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1、FPGA(SOPC) MCU PSOC2009年10月22日 星期四 下午 10:59SOPC（SystemOnaProgrammableChip）提出SOPC概念的是Altera公司，目前Xilinx也在利用自己FPGA的优势，积极的发展自己的SOPC产品。SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征：至少包含一个嵌入式处理器内核；具有小容量片内高速RAM资源；丰富的IPCore资源可供选择；足够的片上可编程逻辑资源；处理器调试接口和FPGA编程接口；可能包含部分可编程模拟电路；单芯片、低功耗、微封装。SOPC是PLD和ASIC技术融合的结果，PSOC是Cypres
2、s公司的产品，其特征在于将各种处理模拟信号的接口通过可编程元素连接起来。PSOC器件集成有一个快速微控制器（MCU）和SONOSTM（硅氧化氮氧化硅）工艺制造的闪速存储器及SRAM，以及具有模拟和数字系统功能的可编程阵列器件（即PSOCblocks），并实现了低成本和小型封装形式供货。PSOC包括多种用户模块，与CPLD的宏单元非常相似，这些用户模块也可由设计师随意配置。不过，需要牢记的是：与CPLD不同，PSOC还包括能够完全以模拟方式（无需使用数字电路或CPU等等）来处理信号的用户模块。作为通用的器件，PSOC主要是针对嵌入式系统的应用，包括音频、无线、手持、数字通信、互联网、控制和消费类
3、系统。Cypress微系统公司将提供PSOC设计工具PSOCDesignerTM，它是支持PSOC器件的一种完整的开发系统开发系统，包括有一个C编译器和汇编程序、一个连接和调试工具、一个在线仿真器和器件编辑器(DeviceEditorTM)。到目前为止，有三种技术对电子工程师设计电子产品的模式产生了重大而又深远的影响，它们是：可编程微控制器（MCU），可编程逻辑阵列和可编程模拟阵列。与采用多个分立元件及单一功能的模拟与数字集成电路组成的电子系统相比，采用可编程技术和包含可编程芯片在内的电子系统将具有更简单的结构、更强的性能和更低的成本。而采用可编程技术也使电子工程师的智慧和想象力得到了更大的发
4、挥，设计出来的产品智能化程度更高。 MCU(MicroController Unit)自问世以来就受到电子开发工程师的青睐。由于它的可编程能力和可程序控制性能使得MCU得到广泛使用。然而，不同的用户根据不同的项目要求希望MCU能包含比以前更多的周边资源来进一步降低他们的系统成本。事实上，现今的MCU厂商大都能提供多种系列多个型号的MCU供用户选择。因为指令系统和硬件结构的不兼容，设计工程师花在选型上的时间已经占据整个开发时间的相当的比例。现在MCU的发展趋势是系统在片芯片（System on Chip，SoC），它是将微处理器核和所有的周边设备包括TIMER、PWM、ADC、DAC、UART、
5、SPI、I2C、CAN、E2PROM、USB等等全部集成在一个芯片里。力图能满足所有设计工程师的需要。 可编程逻辑阵列可以整合系统设计过程中大量的逻辑运算功能，提高系统的可靠性。它已经历了门阵列（GAL）、可编程逻辑器件（PLD）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）四个发展阶段。由于它具有高速度，高集成，高性能，并且可用VHDL和Verilog程序编程，因而得到了越来越多的应用。 可编程模拟阵列(FPAA)由多个可编程模拟模块组成，可编程模拟模块采用开关电容、运算放大器和多路开关有机组合并通过时钟信号的作用，可以实现模拟信号的放大、比较、多种有源滤波和AD转换等诸多模
6、拟功能。目前制造现场可编程模拟阵列的公司有Anadigm和莱迪思(Lattice)等。虽然由于价格的原因FPAA还没有被广泛使用，但FPAA包含多个可编程模拟模块，可以集多种模拟功能于一体，省略了许多外围的无源元件和PCB的面积，对模拟工程师仍然具有一定的吸引力。 基于微处理器的PSoC(可编程系统在片芯片)，不仅具有MCU的可编程序能力，还包含了部分可编程逻辑运算功能，同时也提供了可编程模拟阵列，集三种可编程能力与一体。其中的周边数字功能（如TIMER、COUNTER、PWM、UART、SPI）由与可编程模拟阵列相对应的可编程数字阵列提供。通过对寄存器的配置或控制，三者之间可以相互作用，协调
