初步
CY8C41123和CY8C41223
线性电源的PSoC 器件
1.0功能
1.1
主要特点
2.5V的扩展工作电压为36V
2 HV线性运算放大器控制回路驱动电源的PFET
2个高压模拟检测输入
闪存4KB
256字节的SRAM
2个比较器与DAC参考
6至12位ADC ( 20 Ksps起至8位)
可配置的模拟多路复用器, 10 :1或5: 2差分
可配置数字模块
- 8至16位定时器和计数器
可连接至所有GPIO引脚
- 数字模块可以驱动输出至36V
- 复杂的外设组合起来的模块
1.3
1.2
增强的功能
- 非常低的电流模式100 nA的睡眠(深度睡眠)
- 模拟绝对精度( 0.75 % )
更灵活的睡眠模式
应用
电池充电器(线性或飞回)
白光LED驱动器
温度传感器(热敏电阻,热电偶)
2.0
框图
HVDD
LowDrop手续
调节器
InternalVdd
模拟和高压
节
ODAC0
VDAC0
VDAC0
GDO1
VS1
P0[7]
P0[5]
P0[3]
ODAC1
VBG
VDAC1
VDAC1 IBIAS
模拟
数字
转换器
GDO0
VS0
P0[6]
P0[4]
P0[2]
温度
P0[1]
P1[1]
VSS
VREF
VBG
Atten1
AMuxBus3
AMuxBus1
Atten0
AMuxBus2
AMuxBus0
P0[0]
P1[0]
系统资源
PSoC核心
SleepandWatchdog
POR andLVD
COMP1
ACLK
COMP0
ACLK
LOWSPEED
振荡器
ODAC1
ODAC0
国内
电压
参考
国内
主
振荡器
M8C
CORE
的PSoC
中央处理器
4KBFlash
256BSRAM
全球数字InterconnectBus
系统总线
I2C
DBC00
SystemResets
DigitalPSoC BlockArray
InterruptController
1 DigitalRow
DBC01
DBD02
DBD03
数字
钟
数字系统
图2-1 。框图
赛普拉斯半导体公司
文档001-00360修订版**
198冠军苑
圣荷西
,
CA 95134
408.943.2600
修订后的2005年11月17日
初步
3.0
完整的功能列表
4.0
CY8C41123和CY8C41223
的PSoC功能概述
2.5V的扩展工作电压为36V
强大的哈佛架构处理器
- M8C处理器速度为24 MHz的
- 低功耗的高速
工业级温度范围: -40 ° C至+ 85°C
更灵活的睡眠模式
- 选择当系统资源被关闭
- 非常低的电流模式100 nA的睡眠(深度睡眠)
2个高级电源PSoC模块
- 2高压模拟检测输入
- 2高电压线性运放控制回路驱动
电源的PFET
先进的模拟模块
- 模拟绝对精度( 0.75 % )
- 2个比较器与DAC参考
- 6至12位ADC ( 20 Ksps起至8位)
- 可配置的模拟多路复用器, 10 : 1或5 : 2差
4高级数字模块
- 8至16位定时器和计数器
可连接至所有GPIO引脚
- 复杂的外设组合起来的模块
灵活的片上存储器
- 4KB闪存程序存储器50000次擦除/写周期
- 256字节SRAM
- 在系统内串行编程( ISSP )
- 部分闪存更新( 64字节块)
灵活的保护模式
- 在Flash EEPROM仿真
精密的可编程时钟
完整的开发工具
- 免费开发软件
(的PSoC 设计器)
- 全功能在线仿真器和
程序员
- 全速仿真
复杂断点结构
- 128KB跟踪存储器
- 免费的应用程序生成软件
( PSoC Express工具 )
其它系统资源
- I2C主机,从机和多主机400千赫
- 看门狗和休眠定时器
- 用户可配置的低电压检测
- 集成监控电路
- 片内精密基准电压源
- 4位电流参考
线性电源的PSoC系列的主要功能集是
能力从供电,并连接到电压高于所述
所使用的大多数微控制器标准5V逻辑电压。该
PSoC的HV
dd
销可连接到高达36V的电源电压。
在内部,一个LDO稳压器将电源电压为5V
用于供电的模拟系统中,数字系统中,核心,和
的GPIO 。
高电压信号可以连接到模拟电路
通过两种可选择的衰减器1 ,每个具有三个
范围。这些精密分压器降低了外部模拟
电压由4,8或16倍。这允许单端或
差分信号具有高达36V的共模是
与ADC测量。 GPIO引脚并不高电压
宽容。与电压超过V信号
GPIO
(如图
绝对最大额定值表,
8.2)
不能
be
( [7:0 ]和P1 [ 1:0] P0)连接到GPIO引脚。这样做
会损坏设备。
线性电源PSoC系列由若干个
混色器
带有片上控制器的信号阵列
设备。这些设备
设计用于取代多个基于MCU的传统
与一种低成本单芯片编程系统组件
