CY8C38系列:懷孕監視器PSoC開發方案
Cypress懷孕監視器采用監測荷爾蒙水平來實現。懷孕監視器可以分析體液的激素水平,體液的電阻,基礎體溫或將這些方法結合起來。監測激素水平,有三個標準的方法:
•尿液:黃體激素激增的測試
•唾液:改變電解質水平的檢測
•溫度:監測基礎體溫來預測周期
這些檢測方法都需要一個模擬前端(AFE),以執行必要的測量。懷孕監視器為電池供電,所以,工作功耗和休眠電流是重要的考慮因素。懷孕監視器還包括了顯示屏/存儲懷孕歷史的存儲器/串行通信(如USB)/觸摸屏或CapSense用戶界面。
圖1 懷孕監視器框圖
圖2 CY8C38系列簡化的框圖
PSoC3和PSoC5提供了一個可擴展的平臺,它提供了所有必要的電路,用以提供可配置的,片上懷孕監視器,包括:
•高精度模擬前端,其中包括0.1%精
確的電壓基準,和高達20 bits的分
辨率
•用于試紙光學測量的排序,和驅動LED的電路,以及閱讀光電二極管的電路,以創建一個完整的光學測量系統
• LCD直接驅動和控制
•低功耗的工作和睡眠模式,滿負荷工作電壓較低為0.5V
• CapSense的完全集成
• FS USB
•片上EEPROM
PSoC3 具有獨特的可配置模塊陣列,是真正的系統級解決方案,能夠通過單個芯片提供 MCU、存儲器、模擬和數字外設功能。
CY8C38 系列提供了一種新型的信號采集、信號處理和控制方法,并具有高精度、高帶寬和高靈活性等特點。其模擬功能涵蓋了從熱電偶信號(接近直流電壓)到超聲波信號的廣泛信號范圍。CY8C38系列可以處理數十個數據采集通道以及每個GPIO引腳上的模擬輸入。CY8C38系列還是一個高性能的可配置數字系統,具有 USB、多主控I2C以及CAN等接口。除了通信接口之外,CY8C38系列還具有易于配置的邏輯陣列,至所有I/O引腳的靈活路由,以及高性能的單周期8051微處理器內核。通過分層式電路圖設計輸入工具 PSoC Creator,設計人員可以使用包含眾多預建組件和布爾基元的資料庫,輕松創建系統級設計。使用 CY8C38 系列不僅可以實現模擬和數字材料表的集成,而且只需通過簡單的固件更新,即可輕松納入新的設計變更。
圖3 CY8C38 系列PSoC供電系統框圖
CY8C38 系列特性
•單周期8051 CPU內核
•工作頻率介于DC~67MHz之間
• 8x8乘法和除法指令
•閃速程序存儲器,高達64kB,100 000次寫循環,20年保留時間, 種安全特性
•高達8kB的ECC或配置閃存
•高達8kB的SRAM 存儲器
•高達2kB的EEPROM存儲器,1M次寫循環,20年保留時間
• 24 通道 DMA,多層 AHB 總線訪問
-可編程鏈式描述符和優先級
-支持高帶寬32位傳輸
•低電壓,超低功耗
•寬廣的工作電壓范圍:0.5V~5.5V
•高效升壓調節器(輸入0.5V,輸出 1.8V~5.0V)
•在3MHz下為0.8mA,在6MHz下為1.2mA,在48MHz下為6.6mA
•低功耗模式包括:
-1μA睡眠模式,提供實時時鐘和欠壓檢測(LVD)中斷
-200nA休眠模式, RAM保留數據
•通用I/O系統
• 28個~72個I/O(62個GPIO、8個SIO、2個USBIO)
•可從任意GPIO路由至任意數字或模擬外設
•任何GPIO都具有LCD直接驅動功能,能夠驅動多達 46x16個段 (Segment)
•任何GPIO均提供CapSense支持
•1.2V~5.5V I/O接口電壓,多達4個電壓域
•任何引腳或端口都可設置成可接受獨立的可屏蔽IRQ
•施密特觸發器TTL輸入
•所有GPIO均可配置為開漏高電平/低電平、上拉/下拉、High-Z或強輸出
•在加電復位(POR)時可配置GPIO引腳的狀態
• SIO具有25mA的灌電流能力
•數字外設
• 20個~24個基于PLD的可編程通用數字模塊
• Full CAN 2.0b RX 緩沖區(16 個)和 TX 緩沖區(8 個)
•全速(FS)USB 2.0 12Mbps(采用內部振蕩器)
•多達 4 個 16 位可配置定時器、計數器和 PWM 模塊
•標準外設庫
- 8、16、24 和 32 位定時器、計數
器和 PWM
- SPI、UART、I2C
-目錄中列出的許多其他外設
•高級外設庫
-循環冗余校驗 (Cyclic Redundancy Check, CRC)
-偽隨機序列 (Pseudo Random Sequence, PRS)發生器
- LIN總線2.0
-正交解碼器
•模擬外設 (1.71V ≤ Vdda ≤ 5.5V)
• -40℃~+85℃ 時內部電壓參考為1.024V±0.1%(14 ppm/℃)
圖4 CY8C38系列典型應用電路圖
•具有12位~20位分辨率的可配置
Delta-Sigma ADC
-采樣率高達 192ksps
-可編程增益級:×0.25~×16
-12位模式,192ksps,70dB SNR,1位INL/DNL
-16位模式,48ksps,90dB SNR,1位INL/DNL
• 67MHz24位定點數字濾波器模塊(DFB),用于實現 FIR 和IIR 濾波器
•多達四個8位 8Msps IDAC 或 1Msps VDAC
•四個響應時間為75ns的電壓比較器
•多達四個驅動能力為25mA的未賦 定運算放大器
•多達四個可配置的多功能模擬模塊。配置示例包括 PGA、TIA、混頻器,以及采樣和保持 (Sample and Hold)
• CapSense支持
•編程、調試和跟蹤
• JTAG(4線)接口,串行線調試(Serial Wire Debug, SWD)(2線)接口,以及單線瀏覽器 (Single Wire Viewer, SWV)接口
• 8個地址斷點和1個數據斷點
• 4kB的指令跟蹤緩沖區
•支持通過I2C、SPI、UART、USB 以及其他接口進行引導加載程序編程
•高精度、可編程時鐘
•涵蓋整個溫度和電壓范圍的 3MHz~62MHz內部振蕩器
• 4MHz~33MHz晶振,能夠實現晶振PPM精度
•內部PLL能夠生成高達67MHz的時鐘
• 32.768kHz監視晶振
•頻率為1kHz、33kHz和100kHz的低功耗內部振蕩器
•溫度和封裝
-為-40℃~+85℃工業級溫度
- 48引腳SSOP、48引腳QFN、68引腳QFN以及100引腳TQFP封裝可供選擇
CY8CKIT-001 PSoC開發板
CY8CKIT- 001 PSoC開發工具包提供了一個共同的開發平臺,可以使用PSoC1,PSoC3,或PSoC 5架構中的任何一個,進行原型開發,并評估不同的解決方案。套件提供了幾個示例項目,根據一步一步的指開發PSoC解決方案。本套件中包含了PSoC CY8C28,CY8C38,和CY8C55系列處理器模塊。 CY8CKIT- 001 PSoC開發工具套件支持整個PSoC1,PSoC3和PSoC 5架構。
CY8CKIT-001 PSoC開發板包括
• PSoC開發板等
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