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初步
的PSoC
5 : CY8C53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5是一个真正的系统级解决方案,提供微控制器单元(MCU) ,存储器
模拟,并在单芯片数字外设功能。该CY8C53系列提供了信号采集的现代方法,信号
处理,并且以高精度,高带宽和高灵活性的控制。模拟功能涵盖了从热电偶范围
(接近直流电压)到超声波信号。该CY8C53系列可以处理数十个数据采集通道和模拟输入上
每个GPIO引脚。该CY8C53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 ,多主控I接口
2
C,以及控制器局域网络(CAN) 。除了通信接口之外, CY8C53
系列还具有易于配置的逻辑阵列,灵活的路由到所有的I / O引脚,以及一个高性能的32位ARM
Cortex-M3
微处理器内核。设计人员可以使用丰富的预建组件和布尔库轻松创建系统级设计
使用的PSoC元
造物主 ,分层原理图设计输入工具。该CY8C53系列提供了无与伦比的机会
模拟和材料集成数字账单,同时轻松通过简单的固件最后一刻的设计变更
更新。
特点
32位ARM Cortex -M3 CPU内核
DC至80 MHz运行
闪存程序存储器,高达256 KB, 100,000次写周期,
20年保留,多重安全保护功能
高达64 KB的SRAM存储器
2 -KB的电可擦除可编程只读存储器
(EEPROM)存储器, 100万次, 20年保持
24通道直接存储器存取( DMA )与多层
AMBA高性能总线( 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: 0.5 V至5.5 V
0.5 V输入高效率升压型稳压器为1.8 V至
5.0 V输出
2毫安在6 MHz
低功耗模式,包括:
带实时时钟( RTC )2 μA睡眠模式,
低电压检测( LVD )中断
300 nA的休眠与RAM保持模式
通用的I / O系统
[1]
28至72个I / O ( 62个GPIO , 8的SIO , 2 USBIOs )
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
[2]
从任何GPIO的CapSense支持
1.2 V至5.5 V输入/输出接口的电压,至多4个结构域
屏蔽的,在任何引脚或端口独立的IRQ
施密特触发器的晶体管 - 晶体管逻辑(TTL)输入
所有的GPIO配置为开漏高/低,
上拉/下拉,高Z或强输出
在上电复位可配置的GPIO引脚的状态( POR )
25毫安下沉的SIO
数码外设
20至24个可编程
逻辑器件(PLD)
基于通用
数字模块(UDB )
[1]
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
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 ,和我
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
本地互连网络( LIN )总线2.0
正交解码器
模拟外设( 1.71 V
V
DDA
5.5 V)
在整个-40°C 1.024 V± 0.1 %的内部参考电压
+ 85 ° C( 14 PPM / ° C)
逐次逼近寄存器( SAR )
模拟 - 数字
转换器(ADC ) ,12位在1 Msps的
两个8位8 Msps的电流数字 - 模拟转换器(DAC)的
(量的IDAC )或1 MSPS的DAC电压( VDACs )
四个比较器, 95纳秒响应时间
两个未提交的运算放大器具有25 mA驱动能力
两个可配置的多功能模拟模块。例子
配置可编程增益放大器(PGA) ,
跨阻放大器(TIA) ,混频器和采样保持
支持的CapSense
编程,调试和跟踪
JTAG ( 4线) ,串行线调试( SWD ) ( 2线) ,单丝
查看器( SWV )和TRACEPORT接口
Cortex-M3的Flash修补和断点( FPB )块
Cortex-M3的嵌入式跟踪宏单元 ( ETM )
产生指令跟踪流。
Cortex-M3的数据观察点和跟踪( DWT )产生的数据
跟踪信息
Cortex-M3的仪表跟踪宏单元( ITM )可
使用printf风格的调试
DWT , ETM和ITM块,片调试通讯
并跟踪通过SWV或TRACEPORT系统
2
引导程序的编程支持通过IC , SPI ,
UART ,USB等接口
精密的可编程时钟
3至74 MHz内部振荡器,在整个温度和
电压范围
4至33 MHz晶体振荡器,晶体PPM精度
内部PLL时钟产生高达80MHz
32.768 kHz的钟表晶体振荡器
1 , 33 ,和100 kHz的低功耗内部振荡器
温度及封装
-40 ° C至+ 85°C度的工业温度
48引脚SSOP封装, 68引脚QFN和100引脚TQFP封装
选项
笔记
1.只选择设备该功能。看
订购信息
有关详细信息,第91页。
不推荐2个GPIO与运算放大器输出与使用的CapSense
赛普拉斯半导体公司
文件编号: 001-55035修订版* G
198冠军苑
圣荷西CA 95134-1709
,
408-943-2600
修订后的2010年9月2日
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初步
的PSoC
5 : CY8C53系列数据表
目录
1.体系结构概述.............................................. 3 ..
