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的PRoC - 的CapSense
的PRoC - 的CapSense
CYRF89435
PROC- CS特点
在系统内串行编程( ISSP )
单台设备,两种功能
8位基于闪存的CapSense控制器MCU的功能和
在2.4 - GHz的的WirelessUSB NL无线电收发器功能
单设备
宽工作电压范围: 1.9 V至3.6 V
可配置的电容式感测元件
7
μA
每500毫秒扫描速度传感器
支持的SmartSense 自动调校
支持CapSense按钮,滑块的结合,
接近传感器
SmartSense_EMC提供卓越的抗噪性能的
与应用程序的具有挑战性的传导和辐射噪声
条件
RF属性
2.4 GHz的的WirelessUSB -NL收发器功能
在2.4 - GHz ISM频段工作( 2.402 GHz的 - 2.479 GHz的)
1 Mbps的空中数据速率
典型接收灵敏度: -87 dBm的
1
μA
典型电流消耗在睡眠状态
闭环频率合成
支持跳频扩频
片上数据包成帧器,64个字节的先入先出( FIFO )
数据缓冲区
内置的自动重试,确认协议简化使用
内置的循环冗余校验(CRC) ,前向误差
纠错(FEC) ,数据白化
中断请求( IRQ )的生成附加输出
的接收信号强度指示数字读数( RSSI)的
MCU属性
强大的哈佛架构处理器
M8C CPU - 多达4个MIPS的24 MHz的内部时钟,外部
晶体振荡器或时钟信号
低功耗的高速
温度范围: 0 ° C至+ 70°C
灵活的片上存储器
32 KB闪存/ 2 KB的SRAM
50000闪存擦除/写周期
部分闪存更新
灵活的保护模式
精密的可编程时钟
内部主振荡器( IMO) : 6/12/24 MHz的± 5 %
内部低速振荡器( ILO )在32kHz看门狗
和睡眠定时器
精密32 kHz振荡器可选外部晶振
可编程引脚配置
最多13个通用I / O的端口(GPIO )
双模式GPIO :所有的GPIO支持数字I / O和模拟
输入
25 mA的灌电流每个GPIO
所有的GPIO 120毫安总灌电流
引体向上,高Z,开漏方式对所有的GPIO
CMOS驱动模式-5端口0和1 mA的电源电流
在端口2和1 mA
所有的GPIO 20毫安总源电流
多功能模拟系统
所有模拟资源的低压差稳压器
常见的内部模拟总线实现电容式感应的
所有引脚
高电源抑制比( PSRR )比较
8至10位的增量模拟 - 数字转换器(ADC )
其它系统资源
2
我C从:
可选50千赫, 100千赫,或400千赫
SPI主设备和从设备:可配置46.9 kHz到12 MHz的
3个16位定时器
看门狗和休眠定时器
集成监控电路
E2PROM仿真采用闪存
完备的开发工具
免费的开发工具(的PSoC Designer )
全功能,在线仿真器( ICE )和编程器
全速仿真
复杂断点结构
128 KB的跟踪存储器
封装选项
40引脚6毫米× 6毫米QFN
赛普拉斯半导体公司
文件编号: 001-76581修订版* E
198冠军苑
圣荷西
,
CA 95134-1709
408-943-2600
修订后的2013年5月15日
CYRF89435
逻辑框图
端口2
端口1
端口0
前卫。 LDO
PWR Sys系统
(稳压)
PSoC核心
系统总线
全球模拟连接
SRAM
2048字节
打断
调节器
SROM
32K闪存
睡眠和
看门狗
CPU核心
(M8C)
6/12/24 MHz内部主振荡器
内部低速振荡器( ILO
多个时钟源
的CapSense
系统
的CapSense
模块
类似物
参考
比较
模拟多路复用器
V
IN
V
DD_IO
V
OUT
LDO线性
调节器
PKT
FIFO
GFSK
调制器
的WirelessUSB -NL
系统
PA
SPI寄存器
成帧器
合成
VCO
蚂蚁
ANTB
RST
_n
PWR复位
/
BRCLK
XTAL OSC
GFSK
解调器
X
图片
REJ 。 MXR
.
LNA + BPF
XTALI
XTALO
IC从机
内部电压
参考文献:
系统
复位
SPI
主/
SLAVE
3个16位
计时器
POR
LVD
数字
系统资源
文件编号: 001-76581修订版* E
第39 2
CYRF89435
目录
的PSoC
功能概述............................................ 4
PSoC核心................................................ .................. 4
CapSense系统................................................ 4 .......
的WirelessUSB - NL系统............................................ 5
发送功率控制...............................................五
上电和寄存器初始化顺序........... 5
入门................................................ .................. 6
的CapSense设计指南........................................... 6
CYPros顾问................................................ 6 ....
解决方案库................................................ .......... 6
技术支援................................................ 6 .......
开发工具................................................ .......... 7
PSoC Designer软件子系统........................ 7
采用PSoC Designer进行....................................... 8设计
选择用户模块............................................... 8 ....
