lulugl 发表于 2025-4-12 10:56

【英飞凌PSOC 4000T DIY】阅读数据手册之数字外设

在1.3节中他的名称为:Fixed function digital blocks, 他也就是其他mcu的外设如UART GPIO IIC等的介绍吧。
在这一章中有

[*]TCPPWM;
[*]serial communication block下面有I2C、UART、SPI 这3个模块;
[*]GPIO
[*]特殊的外设,下面有:

Multi-sense converter

CAPSENSE™ sensing

Inductive sensing (ISX)

1.3.1 TCPWM block
TCPWM模块由一个16位计数器组成,用户可编程周期长度。该模块包含一个捕获寄存器,用于记录事件发生时(可能是I/O事件)的计数值;一个周期寄存器,当计数值等于周期寄存器时,用于停止或自动重载计数器;以及比较寄存器,生成比较值信号,用作PWM占空比输出。该模块还提供真值和互补输出,两者之间可编程偏移量,允许用作死区可编程互补PWM输出。此外,它还有一个强制输入,用于将输出强制到预设状态。每个模块还集成了一个正交解码器。PSOC™4000T中有两个TCPWM模块。
1.3.2 串行外设(SCB)
PSOC™4000T具有两个串行通信模块,可编程为SPI、I2 C或UART功能。一个模块可以以任何模式运行,另一个模块是I2 C主/从模块,主要用于与主机接口。
I2C模式:
硬件I2 C模块实现了完整的多主和从接口(能够进行多主仲裁)。该模块最高可运行速度达1000 kbps(快速模式加),并具有灵活的缓冲选项,以减少CPU的中断开销和延迟。它还支持EZI2C,该技术在PSOC™4000T内存中创建一个邮箱地址范围,从而有效地将I2 C通信简化为读取和写入内存中的数组。此外,该模块支持8级FIFO用于接收和发送,通过增加CPU读取数据的时间,大大减少了因CPU未能及时读取数据而引起的时钟拉伸需求。
I2 C外设与I2 C总线规范和用户手册(UM10204)中定义的标准模式和快速模式设备兼容。I2 C总线I/O采用GPIO开漏模式实现。PSOC™4000T在以下方面不完全符合I2 C规范:
•GPIO单元不耐压,因此无法热插拔或独立于I2 C系统的其他部分供电。
UART模式:
这是一款功能齐全的UART,最高可达到1 Mbps。此外,它支持9位多处理器模式,允许通过公共RX和TX线连接外设进行寻址。支持常见的UART功能,如奇偶校验错误、中断检测和帧错误。8级FIFO使得CPU服务延迟可以容忍得更高。
SPI模式:
SPI模式支持完整的Motorola SPI、TI SSP(添加一个用于同步SPI编解码器的起始脉冲)和National Microwire(SPI的半双工形式)。SPI模块可以使用FIFO。
1.4 GPIO
PSOC™4000T最多有21个GPIO。GPIO模块实现以下功能:
•八种驱动模式
-模拟输入模式(输入和输出缓冲器禁用)
-仅输入
-弱上拉强下拉
-强上拉弱下拉
-开漏强下拉
-开漏强上拉
-强上拉强下拉
-弱上拉弱下拉
•输入阈值选择(CMOS或LVTTL)
•除了驱动强度模式外,单独控制输入和输出缓冲器的启用/禁用
•可选的dV/dt相关噪声控制斜率,以改善EMI
引脚被组织成称为端口的逻辑实体,每个端口宽度为8位(端口5和6的宽度更小)。在上电复位时,这些模块会被强制进入禁用状态,以防止任何输入被拉高或导致过大的开启电流。一个称为高速I/O矩阵的多路复用网络用于在可能连接到I/O引脚的各种信号之间进行多路复用。
数据输出寄存器和引脚状态寄存器分别存储要驱动的引脚值和引脚状态。每个I/O引脚如果被启用,可以生成中断,每个I/O端口都有一个与之关联的中断请求(IRQ)和中断服务例程(ISR)向量。
1.5 Special function periphterals
1.5.1 Multi-sense converter
PSOC™4000T包含一个多感应转换低功耗(MSCLP)模块,能够实现多种感应方法。这一高级模块在深度睡眠和活动模式下实现自主感应操作(无需CPU顺序控制和干预),以实现同类产品中最佳的低功耗和更快的响应速度。所有引脚均支持系统中的单个引脚、一对引脚或一组引脚上的三种感应功能,通过自主扫描或固件控制实现。

多感转换器由以下部分组成:
•模拟多路复用器,用于将来自设备I/O的输入复用到转换器
•电容/电感转数字转换器,将有效电容或电感转换为数字原始计数
•数字硬件滤波器,提供独立于CPU的数字硬件滤波处理原始计数。
这些滤波器能够在CPU深度休眠期间工作。
MSCLP模块相比PSOC™设备中前一代传感模块提供了以下改进:
•MSCLP模块提供了多种传感方法,如互容传感、自容传感和感应传感
•基于全新的比率计量模拟架构和高级硬件滤波技术,提高了信噪比
•通过始终开启的传感实现超低功耗操作,提供基于硬件的传感器数据处理
•自主的、即独立于CPU的通道排序和扫描,以优化低功耗
•MSCLP模块驱动器具有易于使用的API
1.5.1.1 CAPSENSE sensing
PSOC™4000T通过MSCLP模块支持capense™,如图4所示。PSOC™4000T的MSCLP模块相比前代电容感应模块提供了以下改进:
•实现现代简洁的用户界面解决方案,具有卓越的液体耐受性,并为恶劣环境提供坚固可靠的触摸HMI解决方案
•更高的灵敏度支持更小的传感器,更高的接近检测范围,以及更广泛的覆盖厚度和材料
•通过始终开启的感应实现超低功耗操作,提供基于硬件的传感器数据处理,以在设备深度休眠模式下自动检测触摸,实现触控唤醒功能
•改进的屏蔽驱动方法和支持更广泛的屏蔽电极电容范围,以提高液体耐受性
•更高的传感器电容范围,支持更灵活的布局和更多种类的传感器
•改进的电磁干扰性能
1.5.1.2 Inductive sensing(ISX)
PSOC™4000T通过图4所示的MSCLP模块支持感应检测。PSOC™4000T配备了一个MSCLP,用于在深度睡眠和活动模式下自主扫描输入(无需CPU排序和干预)。
ISX基于感应反激操作原理工作,即电流通过电感线圈时储存能量,断电后释放能量。与前代产品相比,带有PSOC™4000T MSCLP模块的ISX提供了以下改进:
•直接测量电感
•ISX方法可直接测量电感,无需使用谐振电容器,简化传感器设计
•广泛的工作频率范围
•这使得可以根据应用选择特定频率,实现更简单的电磁兼容性
•比谐振方法具有更高的灵敏度
•比谐振方法具有更低的温度漂移效应

【读后小结】
PSOC与其他的MCU有不同点,就是有些外设都有fifo,可以不用CPU的参与,能自行完成数据传输,在他的特殊的外设如感应传器、他不需要CPU的参与就可以在低功耗模式下实现他的特有功能。
总结来说,他的外设有定时器、串行外设(UART、IIC、SPI)、GPIO、以及特有的电容、触摸感应外设(他们不需要cpu来参与,完成他既有的功能)

页: [1]
查看完整版本: 【英飞凌PSOC 4000T DIY】阅读数据手册之数字外设