本帖最后由 仗剑天涯1412 于 2025-5-11 16:21 编辑
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首先感谢21ic平台和英飞凌的支持，提供了这次测评的机会，让我能接触到新的MCU选择。今天测评的是PSOC™ 4000T Multi-Sense Kit这款开发套件，以CY8CPROTO-040T芯片为中心，一流的低功耗电容式传感解决方案，具有无与伦比的信噪比、液体耐受性和多传感功能，以及行业领先的可靠性和稳健性。PSOC™ 4000T 微控制器扩展了基于 Arm® Cortex-M0®+ 的微控制器的 PSOC™ 4 产品系列，具有先进的 HMI 功能。PSOC™ 4000T 配备多感，这是一款综合传感解决方案，集成了英飞凌的第 5 代 CAPSENSE、电感式传感和液位传感。英飞凌的5thCAPSENSE™ 一代技术提供比前几代 CAPSENSE™ 高 10 倍的 SNR（信噪比）性能，功耗降低 10 倍。PSOC™ 4000T 电感式传感基于差分和比率传感架构，在传感器电感和传感器工作频率方面提供了广泛的灵活性。PSOC™ 4000T 微控制器的液位传感技术消除了与液体接触的需要，可在嘈杂的环境中工作，并且可以检测不同的液体并拒绝泡沫和残留物。PSOC™ 4000T 系列为基于 PSOC™ 4000 和 PSOC™ 4000S 的设计提供了简单的升级路径，通过软件和封装兼容性利用先进的第 5 代 CAPSENSE™。PSOC™ 4000T 系列支持各种应用，包括可穿戴设备、耳戴式设备、家用电器、小型厨房电器、咖啡机等。
核心性能亮点
1. 强劲核心，低功耗设计 配备 48 MHz Arm Cortex-M0+ 处理器，支持单周期乘法运算，搭配高达 64 KB 的闪存，运行流畅且节能，适合长时间运行的便携项目。 2. 第五代 CAPSENSE™ 触控技术 业界领先的电容式传感技术，信号噪声比提升 10 倍，功耗降低 90%，轻松实现按钮、滑条甚至近距离感应的精准控制，还支持防水设计，适应各种环境。 3. 多感合一，创意无界 集成电容感应、电感感应和液位检测功能，一板多用，让你的项目从简单触摸到复杂感测都能搞定。 4. 灵活扩展，快速开发 提供丰富的可编程数字和模拟外设，配合 ModusToolbox™ 软件，硬件配置简单直观，原型开发分分钟搞定，无需繁琐调试。 5. 小身材，大潜力 超低功耗特性加上紧凑设计，非常适合穿戴设备、咖啡机、厨房小家电等场景，让你的 DIY 项目既实用又酷炫。
话不多说快进到开箱，一整个惊艳：
再来一个高清效果图（图片来源于21ic电子网）：
1.生态和工具 英飞凌官网提供了丰富的手册资料和开发工具，官网链接：https://www.infineon.com/cms/en/ 在右上角可以切换语言为简体中文，非常友好。
可以通过链接直达技术支持页面，不仅有各种文档资料查找工具，开发工具，嵌入式软件，也有仿真工具，评估板工具包，还有社区支持等。直达链接：https://www.infineon.com/cms/cn/design-support/ 今天测评的PSOC™ 4000T Multi-Sense Kit开发套件所有工具资料都可以通过链接获取：https://www.infineon.com/cms/en/product/microcontroller/32-bit-psoc-arm-cortex-microcontroller/psoc-4-32-bit-arm-cortex-m0-mcu/psoc-4000-entry-level/psoc-4000t/ 个人比较喜欢的是这个芯片比较和选型界面，可以很方便的对比多款芯片的资源，方便选型。 第 5 代 CAPSENSE™ 超低功耗：这是业界首个始终开启的触摸感应功能之一，使 HMI作具有非常低的主功和待机功耗，从而延长了可穿戴设备和耳戴式设备等电池供电产品的电池寿命。 信噪比：一流的信噪比提高了可靠性，提供了无缝的用户体验、更快的刷新率和优化了平均功耗。 耐液性： 在潮湿和高湿度条件下可靠运行，防止各种液体（包括高导电性盐水）的误激活。 多感： 支持多种传感方法（自、互）和各种界面（触摸、滑块、力触、接近、手指跟踪）的组合，以实现卓越的用户体验。 高级接近接口：长达 30 厘米的长距离接近检测。具有可配置手势的定向接近。
官方还提供的ModusToolbox™ 软件可以很方便的完成开发。 ModusToolbox™ 软件是支持 Infineon 器件的开发工具和嵌入式资源的集合。 ModusToolbox™ 工具包包括桌面应用程序，支持创建新的嵌入式项目、管理软件资源、配置设备外设和中间件，以及用于编译、编程和调试的多个 IDE 选项。支持Windows、Linux和MacOS。 这些 ModusToolbox™ 应用程序利用了大量 GitHub 托管的存储库，其中包括来自 Infineon 及其合作伙伴的代码示例、板级支持包和中间件。中间件库包括 CAPSENSE™ HMI、连接性、机器学习、图形、安全性等。 ModusToolbox™ 软件目前支持以下产品系列中的应用开发： - 32 位 PSOC™ Arm® Cortex® MCU