2.引脚............................................... ........................... 5
3.引脚说明.............................................. ............. 9
4. CPU ............................................... ............................... 10
4.1的ARM Cortex -M3 CPU .......................................... 10
4.2高速缓存控制器............................................... .. 12
4.3 DMA与PHUB .............................................. .... 12
4.4中断控制器.............................................. 14
5.内存............................................... ......................... 16
5.1静态RAM ............................................... ........... 16
5.2闪存程序存储器....................................... 16
5.3闪存安全............................................... ....... 16
5.4 EEPROM ................................................ ............. 16
5.5外部存储器接口.................................. 16
5.6存储器映射............................................... ........ 18
6.系统集成.............................................. ....... 19
6.1时钟系统............................................... ... 19
6.2电力系统............................................... ...... 23
6.3复位................................................ ................... 26
6.4 I / O系统与路由...................................... 28
7.数字子系统.............................................. ........ 34
7.1外设示例........................................... 34
7.2通用数字模块......................................... 38
7.3 UDB阵列说明........................................ 41
7.4 DSI路由接口说明....................... 42
7.5 CAN ................................................ ..................... 43
7.6 USB ................................................ ..................... 45
7.7定时器,计数器和PWM ............................. 46
7.8 I
2
C ....................................................................... 46
8.模拟子系统.............................................. ....... 47
8.1模拟路由............................................... ..... 48
8.2逐次逼近型ADC .......................... 50
8.3比较................................................ ........ 50
8.4运算放大器................................................ ............... 52
8.5可编程SC / CT模块............................. 52
8.6 LCD直接驱动.............................................. ... 53
8.7的CapSense ................................................ ............ 54
8.8温度传感器............................................... ........ 54
8.9 DAC ................................................ ..................... 54
8.10上/下变频混频器............................................. ..... 55
8.11采样和保持.............................................. 。 56
9.编程,调试接口与资源........... 56
9.1 JTAG接口............................................... ..... 57
9.2 SWD接口............................................... ...... 57
9.3调试功能............................................... .... 57
9.4跟踪功能............................................... ..... 57
9.5 SWV和TRACEPORT接口..................... 57
9.6编程功能........................................ 57
9.7设备安全............................................... .... 57
