PSoC介紹

    PSOC的重點都是在工業(yè)控制領(lǐng)域，把  數(shù)字模擬模塊集合到一個片子上倒是個不錯的想法，但是主要是應(yīng)用到邏輯，算法等較為簡單的領(lǐng)域。對通信，無線，網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)處理等這些技術(shù)涉及的不多。我認為現(xiàn)在這一行業(yè)的競爭力在技術(shù)上。

　　PSoC是一個8位的核，包括SRAM、SROM和Flash等模塊，重要的是PSoC集成了可供設(shè)計者隨意配置的數(shù)字模塊和模擬模塊。

　　psoc的特點就是集成度高，設(shè)計靈活?？梢钥闯墒?a target="_blank">MCU，F(xiàn)PGA/CPLD,ispPAC集合。

　　1.它里面包含MCU（psoc1為m8c,psoc3為51，psoc5為arm9），這是和你講的那幾種是有區(qū)別的。它可以很方便的實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計，雖然fpga可以通過設(shè)計實現(xiàn)軟核，但增加了設(shè)計難度，性能也達不到硬核的程度。

　　2.PSoC還包含可編程數(shù)字模塊（類似FPGA/CPLD），以及可編程模擬模塊（類似ispPAC），即具有處處理數(shù)字和模擬兩種信號的能力，此外，psoc具有的a/d,d/a模塊解決了兩種信號的接口問題。

　　3.PSoC設(shè)計很簡單，并且可以實現(xiàn)重構(gòu)。

　　4.psoc除了具備一般單片劑的資源外，還有可編程時鐘，低電壓檢測，升壓泵，內(nèi)部精密參考電壓等等資源。

　　基于PSoC的I2C ISSP方式

　　PSoC器件可以基于I2C協(xié)議實現(xiàn)在系統(tǒng)中串行編程（ISSP），Power-On模式下通過SDA/SCL和VDD/GND就能夠編程整個代碼空間，Reset模式下則是使用SDA/SCL和XRES/GND編程。在很多PSoC CapSense觸摸按鍵應(yīng)用中，如果改變了機械布局因而需要重新定義按鍵引腳，或者需要賦予新的按鍵觸發(fā)行為，主機端通過集成ISSP協(xié)議，可以在需要的時候新的。hex代碼到PSoC端，實現(xiàn)代碼的現(xiàn)場快速升級。

　　圖1是ISSP編程流程圖，首先使PSoC進入編程模式，校驗其內(nèi)部的Solicon ID，保證是對正確的PSoC編程，對PSoC內(nèi)部的Flash塊（64字節(jié)）逐一擦除/編程，并讀出Flash內(nèi)容進行比較；ISSP隨后編程用戶自定義的Flash塊保護模式，每個Flash塊可以被指定為W - 寫保護 / R - 讀保護 / U - 不保護 / F - 工廠更新；，每個Flash塊的校驗和被讀出并計算出全部Flash空間的總校驗和，如果與。hex文件中的總校驗和一致，代碼已經(jīng)被成功升級。

　　I2C Bootloader方式

　　用戶也可以使用標準的I2C系統(tǒng)接口，通過I2C Bootloader方式更新PSoC器件內(nèi)的用戶代碼。從圖2可以看出，整個Flash空間由紅色的不可編程的Bootloader區(qū)，灰色的可以現(xiàn)場編程的用戶應(yīng)用程序區(qū)，以及黃色的Bootloader校驗和區(qū)組成。PSoC復位時，Bootloader接管程序控制權(quán)，它會計算和校驗用戶代碼的校驗和，僅當匹配時才轉(zhuǎn)到用戶代碼的首地址，開始運行用戶代碼。與ISSP方式不同，I2C Bootloader方式僅更新可以現(xiàn)場編程的用戶代碼區(qū)，F(xiàn)lash空間的其他區(qū)用于此方式的控制和校驗。

　　I2C Bootloader方式在數(shù)據(jù)傳輸時分三種命令格式，F(xiàn)F38是進入Bootloader命令，F(xiàn)F39是寫Flash塊命令，F(xiàn)F3B是退出Bootloader命令。圖3是I2C Bootloader方式傳輸?shù)念^部數(shù)據(jù)，圖4則是成功的數(shù)據(jù)。