- 32 位 XMC 工业 MCU™ Arm® Cortex-M®
- 32 位 TRAVEO™ T2G Arm® Cortex® MCU
- AIROC™ 互联 MCU
- AIROC™ 蓝牙®
- USB-C 供电控制器
- 无线充电 IC
许多 Infineon 产品都提供驱动程序、中间件和代码示例，包括： - AIROC™ Wi-Fi + 蓝牙®
- OPTIGA™ 信托
- XENSIV™ 传感器
此外，官方还搭建了PSOC™ 4 社区，Infineon 开发者社区提供 24x7 全天候服务，供您与全球工程师联系和交流。从 Infineon 支持工程师和成员那里获得帮助，随时随地以您的首选语言解决任何主题的设计挑战。社区直达链：https://community.infineon.com/t5/PSOC-4/bd-p/psoc4/page/1
接下来我们就从ModusToolbox™ 软件开始，探索英飞凌的生态与工具。
1.1ModusToolbox™ 软件下载与安装
通过链接https://www.infineon.com/cms/en/design-support/tools/sdk/modustoolbox-software/可以直达ModusToolbox™ 软件下载地址，根据电脑的操作系统和个人喜好选择版本，笔者推荐安装最新版本，减少不必要的问题。笔者安装的是 版本 1.3.0.1017
下载完成后双击运行ModusToolbox™ Setup 1.3安装文件，建议使用默认的推荐路径。ModusToolbox™ 软件是支持 Infineon 器件的开发工具和嵌入式资源的集合。ModusToolbox™ 工具包包括桌面应用程序，支持创建新的嵌入式项目、管理软件资源、配置设备外设和中间件，以及用于编译、编程和调试的多个 IDE 选项。通过这个工具可以安装GCC工具链，蓝牙测试和Debug工具，各种Pack包以及Eclipse IDE for ModusToolbox开发环境。建议能用最新就用最新，能安装的都安装。因为笔者之前只选择了几个安装，最后发现BSP缺失。BSP 是一组文件和目录，可提供必要的功能，以便在任何给定的电路板上开发目标应用程序。该板通常是一个印刷电路板 （PCB） 用于任何电子产品，如手机、笔记本电脑、 数码相机等。这些板通常具有微控制器（或微处理器）芯片将各种外围设备和其他组件连接在一起以满足目标申请要求。
1.2Eclipse IDE for ModusToolbox™
安装完成后桌面会多出多个快捷图标，其中Eclipse IDE for ModusToolbox™ 3.4就是开发工具。双击运行该工具。官方提供了该软件的使用文档： https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ModusToolbox-Eclipse-IDE-user-guide-UserManual-v19_00-EN.pdf?fileId=8ac78c8c8929aa4d0189bd07dd6113f9 Open Project Creator tool
单击Eclipse IDE Quick Panel中的New Application链接。
您也可以选择File > New > ModusToolbox™Application。
启动Project Creator工具，它为不同的开发工具包提供了几个应用程序。可用的工具包可能会随着时间的推移而变化。可能会等待较长时间，因为它是通过网络获取的最新工具包，并且是从github获取，国内网络的话比较慢且不稳定可以多次尝试，，也可以通过以下设置来加快速度。
在Choose Board Support Package（BSP）的Settings中选择不勾选Local Content，并且Proxy Setting选择Direct。
将Manifest DB Settings设置为Default China Manifest DB（中国用户的标准URL），并点击OK，然后点击close关闭BSP。
注意：如果在Settings选项中Local Content或者Manifest DB Settings显示是灰色，则需要重新进入 “系统全局变量检查设置”的页面（该PPT第七页）中检查下系统全局变量是否都设置正确。
重新在Start中点击New Application就可以正常使用了。
Create an application
Project Creator工具显示电路板列表，显示套件名称、MCU和连接设备（如果适用）。当您选择所显示的每个套件时，该套件的描述将显示在右侧。根据系统的设置，您可能会看到不同的类别，包括PSoC 4， PSoC 6和AIROC蓝牙BSPs。本例中选择CY8CKIT-040T套件。
单击Next >打开Select Application页面。此页列出了所选套件可用的各种应用，当您选择一个附件时，右侧会出现描述。通过启用适用应用旁边的复选框，您可以为所选BSP选择多个附件。