10.开发支持.............................................. 58
10.1文档................................................ .. 58
10.2网上................................................ ................ 58
10.3工具................................................ .................. 58
11.电气规格.......................................... 59
11.1绝对最大额定值............................... 59
11.2器件级规范............................... 60
11.3电源调节.............................................. 62
11.4输入和输出............................................ 63
11.5模拟外设............................................ 69
11.6数字外设............................................. 78
11.7记忆................................................ ............. 81
11.8的PSoC系统资源.................................. 86
11.9时钟................................................ ............. 88
12.订购信息.............................................. .. 91
12.1品名约定............................ 93
13.包装............................................... ................... 94
14.缩略语............................................... ................... 96
15.参考文献.............................................. 97
16.文档约定........................................... 98
16.1测量单位.............................................. 。 98
17.修订历史.............................................. ......... 99
18.销售,解决方案和法律信息.............. 102
文件编号: 001-55035修订版* G
分页: 102 2
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初步
的PSoC
5 : CY8C53系列数据表
1.体系结构概述
在介绍CY8C53系列的超低功耗,闪存可编程系统级芯片(的PSoC
)装置,一个可伸缩的8位的部分
PSoC 3和32位的PSoC 5平台。该CY8C53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。具有灵活的模拟子系统,数字子系统,路由,以及我的CPU的组合输入/输出使
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
个GPIO
用法示例UDB
SEQUENCER
4至33 MHz的
(可选
)
系统范围
资源
XTAL
OSC
数字系统
通用数字模块阵列( 24× UDB )
8位
定时器
UDB
正交解码器
UDB
16位
PWM
UDB
16位PRS
UDB
UDB
UDB
可以
2.0
I2C
/
SLAVE
SIO
22
UDB
UDB
时钟树
UDB
I2C从
UDB
UDB
8位SPI
UDB
12位SPI
UDB
8位
定时器
逻辑
UDB
个GPIO
UDB
UDB
UDB
UDB
IMO
4x
定时器
计数器
PWM
FS USB
2.0
USB
PHY
32.768千赫
(可选
)
逻辑
UDB
UART
UDB
UDB
12位PWM
UDB
UDB
UDB
RTC
定时器
系统总线
WDT
WAKE
个GPIO
存储器系统
EEPROM
SRAM
CPU系统
8051或
的Cortex M3 CPU
打断
调节器
节目&
DEBUG
节目
调试&
跟踪
EMIF
国际劳工组织
系统时钟
电源管理
系统
FL灰
缓存
调节器
PHUB
DMA
边界
扫描
模拟系统
LCD直接
DRIVE
SIOS
POR和
LVD
睡觉
动力
1.71
5.5 V
1.8 V LDO
SMP
2个SC / CT模块
( TIA , PGA ,调音台等
)
温度
传感器
的CapSense
ADC
特区
ADC
+
2x
运算放大器
-
3元
运算放大器
2个DAC
4x
CMP
-
0.5 5.5V
(可选
)
文件编号: 001-55035修订版* G
个GPIO
+
个GPIO
个GPIO
个GPIO
第102 3
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5 : CY8C53系列数据表
图1-1
示出了CY8C53的主要部件
家庭。他们是:
ARM Cortex-M3的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
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。
该CY8C53系列还提供了一个SAR ADC 。拥有12位
转换为每秒可达1米的样本,它也提供了低
非线性和失调误差和更好的信噪比大于70分贝。这是
非常适用于各种更高速度的模拟的应用程序。
两个高速电压或电流DAC支持8位输出
在高达8 Msps的更新速率的信号。它们可以被路由
任何GPIO引脚。您可以创建分辨率更高的电压
使用UDB阵列DAC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:
比较
未提交的运算放大器
可配置的开关电容/连续时间( SC / CT )
PSoC的数字子系统提供了一半的独特的
可配置性。它从任何外围设备连接到一个数字信号
通过数字系统互连( DSI)的引脚。这也
通过对小,速度快的阵列提供了功能灵活性,
低功耗UDB中。 PSoC Creator中提供了预建库
