PSOC3/5开发流程

1万 · 2011-4-19 22:53

本帖最后由 Go_PSoC 于 2011-4-19 22:54 编辑

PSOC是美国赛普拉斯半导体公司生产的内置微处理器和数字与模拟外设，具有真正混合信号处理能力的可编程片上系统。片内内置了定时器、PWM、AD、放大器、滤波器等可编程数字、模拟系统，可灵活配置用户所需的各种模块。最早PSOC只有基于M8C内核的一个系列产品，2009年才推出了基于8051和ARM Cortex-M3内核的PSOC3和PSOC5。并同步发布了专门用于PSOC3/5的集成开发环境--PSoC Creator，PSoC Creator预先为用户定义了大量的数字和模拟资源及API函数，用户仅需像在纸上或白板上那样画出设计，让软件工具将其自动转化为PSoC配置，而无需翻阅大量器件文档并记住寄存器映射，使得用户设计更方便、灵活。PSOC3/5采用了当前比较主流的MCU内核，很适合有一定开发基础的朋友研究和开发。但PSOC与传统的MCU设计方法截然不同，学习需要一定的过程。本文将以一个实例简单说明PSOC的开发过程。

一、          开发需要的设备

（1）    装有PSoC Creator软件的计算机一台，

主要用于开发，需要至少一个空余的USB口PSoC Creator安装过程与普通软件安装的方法基本一直，只是过程较长，这里不再赘述，如有需要可以单独联系作者。

（2）    PSOC开发板一套（含电源）

开发板可以自行制作，也可以购买现成的开发板，笔者使用的是赛普拉斯生产的CY8CKIT-001 PSoC® 开发板，配有3个适配板，分别对应PSOC1、PSOC3、PSOC5。本文以PSOC3适配板为例进行说明。

（3）    MiniProg3 编程、仿真器一台。

二、          开发流程

实例：用PSOC3控制两个LED闪烁发光，其中一个用PWM硬件控制发光，另一个用软件延时控制发光。

1. 新建项目

启动PSoC Creator（点击开始——程序——PSoC Creator）。鼠标左键单击PSoC Creator主菜单File——NEW——Project，根据目标芯片选择项目类型，本文选择Empty PSOC3 Design，在Name后面输入项目名称，单击选择项目存储路径，（注：项目名称好存储路径最好不要出现中文）。展开Advanced前面的，如图1所示的列表。选择目标芯片，点击OK，完成项目创建，图2是启动后的PSoC Creator，顶部是菜单和常用工具栏，左边是项目管理器、中间是文件编辑区域，右边是器件目录。

图1

图2

图3

配置如下参数：

Configure 标签

❐ Name: PWM_1

❐ Resolution: 8-Bit

❐ PWM Mode: One Output

❐ Period: 100

❐ CMP Value 1: 50

❐ CMP Value Type 1: Less or Equal

Advanced 标签

❐ Enable Mode: Hardware Only

❐ Interrupt On Terminal Count Event: Select

其它元件的放置和配置方法与PWM一样，在此不一一列出，在此只给出各器件的放置路径和配置参数：

Digital  Output pin：点击Component Catalog → Ports and Pins → Digital Output Pin

Type 标签

❐ Name: LED1 、LED2

❐ 选中Digital Output Check box

❐ 选中 HW Connection Check box

General 标签

❐ Drive Mode: Strong Drive

❐ Leave remaining parameters as default

逻辑“1”：Component Catalog → Digital → Logic → Logic High

逻辑“0”：Component Catalog → Digital → Logic → Logic Low

Clock：Component Catalog → System → Clock

配置参数：

Configure Clock 标签

❐ Name: Clock_1

❐ Source: ILO (1.000 kHz)

