Introduction aux PSoC D’après Jérôme Fabriès – Lycée Cabanis de Brive Revue P.Guérangé lycée Vaucanson Introduction_aux_PSOC_V2_ajout_PG.pptx

La problématique… 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

Le remède Association de l’électronique numérique et de l’électronique analogique Intégration de l’ensemble des composants dans une puce (SoC)

Utilité des PSoC Quelques avantages  Surface de circuit imprimé plus faible  Consommation électrique plus faible  Rapidité de mise en œuvre  Reconfiguration et évolution plus simple

La solution Cypress… Composant PSoC (Programmable Système on Chip) Constitution :  microcontrôleur 8bits – 32 bits  mémoire FLASH, SRAM, EEPROM  blocs logiques et analogiques

La solution Cypress…  CAN, CNA, UART, SPI, Timer, PWM… 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…

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 système

PSoC la première réponse la 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 !

Architecture d’un Psoc 1

Principaux circuits de la famille PSoC 1

La famille PSoC 5 84 DMIPS 32 bits 4 MIPS 8 bits

La famille PSoC 5 Organisation d’un MCU typique PSoC 5 typique

La famille PSoC 5 Les éléments configurés peuvent 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.

Comparatif Rapide PSoC 1 3 5

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

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 2011 Journée N°1 – Baccalauréat STI2D – Formation de spécialité SIN

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

PSoC Creator pour les PSoC 3/5 Quelques ‘composants’ Disponibles dans PSoC Creator

Kit de développement 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 Quelques fonctionnalités de la carte PSoC Vox

Kit de développement PSoC VOX ST232 Liaison série RS232

Kit de développement PSoC VOX I2C Inter connections au format Bus I2C

Kit de développement PSoC VOX 4 boutons poussoirs Afficheur LCD alphanumérique 4 x 20

Kit de développement PSoC VOX Serveur WEB Prototypage à souder Connecteur extension au format MyAVR

Kit de développement PSoC VOX Prototypage manuel Capteur température I2C LM75 Connecteur extension au format MyAVR

PSoC Programmer PSoC 1/3/5 Programmation In-Situ  Lancement à partir de PSoC Designer  Lancement à partir de PSoC Creator

Kit de développement PSoC 1 PSOCEVAL1 (CY3210)  RS : prix HT 105,97€  Farnell : prix HT 107,09€

Kit de développement PSoC 1 Kit de Développement First Touch (CY3270)  4 schémas différents  RS : prix HT 34,00 €

Kit de développement PSoC 1 PSoCEval USB with CapSensePLUS  Digilent : prix $87.95 academic

Kit de développement PSoC 3 PSoC 3 Analogue Voltmeter Demo Kit (CY8CKIT- 007)  RS : prix HT 98,00 €

Kit de développement PSoC 3 PSoC3 FirstTouch Starter Kit (CY8CKIT- 003)  RS : prix HT 41,08 €

Kits de développement PSoC 1/3/5 PSoC development kit CY8C29,CY8C38 (CY8CKIT-001B)  Farnell : prix HT 205,50 €  RS : prix HT 205,50 €

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

Exemple d’application : télémètre

Télémètre : 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 : 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 : 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 : Solution avec PSoC Creator