7、工作。是真正的可编程系统级芯片。新型PSoC 3系列产品CY8C32xxx（赛普拉斯）时间：2010-05-07 11:01:18 来源：21ic 作者：赛普拉斯半导体公司日前推出其PSoC 3架构的一个新产品系列。该系列是专门为需要可编程数字外设的应用而优化的。新的CY8C32xxx可编程数字PSoC3系列可允许集成诸如PWM、定时器、计数器、UART、胶合逻辑以及状态机等数字外设。此外，该系列还提供可以定制的数字功能和接口，通过将传统CPU功能转移到可编程数字逻辑，还可以降低系统功耗。CY8C32xxx器件可适用于很多应用，包括接口桥接、I/O扩展、上电顺序控制和外设控制。这些应用对于通讯
8、设备、服务器和马达控制等终端市场来说是很常见的。这一可编程数字系列产品目前正在与其他三个PSoC3产品系列一起出样。这三个系列是：CY8C38xxx精确模拟系列、CY8C36xxx性能模拟系列和CY8C34xxx简化模拟系列。新的CY8C32xxx系列产品包含最多可达24个通用数字模块（UDB），每个都由非专用逻辑（PLD）、解构逻辑（8-bit数据通道）和通往其他UDB、I/O或外设的灵活通路构成。UDB可以通过一个预先设定好的大型数字外设库进行编程，也可以用Verilog代码进行客户化定制，实现特别的功能和接口，而以往要实现这些则需要一个低功耗CPLD来完成。PSoC Creator集成设
9、计环境（IDE）可将编程和定制工作简化。PSoC Creator提供经过完整测试、预先打包好的模拟和数字外设，可通过直观的用户向导和API进行定制，以便满足特殊设计要求。另外，CY8C32xxx系列产品还包含了基本的模拟外设，例如12-bit Delta-Sigma ADC，内部电压参考、两个比较器和一个8-bitDAC，从而可以方便地与模拟信号接驳。新型CY8C32xxx器件扩展了PSoC3架构，由一个高性能8-bit 8051处理器驱动，一共拥有如下所示四个系列的产品，分别针对不同的市场应用：CY8C38xxx精确模拟PSoC3系列，拥有一个20-bit delta-sigma ADC,
10、4个 DAC, 4个可编程模拟模块和一个数字滤波器模块。CY8C36xxx性能模拟PSoC3系列，拥有一个12-bit delta-sigma ADC, 4个 DAC, 4个可编程模拟模块和一个数字滤波器模块。CY8C34xxx简化模拟系列，拥有一个12-bit delta-sigma ADC, 2个 DAC, 2个可编程模拟模块。CY8C32xxx可编程数字PSoC3系列，拥有最多24个 UDB, 一个12-bit delta-sigma ADC和两个比较器。赛普拉斯PSoC3平台产品经理Jim Davis说：“新的CY8C32xxx及其基于可编程逻辑的数字资源对于接口和外设控制应用来说是理
11、想的选择。这些器件充分显示了我们独有的、基于PLD的低功耗通用数字模块的灵活性和集成度优势。”UDB可以用于实现混合功能MCU所欠缺的功能，例如在单一器件内实现52个PWM，同时还使用更少的通讯接口。以往这些都需要一个低功耗CPLD或定制的ASIC来实现。UDB的硬件能在PSoC3架构内实现分布式处理，从而减轻了CPU的负担，并且能比传统的MCU解决方案提供更快的反应时间。分布式处理在CPU密集型外设控制应用（例如马达控制）中，具有功耗和性能方面的优势。PSoC3系列的四个子系列产品的样片目前已可提供，量产时间预计在2010年第三季度。封装方式有100-pin TQFP, 48- 和 68-p
12、in QFN 以及 48-pin SSOP可以选择。关于PSoC 3 和 PSoC 5新型PSoC 3 和 PSoC 5架构包含了高精度可编程模拟能力（模数转换器的最高精度为20-bit）和扩展的可编程数字资源，与强大的工业标准的MCU内核以及充足的内存和通讯外设集成在一起。PSoC 3器件基于一个新的高性能8-bit 8051处理器，而PSoC5器件则包含了一个强大的32-bit ARM Cortex-M3处理器。这些新产品为设计者提供了一个无缝的可编程设计平台，可以轻松地实现从8bit到32bit的过渡。这些新解决方案的强大功能大大拓展了PSoC的应用和市场范围，包括汽车、便携式医疗设备、工业等等。