配置用户模块.............................................. 8
组织和连接............................................... 8
生成,验证和调试....................................... 8
引脚分配................................................. ............................. 9
引脚定义................................................ ................ 10
电气规格 - PSoC核心......................... 11
绝对最大额定值....................................... 11
工作温度............................................. 11
DC芯片级规范.................................... 12
直流GPIO规范............................................ 13
DC模拟多路复用器总线规格........................... 14
DC低功耗比较器规范............... 14
比较器用户模块电气规格... 15
ADC电气规格.................................... 16
DC POR和LVD规范.............................. 17
直流编程规范............................... 17
直流I2C规范............................................... 18
DC基准缓冲器规格.......................... 18
DC IDAC规格............................................ 18
AC芯片级规范.................................... 19
AC GPIO规范............................................ 20
交流比较规范.................................. 21
交流外部时钟规范.............................. 21
交流编程规范................................ 22
交流I2C规范............................................... 23
SPI主交流规范................................... 24
SPI从AC规格..................................... 25
电气规格 - RF部分......................... 27
初始化时序要求............................ 30
SPI时序要求......................................... 31
包装信息................................................ ... 32
热阻................................................ 33
电容上的晶体引脚..................................... 33
回流焊规范..................................... 33
开发工具选择......................................... 34
软件................................................. ................... 34
开发套件................................................ ...... 34
器件编程................................................ 34
订购信息................................................ ...... 35
订购代码定义......................................... 35
与缩略语................................................. ....................... 36
参考文献................................................ .... 36
文档约定................................................ 36
计量单位............................................... ........ 36
数字命名................................................ ........ 37
词汇表................................................. ......................... 37
文档历史记录页............................................... .. 38
销售,解决方案和法律信息...................... 39
全球销售和设计支持....................... 39
产品................................................. ................... 39
的PSoC解决方案................................................ ......... 39
文件编号: 001-76581修订版* E
第39 3
CYRF89435
的PSoC
功能概述
PSoC系列器件包括片上控制器器件,其
设计用于取代多个传统微控制器单元
控制器(MCU )为主成分与一种低成本的单芯片
可编程的组件。 PSoC器件包括:
可配置的模拟和数字模块,以及可编程
互连。这种结构允许用户创建
定制的外设配置,以满足需求
每个单独的应用。此外,一个快速的CPU ,闪存
程序存储器, SRAM数据存储器和可配置的I / O都
包括在一系列方便易用的引脚布局。
该架构为这个设备的家庭,如图中
合乎逻辑的
框图2页,
主要包括三个方面:
从原型到量产,而无需重新整定
在PCB和/或覆盖层材料制造差异
属性。
SmartSense_EMC
除了所述的SmartSense自动调谐算法以除去
的CapSense应用, SmartSense_EMC手动调整
用户模块采用了独特的算法,以提高
