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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…
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Association de l’électronique numérique et de l’électronique analogique
Intégration de l’ensemble des composants dans une puce (SoC)
Le remède
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Utilité des PSoC
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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…
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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…
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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
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Principaux circuits de la famille PSoC 1
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La famille PSoC 5
4 MIPS8 bits
84 DMIPS32 bits
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La famille PSoC 5
Organisation d’unMCU typique PSoC 5 typique
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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.
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Comparatif Rapide PSoC 1 3 5
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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
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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
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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
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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
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PSoC Creator pour les PSoC 3/5
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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
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Kit de développement PSoC VOX
Afficheur LCD alphanumérique 4 x 20
4 boutons poussoirs
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Kit de développement PSoC VOX
Connecteur extension au format MyAVR
Prototypage à souder
Serveur WEB
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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
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Kit de développement PSoC 1
PSOCEVAL1 (CY3210) RS : prix HT 105,97€
Farnell : prix HT 107,09€
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Kit de développement PSoC 1
Kit de Développement First Touch (CY3270)
4 schémas différents RS : prix HT 34,00 €
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Kit de développement PSoC 1
PSoCEval USB with CapSensePLUS
Digilent : prix $87.95 academic
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Kit de développement PSoC 3
PSoC 3 Analogue Voltmeter Demo Kit (CY8CKIT- 007)
RS : prix HT 98,00 €
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Kit de développement PSoC 3
PSoC3 FirstTouch Starter Kit (CY8CKIT- 003)
RS : prix HT 41,08 €
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Kits de développement PSoC 1/3/5
PSoC development kit CY8C29,CY8C38(CY8CKIT-001B)
Farnell : prix HT 205,50 €
RS : prix HT 205,50 €
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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
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Exemple d’application : télémètre
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N
d
Télémètre :
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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 :
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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 :
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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 :
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Solution avec PSoC Creator