34
PUE-w16 1 Realizacja systemów wbudowanych (embeded systems) w strukturach PSoC (Programmable System on Chip) Embeded systems Architektura układów PSoC (Cypress) Możliwości bloków cyfrowych i analogowych Narzędzia programistyczno-uruchomieniowe Wykorzystano materiały firmy Cypress

Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 1

Realizacja systemów wbudowanych (embeded systems) w strukturach PSoC (Programmable System on Chip)

Embeded systems

Architektura układów PSoC (Cypress)

Możliwości bloków cyfrowych i analogowych

Narzędzia programistyczno-uruchomieniowe

Wykorzystano materiały firmy Cypress

Page 2: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 2

Ogólna struktura układów PSoC (Cypress)

Page 3: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 3

Ogólna struktura układów PSoC (Cypress)

Page 4: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 4

Obudowy, końcówki

Page 5: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 5

Charakterystyka grup układów PSoC

Page 6: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 6

Zasoby systemowe układów PSoC

Page 7: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 7

Switch-mode Pump (przekształtnik podwyższający)

Page 8: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 8

Schemat systemu cyfrowego

Page 9: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 9

Możliwości konfiguracyjne bloków cyfrowych

PWMs (8 to 32 bit)

PWMs with Dead band (8 to 24 bit)

Counters (8 to 32 bit)

Timers (8 to 32 bit)

UART 8 bit with selectable parity

SPI master and slave

I2C slave, master, multi-master (1 available as a System Resource)

Cyclical Redundancy Checker/Generator (8 to 32 bit)

IrDA (up to 4)

Pseudo Random Sequence Generators (8 to 32 bit)

Page 10: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 10

Blok cyfrowy

Page 11: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 11

Organizacja części analogowej

Page 12: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 12

Organizacja części analogowej

Page 13: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 13

Blok analogowy ciągły

Page 14: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 14

Blok analogowy SC

Page 15: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 15

Wzmacniacz pomiarowy z 2 bloków ciągłych

Page 16: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 16

Wzmacniacz pomiarowy z bloków ciągłych i SC

Page 17: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 17

(regulator wentylatora)

Page 18: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 18

Narzędzia projektowe: PSoC Designer

Page 19: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 19

Narzędzia projektowe: PSoC Express

Page 20: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 20

PSoC Express : podstawowe pojęcia

Key Concepts

Drivers: Input and output drivers ....encapsulate the parameters and behavior

of various input and output devices... . Interface drivers allow your design to

communicate with an external device (currently via I2C) to implement control or

status functionality.

Valuators: Valuator elements provide the means to internally store data values.

Valuators also enable the design to convert a value from one type to another or

perform almost any intermediate processing or conditioning of data within a

PSoC design. A valuator is often used between an input and an output driver

to implement the desired behavioral logic.

Transfer Functions: ... In PSoC Express we use this term to refer to the

behavioral definition of an element that has an output. A transfer function

defines the output value of the associated design element based on the state

of other elements in the design and the type of transfer function selected.

Output drivers and valuators have an associated transfer function that defines

their behavior.

Page 21: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 21

PSoC Express : wysoki poziom abstrakcji

A central advantage of the PSoC Express design philosophy is that of hardware

abstraction; ... The PSoC Express input and output drivers handle the details of the

hardware allowing you to concentrate on the behavioral design of your project. Let’s look

at how this abstraction works with respect to a simple pushbutton...What does “On”

mean in our design, and how we will represent it?

1. Pressed (on) always means logic “0.” (?)

2. Pressed always means logic “1.” (?)

3. It doesn’t matter. (?)

The correct answer is 3, because whenever we use the pushbutton in our design, we

always use the symbolic states “On” and “Off.” The actual electrical state of the hardware

is translated into the symbolic state by the device driver (not by us). In both cases (1 or

2) the same behavioral definition for the LED can apply, specifically:

if (Input1 state is On)

then (set LED state to On)

else (set LED state to Off)

Conclusion: the drivers handle the hardware details and designs become easier to create,

verify, and re-use.

Page 22: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 22

PSoC Express : prosty przykład

First Example: Pushbutton and LED

Objectives

ƒ Select and place one input and one output driver in a design.

ƒ Demonstrate using a transfer function to determine the behavior of an output

based on the state of an input.

ƒ Use the built-in PSoC Express simulation mode to test the design

.

Design Elements

ƒ Input Driver - Pushbutton

ƒ Output Driver - LED (On/Off)

ƒ Transfer Function - Table Lookup

Page 23: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 23

PSoC Express : prosty przykład

Second Example: Potentiometer and Blinkable LED Using PriorityEncoder

Objective

ƒ Control the state of an On/Off/Blinking LED based on the position setting of

a potentiometer.

ƒ ..the creation of the logical expressions to define an output driver Priority Encoder

transfer function

ƒ Build the project – select a device, assign I/O pins and generate the HEX file

ƒ Use PSoC Programmer to program a target device.

Design Elements

ƒ Input Driver - Potentiometer

ƒ Output Driver - LED (On/Off with Blink)

ƒ Transfer Function - Priority Encoder

Page 24: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 24

PSoC Express: wejścia (przycisk,potencjometr)

Page 25: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 25

PSoC Express: wyjścia LED (On,Off; On,Off,Blink)

Page 26: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 26

PSoC Express: (przykład 1)

Page 27: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 27

PSoC Express: selectingTransfer Function

Page 28: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 28

PSoC Express: selectingTransfer Function

Page 29: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 29

PSoC Express: definingTransfer Function

Page 30: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 30

PSoC Express: defining Priority Encoder

Page 31: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 31

PSoC Express: simulation mode

Page 32: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 32

PSoC Express: wybór chipu, przypisanie końcówek

Page 33: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 33

PSoC Express: Project Builder

Page 34: Realizacja systemów wbudowanych w strukturach PSoCetacar.put.poznan.pl/jan.deskur/PO1_n5_09/PUE_w16.pdf ·  · 2009-10-09Realizacja systemów wbudowanych ... Cyclical Redundancy

PUE-w16 34

PSoC Express: Programmer