电容式感应算法/电路对高鲁棒性
高频传导和辐射噪声。每一个电子设备
必须遵守特定的限制辐射和传导
外部噪音而这些限制是由监管机构指定的
(例如, FCC,CE, U / L等) 。一个很好的PCB布局
设计,电源设计和系统设计是一个强制性的
一个产品要通过传导和辐射噪声的测试。一
理想的PCB布局,电源的设计或系统设计不
往往由于成本和外形的限制可能
产品。 SmartSense_EMC具有超强的抗噪性能很好
适合和方便的此类应用传递和辐射
进行噪音测试。
图1. CapSense系统框图
CS1
核心
CapSense模拟系统
的WirelessUSB -NL系统
系统资源。
一个通用的,多用途的总线允许I / O和之间的连接
模拟系统。
每个CYRF89435设备包括一个专用CapSense模块
提供感应和扫描控制电路,用于
电容式传感应用。 13个GPIO提供访问
到MCU和模拟复用器。
IDAC
模拟全局总线
CS2
PSoC核心
PSoC核心是支持丰富的强大引擎
指令集。它包括SRAM用于数据存储,一个
中断控制器,睡眠和看门狗定时器,以及IMO和
国际劳工组织。 CPU核心,被称为M8C ,是一个功能强大的处理器,
速度高达24 MHz 。该M8C是一个4 -MIPS , 8位
哈佛架构微处理器。
Vr
参考
卜FF器
CSN
Cinternal
CapSense系统
模拟系统包含电容传感的硬件。
多种硬件算法的支持。这种硬件
执行电容感应和扫描,而无需
的外部元件。该模拟系统是由所述
CapSense的PSoC模块和内部1 V或1.2 V模拟
参考,它们一起支持最多的电容传感
13个输入。电容式感测是每个GPIO管脚配置。
的启用引脚的CapSense扫描迅速完成,
轻松地在多个端口。
的SmartSense
的SmartSense是赛普拉斯的创新解决方案,消除
的CapSense应用手动调整。此解决方案是很容易
使用和提供了一个强大的抗干扰能力。它是唯一的
自动调谐溶液,它建立,监控和维护所有
需要调整参数。的SmartSense允许工程师去
IMO
比较
MUX
MUX
Cexternal (P [1]
或P 0 [3])
REFS
电容传感计数器
CSCLK
的CapSense
时钟选择
振荡器
文件编号: 001-76581修订版* E
第39 4
CYRF89435
片上发送和接收FIFO寄存器可供
缓冲带MCU的数据传输。过度的空中数据速率
总是为1Mbps ,即使当连接到一个缓慢的,低成本的微控制器。
内置CRC ,FEC数据白化,并自动
重试/确认都可以简化和优化
表现为单个应用程序。
有关无线电的实现细节和时间的详细信息
requriements ,请经过的WirelessUSB -NL数据表
in
www.cypress.com 。
图2的WirelessUSB -NL的逻辑框图
V
IN
V
DD_IO
V
OUT
V
DD1
...V
DD7
模拟多路复用器系统
模拟多路复用器总线可以连接到每个GPIO引脚。引脚是
连接到总线上单独地或以任何组合。公交车
也可连接至模拟系统,用于分析与
CapSense模块比较。
开关控制逻辑电路能够让选定的引脚预充电
连续在硬件控制。这使得电容
测量的应用,如触摸感测。其他
多路复用器的应用包括:
复杂的电容式感应接口,如滑块和
触摸板。
芯片级多路复用器,可以从任何I / O引脚的模拟输入。
任何I / O引脚组合之间的交叉点连接。
LDO线性
调节器
PKT
GFSK
调制器
PA
的WirelessUSB - NL ,优化的2.4 GHz ISM频段运行,
赛普拉斯是第三代的2.4GHz低功耗射频
技术。的WirelessUSB - NL实现高斯
使用分化的频移键控( GFSK )无线电
单混合器,闭环调制设计优化
电源效率和抗干扰性。闭环
调制有效地消除频率漂移的问题,
实现的WirelessUSB -NL发送最多255个字节的有效载荷
而不必重复地付出功率代价重新锁定
锁相回路(PLL ),为在开环设计
间的WirelessUSB - NL的优点是它的快速锁定时间
和信道的切换,随着能力来传输大
有效载荷。使用较长的有效载荷分组的,相比于多
短数据包的有效载荷,可以减少开销,提高整体
电源效率,并有助于缓解频谱拥挤。
结合赛普拉斯的电容式触摸感应控制器,
的WirelessUSB - NL还提供材料的最低成本(BOM )
对于这样复杂的PC外设应用成本的解决方案
作为无线键盘和鼠标,以及最佳的类
无线性能等要求苛刻的应用。例如
玩具,遥控器,健身,自动化,演示工具和
游戏。
用PROC -CS的无线USB -NL收发器可以添加
无线能力的各种各样的CapSense应用。
在的WirelessUSB - NL是一个完全集成的CMOS射频收发器,
GFSK数据调制解调器和数据包成帧器,在使用优化
2.4 - GHz的ISM频段。它包含了发送,接收,射频合成器,
和数字调制解调功能,用少量的外部元件。该
发射器支持数字电源控制。接收机的用途
丰富的数字化处理,出色的整体性能,
即使在干扰和发射机的存在
损伤。
该产品在大约0 dBm的发射GFSK数据
输出功率。 Σ-Δ型PLL提供高品质的直流耦合
发送数据的路径。
低中频接收机架构产生良好的选择性和
镜像抑制,具有-87 dBm或更好的典型灵敏度
大部分的渠道。敏感的渠道是整数倍
晶体参考振荡器的频率( 12 MHz)的可显示
大约5 dB的损伤。数字RSSI值
可用来监控信道质量。
成帧器
SPI_SS
CLK
MISO
MOSI
RST_N
SPI寄存器
的WirelessUSB -NL系统
合成
VCO
蚂蚁
ANTB
电源/复位
BRCLK
XTAL OSC
GFSK
解调器
X
图片
REJ 。 MXR 。
LNA + BPF
XTALI
XTALO
GND GND
发射功率控制
对于寄存器9下表列出了推荐的设置
短距离应用,其中降低的发射射频功率是
理想的权衡较低的电流。
表1发射功率控制
电源设置
描述
PA0 - 最高功率
PA2 - 高功率
PA4 - 高功率
PA8 - 低功耗
PA12 - 低功耗
典型
发送
动力
( dBm的)
+1
0
–3
–7.5
–11.2
的注册值9
硅ID
0x1002
0x1820
0x1920
0x1A20
0x1C20
0x1E20
硅ID
0x2002
0x7820
0x7920
0x7A20
0x7C20
0x7E20
注:硅ID可以从寄存器31读取。
上电和寄存器初始化顺序
对于上电时,V正确的初始化
IN
必须坡道处
最低的整体升温速率不慢于所示为T
VIN
规格如下图。在这段时间内, RST_N
行必须跟踪V
IN
电压斜坡上升曲线内
约0.2 V.由于大多数MCU的GPIO引脚自动
默认为在上电时高Z状态,它仅需要一个上拉
电阻器。当电源稳定和MCU POR释放,并
微控制器开始执行指令, RST_N然后必须将脉冲
低,如图中
图13第31页,
然后写REG [ 27
= 0x4200 。在此或SPI事务时,状态机之后,
状态可以被读出,以确认FRAMER_ST = 1,表示是
正确的初始化。
第39 5
文件编号: 001-76581修订版* E
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