introduction aux psoc

Introduction aux PSoC

D’après Jérôme Fabriès – Lycée Cabanis de BriveRevue P.Guérangé lycée VaucansonIntroduction_aux_PSOC_V2_ajout_PG.pptx 1

Electronique numérique incontournable dans les systèmes électroniques embarqués

Electronique communicante avec l’extérieur

Les signaux électriques analogiques images de l’information doivent être :

amplifiés, filtrés traités numérisés restitués

Réduction des dimensions des cartes

Réduction des coûts (nombre de composants)

Fiabilité et performances

La problématique…

2

Association de l’électronique numérique et de l’électronique analogique

Intégration de l’ensemble des composants dans une puce (SoC)

Le remède

3

Utilité des PSoC

4

Quelques avantages

Surface de circuit imprimé plus faible

Consommation électrique plus faible

Rapidité de mise en œuvre

Reconfiguration et évolution plus simple

Composant PSoC (Programmable Système on Chip)

Constitution : microcontrôleur 8bits – 32 bits mémoire FLASH, SRAM, EEPROM blocs logiques et analogiques

La solution Cypress…

5

Fonctions numériques, analogiques, mixtes (choisies dans une bibliothèque) implémentées dans les blocs du PSoC (modules pré-configurés) :

CAN, CNA, UART, SPI, Timer, PWM…

contrôleurs de cartes mémoires (SD, miniSD…) amplificateurs à gain programmable amplificateurs opérationnels et d’instrumentation comparateurs, filtres etc…

La solution Cypress…

6

Les atouts du PSoc

Circuit qui réduit le nombre de composants

Circuit reconfigurable pendant le fonctionnement

Flexibilité des configurations grâce aux blocs

Programmation In-Situ

Coût et évolution matérielle du système7

PSoC la première réponsela famille PSoC 1

Noyau 8 bits Fréquence jusqu’à 24MHz 32kiOctet Flash Programme Existe en boitier DIL Blocs analogiques / Numériques Fonctions additionnelles

Ne se programme pas avec PSoC Creator !8

Architecture d’un Psoc 1

9

Principaux circuits de la famille PSoC 1

10

La famille PSoC 5

4 MIPS8 bits

84 DMIPS32 bits

11

La famille PSoC 5

Organisation d’unMCU typique PSoC 5 typique

12

La famille PSoC 5

Quelques avantages de l’organisation PSoC 5

Les éléments configurés peuvent fonctionner indépendamment de la MCU Le parallélisme asynchrone devient possible Des fonctions particulières peuvent être

implémentées dans les blocs logiques du PSoC, par exemple les UART.

13

Comparatif Rapide PSoC 1 3 5

14

Les + des Psoc 3 et Psoc 5 performance et consommation optimisées plage d’alimentation: 0.5V to 5.5V consommation : 0.8 mA à 3 MHz, 1.2 mA à 6 MHz,

6.6 mA à 48 MHz

Bilan PSoC

15

Les + des Psoc 3 et Psoc 5

augmentation mémoires FLASH et SRAM

importante bibliothèque de périphériques numériques

une large bibliothèque de blocs analogiques

debug “on-chip” (JTAG et SerialWire)

blocs hardware pour filtrage numérique,

(filtres FIR ; avec PSoC Creator, sans taper du code)

et plus encore …

Bilan PSoC

Jérôme Fabriès – Lycée Cabanis de Brive 18 novembre 2011Journée N°1 – Baccalauréat STI2D – Formation de spécialité SIN

16

Psoc Designer pour les PSoC 1

Environnement de Développement Intégré avec compilateur C (ImageCraft)

sélection et placement des modules dans les blocs

configuration des modules et des E/S

routage des connexions

programmation en C ou en assembleur

compilation, programmation, essais

Jérôme Fabriès – Lycée Cabanis de Brive 18 novembre 2011Journée N°1 – Baccalauréat STI2D – Formation de spécialité SIN

17

PSoC Creator pour les PSoC 3/5

Environnement de Développement Intégré avec compilateur

démarche supérieure à PSoC Designer

debugger intégré

outil de configuration matériel simplifié

18

PSoC Creator pour les PSoC 3/5

19

Quelques ‘composants’Disponibles dans PSoC Creator

Kit de développement PSoC VOX

20Quelques fonctionnalités de la carte PSoC Vox

Cartes PSoC

PSoC 3

PSoC 5

Fonctions disponibles

Afficheur LCD 20x4

Prototypage rapide

Liaison série RS232

Liaison I2C Vox

Connecteur MyAVR pour extensions

prototypage

serveur WEB

Kit de développement PSoC VOX

21Liaison série RS232

ST232

Kit de développement PSoC VOX

22Inter connections au format Bus I2C

I2C

23

Kit de développement PSoC VOX

Afficheur LCD alphanumérique 4 x 20

4 boutons poussoirs

24

Kit de développement PSoC VOX

Connecteur extension au format MyAVR

Prototypage à souder

Serveur WEB

25

Kit de développement PSoC VOX

Connecteur extension au format MyAVR

Prototypage manuel

Capteur température I2CLM75

PSoC Programmer PSoC 1/3/5

Programmation In-Situ Lancement à partir de PSoC Designer

Lancement à partir de PSoC Creator

26

Kit de développement PSoC 1

PSOCEVAL1 (CY3210) RS : prix HT 105,97€

Farnell : prix HT 107,09€

27

Kit de développement PSoC 1

Kit de Développement First Touch (CY3270)

4 schémas différents RS : prix HT 34,00 €

28

Kit de développement PSoC 1

PSoCEval USB with CapSensePLUS

Digilent : prix $87.95 academic

29

Kit de développement PSoC 3

PSoC 3 Analogue Voltmeter Demo Kit (CY8CKIT- 007)

RS : prix HT 98,00 €

30

Kit de développement PSoC 3

PSoC3 FirstTouch Starter Kit (CY8CKIT- 003)

RS : prix HT 41,08 €

31

Kits de développement PSoC 1/3/5

PSoC development kit CY8C29,CY8C38(CY8CKIT-001B)

Farnell : prix HT 205,50 €

RS : prix HT 205,50 €

32

Bibliographie & Liens « achats »

http://www.cypress.com http://psoczone.com

http://www.digilentinc.com http://www.lextronic.fr http://fr.farnell.com

http://radiospares-fr.rs-online.com

33

Exemple d’application : télémètre

34

N

d

Télémètre :

35

Trouver graphiquement la relation

entre VOUT et x à partir de la

courbe constructeur du capteur

Calculer le quantum q

Donner la relation entre N, q, Vout

A partir de (1) établir la relation qui

détermine d

Télémètre :

36

Etablir la relation VOUT , x :

Etablir la relation VOUT =f(x) simplifiée de la forme :

VOUT = k.x

Calculer le quantum q :

Vréf = 5V Résolution 12 bits

q =

Télémètre :

37

Solution

VOUT = 12 . X

q = 0.00122V=1.22mV

VOUT = 12 . X = N . Q

X = N . Q / 12

d = (1 – 0.42 x ) / x

( 1 – 0.42 . N q /12 ) d = --------------------------- N q / 12

Télémètre :

38

Solution avec PSoC Creator