CYPRESSPSOC35培训课程CYPRESSPSoC35TrainingCourse.ppt

第1章 PSoC设计导论Chapter 1 Design Introduction of PSoC 何宾 2010.10 第1章 PSoC设计导论--前言 Cypress公司的可编程片上系统(Programmable System-on-a-Chip, PSoC)将微控制器、可编程逻辑阵列、 模拟可编程阵列等资源集成在单芯片上，为电子系统的 设计带来了前所未有的机遇。 本部分主要介绍以下内容： 微控制器基础 PSoC基本概念； PSOC3和PSOC5器件概述。 第1章 PSoC设计导论--前言 在微控制器基础部分，介绍微控制器基本概念和 功能、数据和指令的处理； 在可编程片上系统PSoC概述部分介绍PSoC的发 展、PSoC技术特点、设计重用技术。 在PSOC3/5概述部分介绍了PSoC3/ 5的功能和特 点；PSoC3/5的引脚分布；PSoC3/5器件分类和资源。 第1章 PSoC设计导论--微控制器基础 微控制器是指带有外设的微处理器系统，比如台 式电脑的CPU，它是一个微处理器系统。微控制器将响 应来自I/O引脚、定时器、通信等的输入，同时通过对 信息进行操作控制来产生合适的输出信号。 I/O引脚使的微控制器能读取来自其它设备的按钮 和状态信息，同时I/O引脚也能够输出信号用来打开 灯、运行电机和驱动显示设备。 定时器、通讯模块和数/模转换模块能使微控制器 执行特殊的任务，比如与PC机进行通讯，读取温度信 息等。 第1章 PSoC设计导论--微控制器基础 从微观上说，微控制器是一个集成了成千上万电子开关的设备。正如编程的人目的是为了将复杂的操作简化为逻辑和算术运算来完成任务那样，微控制器的设计人员必须决定使用什么电子设备来完成这些任务，比如，晶体管，FET和二极管等。大多数的微控制器工作在二进制系统下，比如1和0，高和低，开和关。 Cypress的微控制器系统称为PSoC，那是因为它包含了足够的资源，几乎不需要外部的电路。 微控制器基础 --微控制器的涵义 CPU：是系统的大脑，中央处理单元（Central Processing Unit, CPU）知道如何和各种不同空间的存 储器交换（读或写）信息。 执行一些逻辑指令，最基本和最通用的有： 加、减、逻辑OR、逻辑AND、逻辑XOR、移位 Shift、移动Move和复制。一些处理器可能执行更加 复杂的操作，但这些操作都是由最基本的操作得到 的。 微控制器基础 --微控制器的涵义 CPU由一些子系统构成，在这些子系统中最重要的 是程序计数器（Program Counter, PC），指令译码器和 算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit, ALU）部分。 PC指向Flash存储器的指定地址，然后返回指令和数 据。 专用逻辑将使用PC来确定Flash中的哪个字段将被送 到指令译码器中。 指令译码器包含译码逻辑，这些逻辑将对从Flash返 回的数进行“翻译”，用来确定程序将执行的指令，这些 指令将“告诉”CPU下一步将做什么。 微控制器基础 --微控制器的涵义 CPU不但能进行运算，也能修改程序运行的地址。 如果指令将被改变执行的位置，那么PC将加载新的地 址，并且从指向Flash新的地址位置的地方执行程序。如 果指令需要CPU执行一些运算，那么相关的数将送到 ALU单元中。 CPU也能根据所接收到的指令对外设进行控制。 微控制器基础 --微控制器的涵义 Cache：从位置和速度上说，高速缓存Cache最靠近 CPU。Cache有时直接集成在同一芯片内。但并不是必须 放在同一个硅片上，只是放在同一个封装内。 RAM：从速度来说，RAM其次，RAM是随机访问存储 器的缩写。需要说明的是，这个词语已经失去了它的原 本含义，这是由于现在大部分的存储器都能够以任何顺 序进行访问。 Hard Drive：从速度来说，是系统中最慢和最大的存储 部分。它用来保存程序，并且是非易失性的。 微控制器基础 --数据和指令的处理 在PSoC1/3/5中，有不同的指令集，所有的程序最后 都要分解成这些预定义的指令集中的指令。如果对PSoC使 用C语言进行编程，C语言编译器将C语言分解成这些预定 义的指令。这些指令包含基本的逻辑和算术操作。这些指 令中还有一些更复杂的指令，比如加、减、乘和比较操 作。CPU内包含逻辑模块用来完成这些复杂的指令，而不 需要将这些复杂的指令分解为简单的指令。 微控制器基础-