引脚可以将模拟信号输入和输出设备
使用内部模拟总线。这使得器件接口
多达62个的离散模拟信号。模拟的心脏
子系统是一种快速,准确,可配置的Δ-Σ ADC
这些功能:
小于100 μV失调
0.2%的增益误差
积分非线性误差( INL)小于1 LSB
微分非线性误差( DNL)小于1 LSB
在信噪比( SNR)高于70分贝( Δ-Σ )
12位模式
此转换器解决了各种各样的精密模拟
应用程序包括一些最苛刻的传感器。
两个高速电压或电流DAC支持8位输出
在8 Msps的电流DAC ( IDAC )更新速率和1个信号
MSPS的DAC电压( VDAC ) 。它们可以被路由的任何出
GPIO引脚。您可以创建分辨率更高的电压PWM DAC
使用UDB阵列的输出。这可以被用来创建一个脉冲
宽度调制(PWM)的DAC高达10位的,在高达48千赫。
该DAC的数字在每个UDB支持PWM , PRS ,或
Δ-Σ算法,具有可编程的宽度。
除了在ADC和DAC ,模拟子系统
提供多种:
未提交的运算放大器
可配置的开关电容/连续时间( SC / CT )
块。这些支持:
跨阻放大器器
可编程增益放大器
调音台
其他类似的模拟组件
“模拟子系统”
该数据48页的第
表以了解更多详细信息。
PSoC的8051 CPU子系统是围绕一个周期
流水线8051 8位处理器上运行多达48兆赫。该CPU
子系统包括一个可编程的嵌套向量中断
控制器,DMA控制器和RAM 。 PSoC的嵌套向量
中断控制器通过允许CPU提供低等待时间
矢量直接到中断服务程序的首地址,
绕过由其他架构所需的跳转指令。
DMA控制器使外设交换数据
无需CPU参与。这使CPU运行速度变慢
(节能) ,或者使用这些CPU周期,提高perfor-
曼斯固件算法。单周期8051 CPU运行
10倍比标准8051处理器快。处理器
速度本身是可以配置的,允许活跃的功耗
被调谐为特定的应用程序。
文件编号: 001-53304修订版* B
第99 4
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的PSoC
3 : CY8C34系列数据表
PSoC的非易失性子系统由闪存,按字节写入的
EEPROM ,以及非易失性配置选项。它提供了
64 KB的片上闪存。 CPU可以单独重新编程
闪存模块,可实现启动加载程序。设计人员可以使
纠错码( ECC ),用于高可靠性的应用。
一个强大而灵活的保护模型能够保护用户的
敏感信息,允许选择性的内存块锁定
用于读写保护。高达2 KB字节可写的
EEPROM是可用的片上存储应用程序数据。
此外,选定的配置选项,如启动速度
和销驱动模式被存储在非易失性存储器中。这使得
设置上电复位( POR )后立即激活。
这三种类型的PSoC I / O都非常灵活。所有I / O有
即在POR时设置的驱动模式。 PSoC还提供了
四个I /通过VDDIO引脚O电压域。每个GPIO
具有模拟量I / O , LCD驱动器,的CapSense
[4]
,灵活的中断
代,压摆率控制,以及数字I / O能力。上的SIO
上的PSoC允许VDDIO的的Voh被独立设置,当使用
为输出。 SIO在输入模式下,他们都是高
阻抗。这是真实的,即使当该装置未通电或
当该端子电压高于供电电压。这使得
SIO非常适合使用在I
2
C总线,其中的PSoC可
不通电时,总线上的其它设备。 SIO引脚
也有应用,如高电流能力
LED驱动器。的可编程输入阈值特性
SIO可以用来使SIO功能作为通用
模拟比较器。对于带全速USB的USB设备
物理接口还提供( USBIO ) 。当不使用
USB这些引脚也可用于有限的数字功能
和器件编程。 PSoC的I / O是所有功能
详细介绍了
“I / O系统与路由”
上一节
本数据手册的第29页。
PSoC器件集成了灵活的内部时钟发生器,
专为高稳定,工厂调整为绝对的
准确度。内部主振荡器( IMO)是主时钟
基础系统,用1%的绝对精度在3兆赫。该
国际海事组织可以被配置为从3兆赫到48兆赫运行。多种
时钟的衍生物可以从主时钟产生
频率,以满足应用的需要。该装置提供了一个锁相环
以产生系统时钟频率,将其从48兆赫
IMO ,外部晶振或外部参考时钟。它还包含
一个单独的,非常低功耗的内部低速振荡器( ILO )
对于睡眠和看门狗定时器。一个32.768 kHz外部手表
液晶还支持实时时钟(RTC )使用的应用程序
阳离子。时钟以及可编程时钟分频器,
提供灵活性,能够满足大多数时序要求。
CY8C34系列支持宽电源电压工作范围
1.71至5.5V 。这允许操作的稳压电源等
为1.8 ±5%, 2.5V ±10% ,3.3V ±10% ,或5.0V ±10% ,或直接
从广泛的电池类型。此外,它提供了一个
集成的高效率同步升压转换器,可
从供电电源电压低至0.5V的器件。这
使设备能够直接从单电池供电的
或太阳能电池。此外,设计者还可以使用升压变换器
以产生由该装置所需要的其它电压,如3.3V
供应LCD玻璃的车程。升压器的输出可在
了Vboost针,允许在应用程序中的其它设备是
动力来自PSoC的。
PSoC支持多种低功耗模式。这些措施包括
200 nA的休眠模式,RAM保留和1 μA睡眠
模式与实时时钟( RTC ) 。在第二模式中的
可选的32.768 kHz钟表晶体连续运行和
保持一个精确的RTC 。
对所有主要功能模块,包括可编程
数字和模拟的外围设备,可以独立地控制
通过固件。这使得低功耗后台处理
当一些外设在不使用。这,反过来,提供了一种
只有1.2毫安时的CPU在运行器件总电流
6 MHz或1 MHz频率运行330 μA 。
关于PSoC功耗模式的详细信息将在
“权力
系统
节本数据手册的第25页上。
的PSoC采用JTAG ( 4线)或串行线调试( SWD ) ( 2线)
接口,用于编程,调试和测试。在1-Wire单
线浏览器( SWV )也可用于“的printf ”式调试。
通过结合使用SWD和SWV ,设计人员可以实现一个完整的
调试接口只有三个引脚。利用这些标准
接口使设计人员能够调试或编程的PSoC
从赛普拉斯或第三方的各种硬件解决方案
供应商。 PSoC支持片上断点和4 KB
指令和数据存储器的比赛进行调试。细节
编程,测试和调试接口中讨论
“编程,调试接口与资源”
上一节
本数据手册的第57页。
2.引脚
所述的Vddio引脚提供一组特定标签的指示
通过对抽中的引脚图中的黑线
图2-1
通过
图2-4 。
使用Vddio引脚,单个PSoC可以
支持多个接口电压电平,省去了
片平转换器。每个Vddio都可以吸收高达100 mA的总要
其相关的I / O引脚和运算放大器。在68引脚和100引脚
设备每套的Vddio相关引脚可吸收高达100
毫安。 48引脚器件可吸收高达100 mA的总所有同Vddio0
再加上Vddio2相关的I / O引脚和100 mA的总所有Vddio1的电阻
再加上Vddio3相关的I / O引脚。
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