梅布尔组件。线性功率PSoC器件包括:
可配置的模拟,数字和电源块,以及
可编程互连。这种架构允许用户
创建定制的外设配置,以匹配
每个应用程序的需求。此外,一个快速
CPU ,闪存程序存储器, SRAM数据存储器和
IO配置中包含了一系列方便易用的引脚布局。
PSoC架构,如图
如图2-1所示,
is
由五个主要领域:核心,系统
资源,数字系统,模拟系统和
电源控制系统。可配置的全局总线资源
允许所有设备的资源要被组合成完整的
定制系统。每个PSoC器件包括4个数字模块
和多达10个通用输入输出(GPIO) 。 GPIO提供了
进入全球数字和模拟互连。
4.1
线性电源PSoC核心
线性电源PSoC核心是一个强大的引擎,
支持丰富的指令集。它包含SRAM用于数据
存储,中断控制器,睡眠和看门狗定时器,
和IMO (内部主振荡器)和ILO (内部低速
振荡器) 。 CPU核心,被称为M8C ,是一个功能强大
处理器,运行速度高达24 MHz 。该M8C是一个4 MIPS
8位哈佛结构的微处理器。
系统资源提供额外的能力,如
数字时钟的PSoC混合信号增强灵活性
阵列; I2C功能,实现主,从和
多主; 1.3V的一个内部基准电压源
模拟PSoC子系统的数量;与各种系统
由M8C支持复位。
3.1
从CY8C42x23差异
在CY8C41x23是一个成本更低的版本
CY8C42x23和目标线性控制应用。
在HVO引脚和电流DAC已经被淘汰,
与死区功能的PWM已从被删除
数字模块。
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第36 2
初步
4.2
数字系统
CY8C41123和CY8C41223
数字系统由4个基本( C型)数字
PSoC模块。每个块是可以使用的一个8位的资源
单独使用或与其它模块联合组成8 , 16 , 24 ,和32
位外设,这些均称为基准用户模块。一
数字模块配置采样如下。
计数器(8至32位)
定时器(8至32位)
数字模块可以通过一组被连接到任何GPIO
全局总线,可以将任何信号路由至任意引脚。公交车
还允许信号复用和信号的组合
通过逻辑运算。这种可配置性释放的设计
从固定外设控制器的限制。
模拟和高压SECTIONS
ODAC1
VDAC1
VDAC1
VBG
IBIAS
模拟
数字
转换器
ODAC0
VDAC0
VDAC0
GDO1
VS1
P0[7]
P0[5]
P0[3]
GDO0
VS0
P0[6]
P0[4]
P0[2]
温度
VSS
VREF
VBG
P0[1]
P1[1]
Atten1
AMuxBus3
AMuxBus1
Atten0
AMuxBus2
AMuxBus0
P0[0]
P1[0]
4.3
多种睡眠模式
COMP1
ACLK
COMP0
ACLK
ODAC1
ODAC0
在CY8C41x23器件可以有一些系统
资源(休眠定时器/看门狗定时器,电压
调节器或电源监控)在断电
命令来实现休眠电流的期望的水平。睡觉
从750目前的水平模式
A
在空闲时0.1
A
深
睡眠和唤醒时间从瞬间到400
微秒
是
可用。更深的睡眠模式有较长的唤醒时间和
睡眠模式与更多的资源力量通常有较短
唤醒时间。
图4-1 。模拟框图
4.5
高电压接口
4.4
模拟系统
在CY8C41x23器件具有扎实的模拟性能,低
(100
V)
偏移量,降低的温度敏感性,并
能够测量0.75 %的绝对电压准确度。
该模拟系统由配置块的
允许创建复杂的模拟信号流。模拟外设
数常量是非常灵活的,可定制支持
特定的应用要求。以下是一些
比较常见的PSoC模拟功能(最大可为用户
模块)。
模拟 - 数字转换器(高达12位的分辨率与
单端或差分输入) 。
的1/4, 1,4,或16至ADC的可调输入增益。
引脚对引脚比较器具有低功耗模式运行
在睡眠。
单端或差分比较器(最多2个)与
绝对( 1.3V )基准或内部DAC参考。
1.3V基准源(作为系统资源) 。
可以分别用栅极驱动输出( GDO0和GDO1 )
来驱动高侧PFET的栅极中的线性调节器。该
GDO0和GDO1输出将HV之间的驱动
dd
-5V和
HV
dd
。栅极驱动输出由一个放大器驱动,
用于控制线性模式为PFET 。检测电压可
被反馈到放大器通过一个高压衰减器,以
实现恒压或恒流驱动器。该
在VDAC的输出可以被用来设定的目标电压
调节器。
4.6
模拟多路系统
模拟多路复用器总线可以连接到每个GPIO引脚的端口
P0和P1 。引脚可以连接到总线上单独地或
在任何组合。总线也可连接到模拟系
统进行分析与比较器和模拟 - 数转换
变流器。这个总线被分成四个部分, AMUX总线0和
AMUX总线2 ,其中连接到偶数端口引脚和AMUX
公交1和AMUX总线3 ,其中连接到奇数端口引脚。