❐ 选中Divider 并输入 10  （10分频）

PSOC另外一个好处是集成了所有内置资源的DataSheet, 无需用户翻阅大量器件文档并记住寄存器映射，需要时点击左下角的即可随时查阅。

放置和配置好所有元件，就进入第三步—连线，用连线工具把所有元器件连接起来，如图4所示：

图4

至此，原理图设计完成。

1万 · 2011-4-19 22:55

（1）
软件编写
创建项目时，系统自动生成了一个Main.c文件，双击打开，我们可以看到系统已经生成了C语言的基本框架。输入如下代码：
#include
#define MS_DELAY 167u

/* 延时变量 */
void main(void)
{

uint8 ledState = 0x00; /* 初始化LED2灭 */

Clock_1_Enable(); /* 时钟使能*/

PWM_1_Start();
/* 使能 */

while (1)

{

CyDelay(MS_DELAY);
/* 软件延时控制*/

ledState ^= 0x01u;
/* LED2软件控制交替亮灭*/

LED2_Write(ledState); /* 写LED2状态 */

}
}
以上代码就可以实现上述功能，简单吧，从以上代码我们看出用户编写程序只需合理的调用系统内置的API函数，无需编写底层驱动程序。要查看相关硬件功能及API函数，只需双击该器件，弹出图3所示的配置窗口，点击左下角的DataSheet即可查看。
（2）
管教映射

管脚映射是配置PSOC模块的一个重要步骤。通过管脚映射完成软件配置到硬件的物理连接，这个功能是PSOC技术的一大亮点，用户编写软件完全可以不考虑引脚在什么地方，只需在编译前将你所用到的引脚与实际的物理引脚一一映射即可，打开以.cydwr为扩展名的文件，默认就在pin页面如图5，在这个页面即可配置引脚，右侧为项目用到的引脚列表。配置的方法有两种：一种是直接点击引脚列表后面的下拉列表选择合适的引脚即可，另一种是在引脚名称（Name）上按住左键不放，拖动鼠标到左边芯片合适的引脚上放开鼠标左键即可。

图5

（4）
编译
鼠标左键点击主菜单Build→Build **(项目名称)，或者按下组合按键（Shift+F6）编译文件。
若有语法错误，信息窗口会有错误信息（红色）显示，双击错误信息，光标会停留在源程序代码出错的地方，如图6，经检查发现：在本程序第5行定义变量类型为uint8时，漏写了一个8，系统无法识别，修改后重新编译，出现：Build Succeeded，说明程序编译成功。

图6

（1）
下载和调试
编译通过，说明程序无语法和原则错误，但并不意味着该程序就能正确实现预期的目标，此时须连接开发板将程序下载到硬件平台上，通过硬件平台检验和调试。
程序下载前，先做好硬件连接，本例用两根导线分别将P0[0]、P0[7]与四个发光二极管中的一个连接起来。

点击Debug→Program (ctrl+F5)或者按下常用工具栏即可实现快速编程，如果弹出Selct Dubug Target，请在列表中选择自己的编程器或仿真器，点击Connect，系统会连接编程器并下载程序，下载完毕后，按下开发板上的RESET键，程序开始运行，观看实验现象是否正确，如不正确，查找问题所在，修改并重新编译下载，直至实验结果正确。

2.
设计
PSOC开发包括原理图设计和软件设计两部分，硬件原理图设计是根据用户需求选择合理的内置模拟数字资源，并进行合理配置和连线，让其组成一个完整的硬件系统。软件设计是通过编写用户命令来合理调用系统内置API函数，让硬件系统可靠、有序的工作。
（1）
原理图设计
项目管理器中的TopDsign.cysch文件即为原理图文件，打开即可编辑原理图，原理图编辑一般分以下几个过程：放置元器件——配置元器件——连线
图2右侧为PSoC Creator的器件目录，点击相应的文件夹可以选择对应的元器件，本例需要放置一个PWM、一个时钟（clock），两个数字输出引脚（Digital
Output pin）、一个逻辑“1”、一个逻辑0，放置的方法分别是：