CY8C20xx6A的主机源串行编程

赛普拉斯的PSoC微控制器易于使用、灵活并具有一系列经济高效的可重新编程的模拟和数字资源。通过这些特性可以实现各种创意设计，例如使用板上主机处理器对PSoC进行串行编程。此方法用于现场安装或更新固件，甚至对PSoC完全重新编程，以实现其他功能。

HSSP代码示例由赛普拉斯创建，旨在帮助系统设计人员开始创建自己的串行编程软件。设计人员必须最大限度地减少对该代码的修改，以保证其与特定的主机编程器兼容。该代码示例仅涵盖CY8C20xx6A系列的PSoC器件，具有高度抽象性。有关串行编程的更多信息，请参阅ISSP编程规范。本文概括介绍了实现方法。协议详细信息和各个矢量的含义是专有信息，本文故意省略了这些内容。

概述

PSoC器件可通过两种不同的模式进行编程：复位模式和重启模式。复位模式是首选编程模式，仅在系统采用外部供电时使用。在这种情况下，目标PSoC上的XRES引脚将于流程结束时切换，使其跳出编程模式，并恢复正常操作。在重启模式下，主机微处理器将切换PSoC电源的开关。

在两种编程模式下，主机均需要三个I/O引脚。在复位模式下分别为串行数据(SDATA)、串行时钟(SCLK)和外部复位(XRES)引脚，在电源循环模式下则为SDATA、SCLK和PSoC电源(PWR)引脚。这些引脚通过软件控制。

主机处理器上的SDATA引脚必须为双向引脚。主机必须能够更改该引脚的属性，以便用其向PSoC发出信号、将其释放到High Z状态，以及从该引脚读取信号。

属性选择

设计人员必须设置以下两个属性：标签和说明。要进行此设置，可以对ISSP_DIRECTIVES.H文件中的某些#define进行注释或取消注释。这些#define标有“User Attention Required”（用户需要注意）标签，非常明显，很容易找到。您还可以进行页面搜索，查找单个标签。每个属性的说明及其标签将列于属性下方：

属性：编程模式

标签：PROGRAMMING MODE（编程模式）

说明：如果采用的是重启模式，则应对该#define进行注释。如果采用的是复位模式，则应取消注释该#define语句。

属性：目标PSoC器件

标签：TARGET PSOC（目标PSOC）

说明：在此部分中选择目标CY8C20xx6A PSoC。在任何给定情况下，均只能启用一个器件，所有其他的器件均应注释掉。低层驱动程序修改。

设计人员根据主机特定代码，以操作在对目标PSoC进行编程时所涉及的引脚。这些API可以在ISSP_DRIVER_ROUTINES.C找到，并标有“Processor Specific”（特定处理器）和“User Attention Required”（用户需要注意）。

■端口位掩码：对于使用的特定主机处理器，必须调整四个端口位掩码。请注意，虽然要设置四个位，但根据所用的编程方法，只需在编程过程中用到以下三个位——复位模式下为SDATA、SCLK和XRES；电源循环模式下为SDATA、SCLK和PWR。

■Delay(n)函数：调整此函数，使while循环的每次迭代均保持至少1μs。循环时间通常没有上限。但是，循环时间越长，对目标的编程时间就越长。例如，如果主机微处理器也是PSoC，每次迭代约为1μs，开销为3μs。因此，该函数将产生n+3μs的延迟，其中n是传递给该函数的参数。要调整主机处理器的延迟时间，请修改ISSP_DELAYS.H中的#define。

■端口位操作函数：这些函数将控制主机引脚，以产生PSoC编程所需的信号。它们可以驱动引脚输出高低电平，也可以将引脚释放至High Z状态。以下列出了这些函数。大部分函数的用途不言自明，但在代码中均有记录。附录中也提供了说明。

向RAM缓冲区中加载数据

HSSP代码将按顺序从128字节缓冲区取出数据，以进行PSoC闪存区块编程。此过程从最低区块地址开始。对第一个区块进行编程后，同一个缓冲区将用于对后续闪存区块进行编程。

设计人员必须根据数据来源（USB、RS-232、SD卡等）编写代码，以填充该缓冲区。对于所用的特定主机处理器，应编写以下两个函数：LoadProgramData()和fLoadSecurityData()。这些函数可以在ISSP_DRIVER_ROUTINES.C中找到，并标有“Processor Specific”（特定处理器）和“User Attention Required”（用户需要注意）。这些函数在原始状态下，会调用两个辅助函数，向缓冲区加载伪测试数据，以进行调试。在最终版本中，请删除或注释掉这些调用语句。

修改闪存区块顺序或数量

在某些情况下，必须对闪存中的特定区域进行编程。例如专用于存储特征、校准或固件现场升级的区域。这些特性通常通过EEPROM用户模块实现。但是，在某些情形下，如果代码空间受限，则可以在PSoC中直接编写这些特性，以节省代码空间。

您可以更改目标区块的起始地址，以及区块的编程顺序。上述操作不会产生任何问题，因为每个编程顺序均包含区块地址。但是，请记住以下几点：

■如果修改了编程循环，则必须对验证循环应用相同的变更，否则验证将会失败。

■代码在运行过程中会累加校验和，并根据截至当时的整个闪存检查校验和。如果您仅对闪存的某个区域进行编程，则应相应地设置变量iChecksumData。

利用内置测试点进行验证

要成功实现主机源编程，最关键因素之一是获取正确的擦除和写入脉冲宽度。为帮助您完成此过程，在程序的重要位置实现了几个测试点(TP)调用。要启用此调试模式，在ISSP_DRIVER_SOUTINES.H中取消对USE_TP #ifdef的注释。有几个函数与调试模式相关，它们与本文之前提及的引脚操作函数相似。系统设计人员必须提供主机特定代码，以驱动引脚输出高电平、低电平，或切换引脚。

正确的调试过程需要监控TP和SDATA线，且必须测量擦除和编程脉冲。实现此目的的最佳方式是使用双踪示波器，并在TP通道的上升沿进行触发，使其进入单序列模式。

擦除脉冲宽度从数据突发的末端开始测量，到TP下降沿结束，如图1所示。请注意，TP上升沿与数据突发末端不在一条线上。但是由于TP引脚被驱高的时刻与主机开始发出数据的时刻之间存在延迟开销，因此，TP上升沿预计会排成一条线。

图1.测量擦除脉冲宽度

编程脉冲宽度亦是从数据突发的末端开始测量，到TP下降结束。图2显示编程脉冲宽度测量。与擦除脉冲宽度一样，TP信号的上升沿与数据突发的末端也不在一条线上。

图2.测量写入脉冲宽度

表1汇总了各种PSoC器件的理想擦除和写入脉冲宽度。测量值必须在理想值-3%到+15%的范围内。无法满足该要求将导致错误编程，并产生不利影响，例如比指定规范更短的闪存数据保留时间，以及比预期更少的闪存擦除和写入循环。

表1.CY8C20xx6A PSoC的擦除和写入脉冲宽度

限制

main.c开头部分的注释包含有用的重要信息，系统设计人员应仔细考量。这些注释对HSSP代码的某些限制进行了说明；不过，以下是简短摘要。

■串行编程只能在5℃和50℃的温度范围内进行。

■HSSP程序不支持1.8V以下的电压。

■编程过程仅在一个电压范围内完成。如果器件初始电压为5.0V，则整个过程必须在5.0V范围内完成。

■SCLK的频率存在上限。器件数据手册的“交流电编程规范”部分指定了该频率，以符号FSCLK标出