这四个部分可以被组合以支持双通道
单端的处理,单声道的差分处理,
或双通道的差分处理。它们也可以是
连为一体总线,可以路由到所有的GPIO引脚。
多路复用器的其它应用包括:
芯片级多路复用器,可以从多达10个GPIO模拟输入
销。
所有GPIO引脚组合之间的交叉点连接
系统蒸发散。
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第36 3
初步
4.7
其它系统资源
CY8C41123和CY8C41223
系统资源,其中一些具有以前一直
上市,提供额外的能力来完成系统的有益
在单个电源模块来实现。其他资源
包括一个I2C主机和从机,低电压检测,并
上电复位。描述每个的优点进行了简要陈述
系统资源现介绍如下。
数字时钟分频器提供3种定制时钟
频率的应用中使用。这些时钟可以
发送到数字系统和模拟系统。另外
时钟可以采用数字模块作为时钟产生
分频器。
I2C模块提供50- , 100-和400 - kHz的commu-
讯通过两条线路。从设备,主多主
模式都支持。
低电压检测( LVD)中断信号可以在应用程序
阳离子电压下降时,同时配备先进的POR
(上电复位)电路省去了一个系统
主管。
内部1.3基准电压源提供了一个绝对的
参考模拟系统,包括ADC和DAC 。
4.8
开发工具
可用于标准赛普拉斯的PSoC IDE工具
调试CY8C41x23系列器件。然而,该
附加的迹线长度,并在最小的接地平面
的FlexPod可以创建噪声的问题,使其难以
调试电源的PSoC设计。自定义键合片
调试( OCD )器件提供一个32引脚QFN封装。
强迫症的设备,建议进行调试设计
具有高电流和/或较高的模拟精度要求一
求。 QFN封装结构紧凑,并且可以连接
通过一个高密度连接器的内燃机。
在系统内串行编程( ISSP )是可用的。
然而, ISSP电力的PSoC不同的ISSP
标准的PSoC器件。随着电源的PSoC器件中,
电源引脚(HV
dd
)不应该被直接连接到
V
dd
引脚ISSP连接器。这样做会损坏
编程设备。
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第36 4
初步
5.0
5.1
CY8C41123和CY8C41223
典型的线性电源的PSoC的应用
线性白光LED驱动器
白色LED驱动器是一个恒流电源。通过驱动同一电流通过的一组串联的LED中,强度
LED的能够紧密地匹配。在CY8C41x23线性电源的PSoC可以被配置为一个恒定电压或恒定
当前线性电源。在该结构中,高压
dd
电压高到足以驱动LED以串联和电流调节是
需要的。白色LED通常具有4V左右的正向电压,所以在四个LED的配置中示出
图5-1 ,
HV
dd
必须是16V左右(加上补贴的电压损失,在FET和电流检测电阻,R
ISENSE
) 。高压
dd
电压转换为5V的内部低压差稳压器由功率PSoC核心应用。
以保持恒定的电压,所述外部PFET的栅极由GDO0引脚控制和以线性模式驱动。电压
在负载时,连接到VS0的顶部,由内部电阻元件, Atten0衰减。的电压从衰减器的
被送入配置为电压跟随器放大器的正端子。放大器的负输入端连接到所述
输出电压DAC , VDAC0的。这就形成了一个反馈回路保持VS0节点处成正比的一个电压
VDAC0设置。该Atten0输出也连接到ADC因此控制软件可以监视输出电压。
以保持恒定电流,跨越R上的电压
ISENSE
电阻是通过销P 0 [4]和AMuxBus0到ADC路由
在那里受到监视。控制软件调整VDAC0设置,基于电流检测的测量,以实现
所需的电流通过负载。
5.1.1
资源
此应用程序可以连接第r
ISENSE
电阻器中的任何一个GPIO管脚( P0 [ 7:0]和P1 [ 1 :0]) 。线性电源的PSoC仍
拥有所有的数字资源,有一半的高电压的资源,一是VDAC ,二量的IDAC ,七的模拟多路复用通道
到ADC ,而超过90%的可用于其它任务的CPU。
HVDD
HVDD
HVDD
LowDrop手续
调节器
内部VDD
模拟和高压
节
ODAC0
VDAC0
VDAC0
GDO1
VS1
P0[7]
P0[5]
P0[3]
ODAC1
VBG
VDAC1
VDAC1
IBIAS
模拟
数字
转换器
GDO0
VS0
P0[6]
P0[4]
P0[2]
分机。
PFET
温度
P0[1]
P1[1]
VSS
VREF
VBG
Atten1
AMuxBus3
AMuxBus1
Atten0
AMuxBus2
AMuxBus0
P0[0]
P1[0]
COMP1
COMP0
R
ISENSE
文档001-00360修订版**
ACLK
ACLK
ODAC1
ODAC0
图5-1 。线性白光LED驱动器
第36 5