　　Bootloader方式工作時，需要更新的PSoC器件做為一個I2C Slave。圖3中，行數(shù)據(jù)傳輸將進入Bootloader方式，它由0x70 - Slave 7bit地址0x38的寫地址，需要忽略的兩個前綴字節(jié)380a ，F(xiàn)F38命令和8個字節(jié)的Bootloader key組成。所有的Bootloader命令都必須包含正確的Bootloader key，否則將被Slave器件忽略。第二行由71 - Slave 7bit地址0x38的讀地址和狀態(tài)響應(yīng)字節(jié)0x20組成，狀態(tài)響應(yīng)字節(jié)的其他值標識各種出錯狀態(tài) - 02/Image verify error, 04/Flash checksum error, 08/Flash protection error, 10/Comm checksum error, 40/Invalid bootloader key, 80/Invalid command error.

　　寫Flash塊命令傳輸了絕大部分數(shù)據(jù)量，除了一個塊以外，其他都有相同的格式。圖3中，寫Flash塊命令包含0x70, 需要忽略的兩個前綴字節(jié)3810 （Slave 7bit地址和后續(xù)字節(jié)長度），F(xiàn)F39命令， Bootloader key，F(xiàn)lash塊的塊號，64字節(jié)數(shù)據(jù)，0x18 - 64字節(jié)數(shù)據(jù)的校驗和，0x86 - 此傳輸78字節(jié)的校驗和（包括FF, 39, Bootloader key, 塊號， 64字節(jié)數(shù)據(jù)， 0x18）。僅在以上數(shù)據(jù)傳輸完后需要傳輸讀地址0x71，并讀出正確的狀態(tài)響應(yīng)字節(jié)0x20.

　　寫Flash塊命令包含了一些特殊信息，參見圖4，（0d, d4） 是隨后直到（85, f4）的字節(jié)校驗和，（08，80）是圖2灰色用戶代碼區(qū)中可重定位中斷矢量表的地址，（12，00）是圖2灰色用戶代碼區(qū)中用戶代碼空間的開始地址，（3f，80）則是用戶代碼結(jié)束塊的地址，（00，b7）是用戶代碼占用的塊數(shù)量，（85，f4）是Bootloader計算的用戶代碼檢驗和，0xb5是以上64字節(jié)數(shù)據(jù)的檢驗和，0xbd是此傳輸78字節(jié)的校驗和。

　　通過PSoC Designer的用戶模塊實現(xiàn)I2C Bootloader方式

　　PSoC Designer是功能全面的基于圖形用戶接口的PSoC軟件開發(fā)環(huán)境，它的用戶模塊可通過配置PSoC器件內(nèi)部資源創(chuàng)建Timer、PWM、ADC/DAC，I2C等多種有用功能。一個用戶模塊包括硬件配置數(shù)據(jù)、啟動代碼、中斷服務(wù)例程以及應(yīng)用編程接口，這些API可對用戶模塊的各個方面進行即時控制。用戶使用PSoC Designer中的BootLdrI2C用戶模塊可以很方便的實現(xiàn)啟動時的引導載入。

　　用戶先在項目中添加BootLdrI2C用戶模塊，然后選擇“I2C for Bootloader Only”或“Full I2C API Support with Bootloader”；之后設(shè)置圖五中的用戶模塊參數(shù)，這些參數(shù)定義了I2C的引腳和通信速率，Bootloader的I2C地址，用于其他I2C操作的地址，以及圖2中各個存儲區(qū)的參數(shù)。用戶隨后可以通過圖6提供的“Boot Loader Tools”設(shè)置中斷向量和重啟動向量，編譯項目后生成應(yīng)用程序校驗和，以及從hex 項目輸出文件中生成一個可以升級PSoC器件的dld 文件。

　　其它需要設(shè)置的包括在菜單Project -> Settings -> Linker中，設(shè)置Relocatable起始地址，在flashsecurity.txt中指定Flash塊的訪問屬性——可以現(xiàn)場編程的區(qū)域需要設(shè)置為可寫操作。

　　在PSoC器件上加入I2C Bootloader功能后，我們還可以通過Cypress提供的I2C-USB Bridge工具通過PC更新代碼到PSoC器件來驗證以上設(shè)計。

參考文獻:

[1]. PSoC datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/PSoC_555958.html.
[2]. SROM datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/SROM_622730.html.
[3]. dld  datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/dld+_1881046.html.