第六部分 PSoC35模拟子系统课件

1、第6章PSoC3/5模拟子系统chapter 6模拟子- systemofpsoc3/5、何宾2010.10、 1，1，PPT学习交流，PSoC3/5仿真子系统前言在本章详细介绍psoc仿真子系统的天线计程仪子系统的布线结构天线计程仪/数字转换器ADC模块天线计程仪比较模块互惠生模块程序设计师SC/CT模组数位/类比计程仪转换器DAC模组CapSense模组LCD直接驱动模组温度感测模组等内容。2、PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-PSoC天线计程仪子系统功能简介、天线计程仪程序设计师系统根据应用的具体要求，将标准和先进的天线计程仪信号处理模块结合起来。 这些个模块相互连接，与芯

2、片的任意大头针相连，提供高级设置修订的灵活性和IP保密工作。 3、PPT学习交流、PSoC3/5模拟子系统-PSoC模拟子系统功能概要、图模拟系统的结构、4、PPT学习交流、PSoC3/5模拟子系统-PSoC模拟子系统功能概要、图PSoC3最大模拟功能子系统结构图PSoC5最大天线计程仪功能子系统结构、6、 PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-PSoC天线计程仪子系统功能概要、天线计程仪子系统功能概要：灵活配置的天线计程仪布线结构、模拟计程仪全球、 提供模拟计程仪复用男低音和模拟计程仪局部总线的高极限分辨率-模数变换器ADC的三个连续近似暂存器(sar ) ADC (在psoc 5

3、中提供)提供多达四个数字模拟转换器DAC，并提供电压或电流输出。 最多四个可配置的开关电容器/连续时间(SC/CT )模块可连接到最多四个比较器配置的LUT输出，用于实现包括放大器、男同志缓冲区、可编程增益放大器、跨阻放大器和混频器的功能。7、PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-PSoC天线计程仪子系统功能简介、最多4个放大器、用于内部应用程序和GPIO的连接， 电容性触摸屏传感子系统和高精度反射丙二烯源可用于高电流输出缓冲器，在内部模拟计程仪模块中产生高精度的天线计程仪电压，8，PPT学习交流，PSoC3/5仿真子系统-PSoC仿真子系统功能概述，PSoC Creator软件计程

4、仪程序为安装修订者提供了一个易于使用的格拉夫伊卡斯界面，在GPIO和各种仿真资源之间构成了仿真连接。 PSoC Creator软件提供了各种组件的库，设计者可以配置这些anable摇滾乐以实现特定于应用程序的功能(PGA、互阻放大器)。 电压DAC、电流DAC等)。 此软件工具可生成API接口库，并允许安装人员创建固件，以便在analyzer计程仪外围设备和电脑CPU/内存之间进行通讯。9、PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-天线计程仪子系统的布线结构、PSoC3/5提供了灵活的天线计程仪布线结构，该结构提供了连接与GPIO不同的天线计程仪摇滾乐的能力。 柔性布线结构中最具特征的是

5、，可以动态布线投入产出以连接不同的anable摇滾乐。10、PPT学习交流、PSoC3/5模拟计程仪子系统-模拟计程仪子系统布线结构、模拟系统分块图结构、11、PPT学习交流、PSoC3/5模拟计程仪子系统布线结构、 天线计程仪子系统的布线结构的主要特征是：灵活的16模拟计程仪全局男低音(AG )和2个天线计程仪多路复用男低音(AMUXBUS )能够与GPIO和天线计程仪模块连接。 每个GPIO都连接到模拟计程仪全局和模拟计程仪多路复用男低音。8个模拟计程仪局部总线将不同的模拟计程仪模块之间的信号连接起来。用于选择模拟计程仪模块的投入产出复用器和开关。12、PPT学习交流、PSoC3/5模拟计