和测试标准的数字外设( UART , SPI , LIN, PRS ,
CRC校验,定时器,计数器,脉宽调制, AND,OR等),它们
映射到UDB阵列。设计人员还可以轻松地创建一个
使用布尔语用图形化的方式数字电路
设计输入。每个UDB包含可编程阵列逻辑
(PAL) /可编程逻辑器件(PLD)的功能,以及
用小的状态机引擎,以支持各种
外设。
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
CY8C53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,掌握和多主机;
全速USB ;和完整的CAN 2.0B 。
关于外设的更多详细信息,请参阅
●实例
外设“
节本数据表第34页。为
有关UDB , DSI及其他数字模块的信息,请参阅
“数字子系统”
节本数据表第34页。
PSoC的模拟子系统是其独特的后半
可配置性。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0.1 %的误差
在温度和电压。可配置的模拟
子系统包括:
模拟多路复用器
比较
模拟调音台
电压参考
模拟 - 数字转换器( ADC)的
数字 - 模拟转换器(DAC )
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”
这个47页的第
数据表了解更多详情。
PSoC的CPU子系统是围绕一个32位的三阶段
流水线的ARM Cortex -M3处理器速度高达80 MHz的运行。
在Cortex- M3包括一个紧密集成的嵌套向量
中断控制器( NVIC )和各种调试和跟踪模块。
整体的CPU子系统包括一个DMA控制器,闪存
高速缓冲存储器和RAM 。在NVIC提供低延迟,嵌套
中断和尾链中断等功能,
增加的中断处理的效率。 DMA控制器
使外设,而无需CPU参与,以交换数据。
这使CPU运行速度变慢(节能) ,或者使用那些
CPU周期来提高固件算法的性能。
闪存缓存还降低了系统功耗
让那么频繁闪存存取。
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
256 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
一个纠错码(ECC ),用于高可靠性应用。一
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。两个KB字节写入的EEPROM
可用片上存储应用程序数据。另外,
选定的配置选项,如启动速度和引脚驱动
模式存储在非易失性存储器中。这样的设置
上电复位后立即激活。
文件编号: 001-55035修订版* G
第102 4
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的PSoC
5 : CY8C53系列数据表
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
通过V四个I / O电压域
DDIO
销。每个GPIO
具有模拟量I / O , LCD驱动器,灵活的中断生成,斜率
控制,以及数字I / O能力。 PSoC上的SIO允许V
OH
第V至独立设置
DDIO
作为输出时。当
SIO在输入模式下处于高阻抗状态。这是真实的
即使当设备未通电或销电压时
高于供电电压。这使得SIO非常适合
用于在使用我
2
C总线,其中的PSoC可能未通电时,
在总线上的其它设备。 SIO引脚还具有很高的
吸电流能力的应用,如LED驱动器。该
SIO的可编程输入阈值特性可用于
使SIO功能作为通用的模拟比较器。
对于带全速USB设备的USB物理接口
还提供了( USBIO ) 。当不使用USB时,这些引脚可
也可用于有限的数字功能和设备
编程。 PSoC的所有I / O都涵盖在功能
详细地
“I / O系统与路由”
这个28页的第
数据表。
PSoC器件集成了灵活的内部时钟发生器,
专为高稳定性和工厂调整的高准确度。
内部主振荡器( IMO)是主时基
系统,以及具有1 %的精度为3兆赫。 IMO的
配置为从3兆赫到74兆赫运行。多个时钟
衍生物可从主时钟频率以产生
满足应用需求。该装置提供了一个锁相环来产生
系统时钟频率高达80MHz ,从IMO,外部
晶振或外部参考时钟。它还包含一个单独的
极低的功耗内部低速振荡器( ILO)的睡眠
和看门狗定时器。一个32.768kHz的外部时钟晶体是
还支持用于实时时钟(RTC)的应用中使用。该
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。
该CY8C53系列支持宽电源电压工作范围从
1.71至5.5 V.这使得从稳压电源等操作
为1.8 ±5%, 2.5伏±10% , 3.3伏±10% ,或5.0伏± 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
供电设备由电源电压可低至0.5 V.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
3.3 V电源,驱动LCD显示屏。升压器的输出可
在V
BOOST
销,从而允许在应用程序中的其它设备
从PSoC的供电。
PSoC支持多种低功耗模式。这些措施包括
300 nA的休眠模式,RAM保留和2 μA睡眠
模式RTC 。在第二种模式下,可选的32.768 kHz的
时钟晶体连续运行,以保持精确的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2毫安时的CPU在运行器件总电流
6兆赫。
关于PSoC功耗模式的详细信息将在
“权力
系统
节本数据表第23页。
的PSoC采用JTAG ( 4线)或SWD ( 2线)的接口
编程,调试和测试。通过这些标准接口
使设计人员能够调试或编程一对PSoC
各种赛普拉斯或第三方硬件解决方案
供应商。在Cortex -M3调试和跟踪模块包括FPB ,
DWT , ETM和ITM 。这些模块有很多功能,可以帮助
解决困难的调试和跟踪的问题。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
该数据表的第56页。
2.引脚
在V
DDIO
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2-2
图2-3 。
用V
DDIO
销,一个单个PSoC可以支持
多个接口的电压电平,从而无需芯片外
电平转换器。每个V
DDIO
可吸收高达100 mA的总其
相关I / O引脚和运算放大器。在68引脚和100引脚
设备每套第五
DDIO
相关引脚可吸收高达
百毫安。 48引脚器件可吸收高达100 mA的总所有
同Vddio0加Vddio2相关的I / O引脚和100 mA的总所有
Vddio1的电阻加Vddio3相关的I / O引脚。
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