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CY8C38系列:懷孕監(jiān)視器PSoC開發(fā)方案

2012-02-14

Cypress懷孕監(jiān)視器采用監(jiān)測荷爾蒙水平來實現(xiàn)。懷孕監(jiān)視器可以分析體液的激素水平,體液的電阻,基礎體溫或?qū)⑦@些方法結合起來。監(jiān)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(zhì)水平的檢測

•溫度:監(jiān)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(zhí)行必要的測量。懷孕監(jiān)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(jiān)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(jiān)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(jiān)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(qū)動LED的電路,以及閱讀光電二極管的電路,以創(chuàng)建一個完整的光學測量系統(tǒng)

• LCD直接驅(qū)動和控制

•低功耗的工作和睡眠模式,滿負荷工作電壓最低為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(tǒng)級解決方案,能夠通過單個芯片提供 MCU、存儲器、模擬和數(shù)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(shù)十個數(shù)據(jù)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(shù)字系統(tǒng),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(nèi)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(chuàng)建系統(tǒng)級設計。使用 CY8C38 系列不僅可以實現(xiàn)模擬和數(shù)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(tǒng)框圖

CY8C38 系列特性

•單周期8051 CPU內(nèi)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(huán),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(huán),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(yōu)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(diào)節(jié)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(shù)據(jù)

•通用I/O系統(tǒng)

• 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(shù)字或模擬外設

•任何GPIO都具有LCD直接驅(qū)動功能,能夠驅(qū)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(fā)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(tài)

• SIO具有25mA的灌電流能力

•數(shù)字外設

• 20個~24個基于PLD的可編程通用數(shù)字模塊

• Full CAN 2.0b RX 緩沖區(qū)(16 個)和 TX 緩沖區(qū)(8 個)

•全速(FS)USB 2.0 12Mbps(采用內(nèi)部振蕩器)

•多達 4 個 16 位可配置定時器、計數(shù)器和 PWM 模塊

•標準外設庫

- 8、16、24 和 32 位定時器、計數(shù)

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(huán)冗余校驗 (Cyclic Redundancy Check, CRC)

-偽隨機序列 (Pseudo Random Sequence, PRS)發(fā)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(nèi)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(shù)字濾波器模塊(DFB),用于實現(xiàn) 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(qū)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(diào)試和跟蹤

• JTAG(4線)接口,串行線調(diào)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(shù)據(jù)斷點

• 4kB的指令跟蹤緩沖區(qū)

•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(nèi)部振蕩器

• 4MHz~33MHz晶振,能夠?qū)崿F(xiàn)晶振PPM精度

•內(nèi)部PLL能夠生成高達67MHz的時鐘

• 32.768kHz監(jiān)視晶振

•頻率為1kHz、33kHz和100kHz的低功耗內(nèi)部振蕩器

•溫度和封裝

-為-40℃~+85℃工業(yè)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(fā)板

CY8CKIT- 001 PSoC開發(fā)工具包提供了一個共同的開發(fā)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(fā),并評估不同的解決方案。套件提供了幾個示例項目,根據(jù)一步一步的指開發(fā)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(fā)工具套件支持整個PSoC1,PSoC3和PSoC 5架構。

CY8CKIT-001 PSoC開發(fā)板包括

• PSoC開發(fā)板等

 



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