PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

Duke 发表于 2018-01-12 18:43:27 收藏 已收藏
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PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

Duke 发表于 2018-01-12 18:43:27

PSoC(Programmable System-On-Chip),就是片上可编程系统,是一种对于标准的“全数字式”微控制器设计、纯粹的模拟设计及介乎此二者之间的所有设计而言具有同等的高适用性的器件,是一种具有极端灵活且完全可编程的混合信号SOC 的基本原理的全新一代器件,你可以把它理解成全新架构的MCU产品。它能把传感器件与电路、信号处理电路、接口电路、功率器件和电路等集成在一个硅芯片上,使其具有按照负载要求精密调节输出和按照过热、过压、过流等情况自我进行保护的智能功能。

PSoC系列产品闻名于世也是在于其灵活的可编程模块。赛普拉斯最新推出的PSoC 6器件,采用了灵活的双核架构,将Arm®Cortex®-M4内核作为主处理器,利用Cortex-M0+内核管理电容感应、BLE连接、传感器聚合等外设功能,早期应用包括可穿戴设备、个人医疗设备和无线音箱等,设计人员利用PSoC 6内置的硬件安全加密功能限制未经授权的数据访问。下面对PSoC 6 BLE Pioneer 套件进行详细点评:

PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

刚刚提到,PSoC 6 BLE系列产品是Cypress最新推出的PSoC系列产品,集成了两个微处理器核Arm Cortex-M4以及Arm Cortex-M0+,主要功能聚焦在三个方面,即低功耗、可编程与高安全性能。上方图是PSoC 6 BLE Pioneer 套件包装盒,很精致哟!

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打开包装盒,里面主要有以下几个部分:

1、PSoC 6 BLE开发板一块;

2、CY8CKIT-028-EPD E-LINK Display Shield;

3、CY5677 CySmart BLE 4.2 USB Dongle;

4、USB Type-A to Type-C cable;

5、4跟跳线,两根接近传感器线缆;

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设计者利用PSoC 6灵活的双核架构,可以将Arm®Cortex®-M4内核作为主处理器,利用Cortex-M0+内核管理电容感应、BLE连接、传感器聚合等外设功能。PSoC6 BLE Pioneer 套件里面的PSoC 63 MCU和低功耗蓝牙(BLE)无线连接模块,可让设计人员基于最新一代赛普拉斯业内领先的CapSense®电容感应技术,设计触控滑条、按键和接近感应传感器,开发出各种强大可靠的基于触控和手势的现代界面。

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如上图所示,CY8CKIT-028-EPD E-LINK显示模块与PSoC 6 BLE开发板是通过兼容 Arduino UNO 接口组合在一起的,显示模块上的接口排针设计得非常长,所以组装取下非常方便。搭配可配置的模拟/数字外设模块、芯片内部集成业界领先的电容触控Capsense等特性,再加上不需要额外的外部存储或者安全单元即可支持多个同步的安全环境,可以说是专为灵活多样设计的低功耗物联网/可穿戴设备而生。

显示模块搭载了一块2.7英寸的E-LINK屏幕,模块还搭载了三个传感器,运动传感器、热敏电阻、PDM麦克,其中运动传感器包含了一个三轴加速度计以及一个三轴陀螺仪,采用PDM麦克可能是考虑到PSoC 6内部本身就集成硬件PDM UDB模块。

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不但集成物联网/可穿戴设备中的USB、BLE等功能,另外其通过可编程模块,用户可以自己灵活定义数字/模拟外设以及Capsense等资源,卓越的可编程能力可以灵活适应物联网应用的功能实现,大大降低了工程师的选型困难症,同时也为选择这款器件做设计的工程师减少PCB设计难度。

PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

PSoC 6 BLE开发板并不像传统微控制器最小系统板那样,板子的资源还是相对比较丰富,并且搭载了几个难得在微控制器开发板上可以看到的电路。在PSoC 6 BLE先锋套件上,与USB TYPE-C接口配套的是板载的Cypress EZ-PD CCG3 PD控制器,型号为CYPD3125,开发板上课评估赛普拉斯Capsense触摸滑条以及触摸按键功能。

采用的是基于40nm制程,内部提供两个Arm Cortex-M核,其中一个高性能Arm Cortex-M4核活动功耗在22 µA/MHz,一个低功耗Arm Cortex-M0+核活动功耗低至15 µA/MHz。两核相互配合,Arm Cortex-M4应用于高性能事件处理,Arm Cortex-M0+用于低功耗事件处理,使PSoC 6在可以胜任目前物联网/可穿戴应用对日益增长的性能要求的同时还能保持低功耗。

PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

E-LINK显示模组背面则是兼容Arduino UNO的扩展接口,由此可见,这个模组不但可以应用在PSoC6 BLE套件上,还可以在其它Arduino UNO兼容的接口板子上使用,从这方面也能看到生态圈做广之后的带来的好处跟便利。

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PSoC 6 BLE器件是板子的核心器件,也是赛普拉斯推出的全新PSoC系列产品,集成BLE功能,主要针对物联网以及可穿戴领域。USB Dongle收发器在这个开发套件中是作为蓝牙的主机设备存在的,配合电脑端的CySmart软件工具可以实现与PSoC 6 BLE开发板配对通信。

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在微控制器板子上用上USB Type-C接口还是实属难得,USB Type-C在设计的时候还特意做了加固设计,有效避免使用一些不是太匹配的第三方数据线导致在拔插线缆的时候直接扯下来。最近几年,微控制器板子才从miniUSB转向MicroUSB接口,这次Cypress直接用上USB Type-C PD电路,甚至说比很多做消费电子产品如手机的厂商单纯的放个USB Type C接口愚弄用户要诚恳的多。

PSoC 6 BLE PIONEER KIT开发环境

在赛普拉斯提供的完整软件安装包中,除了PSoC Creater,还包括CySmart、Peripheral Driver Library(PDL)、PSoC Programmer等工具,可以配合PSoC 6 BLE开发套件共同使用。全新的PSoC 6器件集成度非常高。PSoC 6开发套件内置了出厂程序,可以通过手机CySmart APP或者电脑端的CySmart软件工具进行测试。

PSoC 6BLE先锋套件,解决下一代IoT设计难题完美起点!

提到开发环境,不得不说、不得不赞叹下赛普拉斯自家的PSoC Creater,这个IDE工具非常好用,可以说是赛普拉斯的呕心力作。这里特别特别需要说明一下,目前PSoC 6套件需要安装赛普拉斯官方社区的4.2beta及后续的更新版本。

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PSoC Creater是通过硬件连接的方式来实现软件驱动的自动化生成,对于驱动这块不熟悉的软件工程师来说绝对的幸福的神器,只要你把相关资源的组件放置好,对应定义好硬件接口,点击编译系统就可以自动的把相关资源的驱动生成。

小结:作为业内功耗最低、灵活性最高的MCU,PSoC BLE 6内置BLE蓝牙低功耗无线连接,并在单一器件中集成了基于硬件的安全功能,高性能和超低功耗之间进行取舍,PSoC 6 MCU架构能融二者于一身。这一PSoC 6开发平台拥有多项功能,可助设计中实现领先业界的低功耗、灵活而安全的IoT设计。

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