引言：設(shè)計工程師很早就熟悉usb技術(shù)了，但為現(xiàn)有產(chǎn)品添加usb接口的工作并不是很簡單，會在一定程度上增加新項目的復(fù)雜性，不過現(xiàn)在有辦法在很大程度上避免這樣情況的發(fā)生。本文從技術(shù)細節(jié)角度描述了新款的psoc及其usb接口，并探討了可用這些器件方便設(shè)計的有關(guān)應(yīng)用實例。

    圖1：psoc功能結(jié)構(gòu)概覽。

    圖2：數(shù)字系統(tǒng)塊。

    圖3：模擬系統(tǒng)塊。

    psoc系列器件專為取代傳統(tǒng)mcu、系統(tǒng)ic及其相關(guān)的多種分立元件而設(shè)計。該架構(gòu)使用戶能夠創(chuàng)建定制的外設(shè)配置，滿足各種不同應(yīng)用的要求。此外，還包含快速的cpu、閃存程序存儲器、sram數(shù)據(jù)存儲器和可配置的i/o。psoc cy8c24794是psoc系列中獨特的一員，因為它包括了功能齊全的全速(12mbps)usb端口。

    psoc架構(gòu)(圖1)包括四大部分：psoc內(nèi)核、數(shù)字系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)和系統(tǒng)資源(含全速usb端口)�？膳渲玫娜挚偩�使器件資源能夠集成到完整的可定制系統(tǒng)中。psoc cy8c24794器件可具備多達7個i/o端口，連接于全局數(shù)字和模擬互聯(lián)器件，從而能夠訪問4個數(shù)字時鐘和6個模擬時鐘。

    psoc核心包括24mhz、4mips哈佛架構(gòu)的cisc cpu，帶有16kb閃存，可用于程序存儲，還帶有1kb的sram，可用于數(shù)據(jù)存儲，此外還具備2kb的eeprom，采用閃存仿真。程序閃存利用64個字節(jié)塊實現(xiàn)四級保護，可實現(xiàn)定制的軟件ip保護。

    psoc器件包括靈活的內(nèi)部時鐘發(fā)生器，含24mhz內(nèi)部主振蕩器(imo)，在工作溫度和電壓范圍內(nèi)誤差不超過8%。24mhz imo還可翻番為48mhz，用于數(shù)字系統(tǒng)。此外還具備低功耗32khz的內(nèi)部低速振蕩器(ilo)，作為睡眠定時器和看門狗定時器(wdt)。

    psoc gpio提供到cpu、器件數(shù)字和模擬資源的連接。每個引腳的驅(qū)動模式可從八個選項中進行選擇，這就使外部接口具有極大的靈活度。每個引腳還能生成高級和低級系統(tǒng)中斷，并能自上一次讀之后進行改變。

    數(shù)字系統(tǒng)(圖2)包括4個數(shù)字psoc塊。每個塊都是8位資源，可單獨使用，也可與其他塊結(jié)合使用，形成8位、16位、24位和32位外圍。數(shù)字塊還可通過串行全局總線連接至gpio，將任何信號路由給任意引腳�？偩�還可實現(xiàn)信號多路復(fù)用功能，并進行邏輯操作。這種可配置性使設(shè)計工作不再受到固定外圍設(shè)控制器的限制。

    模擬系統(tǒng)(圖3)包括6個可配置的塊，每個塊都具備運算放大器，可創(chuàng)建復(fù)雜的模擬信號流。模擬外設(shè)非常靈活，經(jīng)過定制后可支持具體的應(yīng)用要求。模擬塊三個成一列，包括一個連續(xù)時間(ct)和兩個開關(guān)電容(sc)塊。

    cy8c21x34和cy8c24x94 psoc器件與其他psoc器件的不同之處在于，其gpio引腳可連接于內(nèi)部模擬總線。cy8c24x94包含更多功能，可以有選擇地將模擬總線分為兩部分。就cy8c21x34而言，所有g(shù)pio引腳都啟用后，可實現(xiàn)上述連接。就cy8c24x94而言，端口0到5的所有引腳都啟用后，可連接至模擬總線。

    系統(tǒng)資源為實現(xiàn)完整的系統(tǒng)提供了更多功能。此外，其他資源還包括乘法器、抽樣器、低壓檢測和上電復(fù)位功能等。

    psoc usb

    psoc usb系統(tǒng)資源符合usb2.0規(guī)范，符合工作在12mbps速度下的全速器件具備一個上行端口和一個usb地址的規(guī)范要求。psoc usb(圖4)包括一個串行接口引擎(sie)塊；一個psoc存儲器仲裁器(pma)塊；256字節(jié)的專用sram；一個帶有內(nèi)部調(diào)節(jié)器的全速usb收發(fā)器以及兩個專用usb引腳。

    圖5：具有56 引腳mlf psoc器件的usb連接應(yīng)用示意圖。

    就系統(tǒng)級而言，全速usb系統(tǒng)資源通過m8c寄存器訪問指令接口于psoc其它部分，并通過兩個usb引腳與外部相連。

    sie支持5個端點，包括一個控制端點(端點0)和4個數(shù)據(jù)端點(端點1、2、3和4)�？刂贫它c經(jīng)過配置可支持setup、in和out請求。數(shù)據(jù)端點可分別獨立配置，從而響應(yīng)中斷、批傳輸、同步in或out請求等。