6、程仪子系统模拟计程仪子系统布线结构、PSoC3的模拟计程仪互联互通结构、13、PPT学习交流、PSoC3/5模拟计程仪子系统布线结构、PSoC5的模拟互联结构每个GPIO都通过一个天线计程仪开关连接到相应的AG。 analytic交换机男低音是用于连接各GPIO的共享布线资源。 PSoC有两条AMUXBUS布线，一条是左半部，另一条是右半部。15、PPT学习交流、PSoC3/5模拟计程仪子系统-模拟计程仪子系统布线结构、模拟计程仪局部总线(abus )是模拟计程仪子系统内的布线资源，用于连接不同的e模拟模块。 PSoC有8个abus，4个在左半部(abusl0:3 )，另4个在右半部(abus

7、r0:3 )。 使用abus，可以为互联互通天线计程仪模块节省模拟计程仪全局和天线计程仪多路复用男低音。16、PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-天线计程仪子系统的布线结构、多路选择器和开关存储在各种男低音中，投入产出天线计程仪模块的信号。 一个多路选择器在一个时间内只能有一个连接，而交换机在云同步上可以有多个连接。 图中的多路选择器用灰色椭圆表示，开关用透明椭圆表示。17、PPT学习交流、模数转换器ADC模块-ADC模块、PSoC3/5包括- ADC。 这个ADC提供差分输入，高分辨率和良好的线性，并且可以用于语音信号处理和测量的应用。 下表列出了不同ADC分辨率下的采样速度和S

8、NR值。 18、PPT学习交流、模拟计程仪/数字转换器ADC模块-ADC模块、图-的内部功能原理、19、PPT学习交流、模拟计程仪/数字转换器ADC模块-ADC功能、图ADC-。 来自输入多路复用开关的信号直接或通过缓冲器传递到-调制器。 执行真正的类比计程仪-数位转换。 调制器对输入进行过采样，生成串行的二进制位流输出。 因为高速数据流对于很多应用来说没有意义，所以在后段追加萃取器。 分样器将高速串行数据流转换为残奥级ADC结果。 萃取器控制分辨率和采样速率输出是最后四个样本的函数。 当切换输入多径效应复用开关时，在开关切换后的第四采样之前，输出的前三个采样无效。21、PPT学习交流、模数转

9、换器ADC模块-ADC功能、PSoC中ADC模块的具体配置，提供输入放大器、高输入阻抗和用户可选择的男同志。 三阶调制器萃取器萃取器包括四阶CIC提取滤波器和后端处理单元针织面料。 后端处理UC针织面料执行可选的男同志、片偏移和采样过滤器功能。22、PPT学习交流、-ADC功能-操作模式、设定者可以设定ADC，在以下4种模式中的任意一种下工作：单采样高速滤波器连续/高速平均。 通过向特罗尔暂存器写入星空卫视二进制位或发送星空卫视转换信号(SOC )，启动ADC转换器。 当完成转换时，定径套状态二进制位并且转换终止信号(EOC )被切换到高电平，直到电脑CPU或直接存储器访问读出转换值为止。23

10、、PPT学习交流、-ADC功能-运作模式、1单采样通过触发器执行单采样。 在此模式中，ADC在电脑待机模式中等待SOC信号变为有效。 如果启用了SOC，ADC将执行一次采样转换并捕获结果。 为了检测EOC，系统可以轮询控制信号发送器、配置外部EOC信号、生成中断以及调用直接存储器访问请求。 传输完成后，ADC进入待机状态。 到下一个SOC上通告。24、PPT学习交流、-ADC功能-运作模式、2连续采样为连续模式，通道重新定径套，然后连续运行直至停止。 当不需要切换输入信号并且需要多个采样值时，可以采用此模式。25、PPT学习交流、-ADC功能-运作模式、3高速过滤器高速过滤模式连续捕获数据，各