Create an application
注意：应用程序创建过程会执行 git clone 操作，并从 GitHub 网站下载所选的应用程序。根据所选应用程序的不同，此过程可能需要几分钟。完成后，如果没有错误或警告，项目创建工具将自动关闭。如果只有警告，请单击“关闭”，应用程序将在集成开发环境（IDE）中打开。
2.硬件资源： - 32 位 MCU 子系统
- 具有单周期乘法的 48MHz Arm® Cortex-M0®+ CPU
- 高达 64 KB 的闪存，带读取加速器。
- 高达 8 KB 的 SRAM
- 第 5 代 CAPSENSE™ 技术：
- 电感式传感
- 液位传感
- 悬停触摸
- 16 个传感器输入
- 多达 16 个自电容输入
- 多达 64 个互电容输入
- 多达 8 个感应输入
- 多达 21 个可编程引脚
- 两个 16 位时间/计数器/脉宽调制器 （TCPWW） 模块
- 两个可配置的串行通信模块 （SCB），支持 I2C、SPI 或 UART 接口。
- 卓越的用户体验：接近、电容式触摸、电容式滑块、手指跟踪、悬停触摸、金属触摸、力触触摸。
- 高分辨率液位检测，非接触式堆叠。
- 一流的信噪比
- 工作电压：1.71V 至 5.5V
- 深度睡眠模式，电流为 6 μA，通过“始终开启”感应
- 主动触摸检测和跟踪，电流为 200 μA（平均值）
- 通过 Infineon 提供的中间件软件轻松优化电容式传感设计。
- 包括板级支持包 （BSP）、外设驱动程序库 （PDL） 和中间件，如 CAPSENSE™
3.上电运行 将主控板通过USB连接到电脑后，会在设备管理器的端口中显示一个名为KitProg3 USB-UART的串口，和一个USB串行设备的Link。方便下载程序调试和串口打印通信等。上电后主控板上的红色LED灯会常量，然后设备管理器中或有显示。
4.数据备份
本来是准备将开发板原有的程序导出备份的，但是因为自己是第一次用英飞凌的MCU，不知道英飞凌有没有类似读取固件的工具，还请大家指正和建议。
5.例程测试
在之前的环境搭建中，已经讲述了如何使用Eclipse IDE for ModusToolbox™，现在开始使用官方提供的模板快速上手。
在“Choose Board Support Package（BSP）-Project Creator 2.3”窗口中，展开PSOC 4 BSPs，选择CY8CPROTO-040T MS，点击Next。
在Select Application中，选择Sensing中的“MSCLP CAPSENSE Hover Touch”工程 ，然后点击Create，最后等待工程创建 结束即可。
工程创建结束后点击“MSCLP_CAPSENSE_Hover_Touch”工程，然后在MSCLP_CAPSENSE_Hover_Touch （APP_CY8CPROTO-040T-MS）中点击 “Build Project”编译工程。
将 CY8CPROTO-040T-MS 开发板与 PC 相连，在Launches中选择“MSCLP_CAPSENSE_Hover_Touch Program
（KitProg3_MiniProg4）” 烧录程序。
烧录完成后在BSP_Configurator (APP_CY8CPROTO-040T-MS)中点击 CAPSENSE Tuner（该工具可以观测Capsense的数据波形）。
点击“ Tuner Communication Setup”，配置I2C参数，I2C address选择8，Sub-address选择2-Bytes，Speed（KHz）选择400，配置完成之后点击OK。
在Widget Explorer中选择想要观测的Sensor的波形，然后点击Connect，之后再选择Start。
最后可以观测到Sensor的数据，参考下图。
6.项目移植
因为本次测评开发板的另一个目的是了解英飞凌的MCU性能以及熟悉英飞凌的的生态和开发环境，为一个听力项目选型测试。为此用CY8CPROTO-040T直接DAC输出正弦波（可以做纯音信号，加入已经设计好的算法可以发出助啭音信号，白噪声和窄带噪声也是相似的原理）。经过设计测试各参数均符合要求。后续将做一致性测试，同时打板后再次测试性能。
做了一个渐进的开关设计，使得打开和关闭声音时声音自然上升和降低，避免发出咔哒声。
因为是为公司产品设计，所以这里就不展开叙述了，就是一个DAC就可以了。
7.感想与总结 因为我是首次使用英飞凌的MCU，之前一直担心不好上手。正真拿到开发板后发现从环境搭配到开始设计开发都还是比较轻松。主要在于英飞凌的生态非常完善，各种开发工具应有尽有而且大大缩短了开发周期，非常适合项目中使用虽然只是Arm Cortex-M0+ 处理器，但是性能非常强大。给我最深的印象就是：不仅在软件上的时间会省下很多，硬件上也会少踩很多坑，也感谢英飞凌提供的机会体验这次CY8CPROTO-040T开发板。
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