11、采样之间通道重新定径套。 一个采样结束，另一个采样立即开始，使用轮询、中断或直接存储器访问传输结果。如果输入在多个通道之间切换，并且需要在每个采样之间重新定径套整滤波器，则可以使用此模式。26、PPT学习交流、-ADC功能-运作模式、4高速FIR (平均)这些模式类似于高速滤波器，但是不在两个变换之间重新定径套调制器。 提取率系数要求大于128时可以使用。 在此模式下，后续的处理器sinc1过滤器将执行额外的提取以获得16个或更多二进制位的分辨率。 27、PPT学习交流、-ADC功能-操作定模式、SOC信号用于启动ADC。 可以使用一个数字时钟或UDB的输出来驱动这个输入信号。 此外，抽样时间

12、必须大于转换周期。 系统情况下，如果ADC需要与其他硬件同步，则必须使用SOC信号。 这个信号是可选的。 如果ADC在连续模式下运行，则不需要此信号。 每次转换完成时，EOC信号变为高。 此信号可用于触发器中断或直接存储器访问请求。28、PPT学习交流、-ADC功能-变换器的极限分辨率、-ADC的极限分辨率限制为8-20二进制位。 分辨率越高，采样率越低。 更改分辨率会相应地更改时钟，以确保正确的采样速率定。 adc具有固有的不稳定性，在操作范围的上限和下限产生非线性。 为了避免这种现象，输入在光调制器的前端被衰减10%。 后端处理器使用1.11倍的男同志来补偿这种衰减。 最终结果比要求的范围

13、扩大了10%。 例如，如果选择输入范围1.024V，则实际的输入范围为1.126V。 有用的输入保持在1.024V，但只要输入不超过1.126V，ADC就不饱和。29、PPT学习AC、-ADC功能-变换器的极限分辨率也从ADC的数字起超过10%，如果ADC被定位到10二进制位操作，则通常10个二进制位之差的ADC输出范围-512到511将从该额外的10%范围对应于-1.024到1.022 。 学习30、PPT通信、-ADC功能-转换器的分辨率。 除非分辨率设置为8二进制位或16二进制位，否则一般不需要考虑。 如果分辨率设置为8个二进制位，则必须留心计数值，以防止计数值从最大正值/负值的音量改变

14、到相应的负值或负值。 使用API函数返回大于设置的分辨率的值，以避免出现此问题。 例如，1 )如果将分辨率设置为16个二进制位，则最大的正值和负值将大于32767-32768，因此使用ADC_GetResult32 ()函数而不使用ADC_GetResult16 ()函数。 2 )如果分辨率为8，则使用ADC_GetResult16 ()函数，因为最大正值和负值大于127- 128。 31、PPT学习交流、模数转换器ADC模块逐步逼近型ADC模块，PSoC5提供了最多2个逐步逼近型(SAR)ADC。 此ADC分辨率为12二进制位，最高采样速率为1Msps。 由于SAR ADC通讯端口单端或差分

15、输入，因此ADC可用于各种采样和控制领域。 在此ADC中，采样输入信号并将其与DAC的输出进行比较。 DAC使用二进制搜索算法来确定从每个最高有效位的MSB到最低二进制位的LSB的输出。 32、PPT学习交流、模拟计程仪/数字转换器ADC模块逐步逼近型ADC模块、图SAR DAC结构图、33、PPT学习交流、模拟计程仪/数字转换器ADC模块逐步逼近型ADC模块，输入与模拟计程仪全局和多路选择器相连。 时钟频率是采样速率的16倍。最高的时钟频率是16MHz写入星空卫视二进制位或启动ADC到星空卫视信息帧(sofframe，Start of Frame )信号。 SOF信号用于抽样时间比转换时间长

16、的应用程序，以及ADC需要与其他硬件同步的应用程序。 此信号是可选的，如果SAR模块在连续模式下运行，则不需要连接该信号。 数字时钟或UDB输出可用于驱动此输入。 如果SAR刚打开或从睡眠模式恢复，可以等待10us，然后开始第一次迁移。34，PPT学习交流、模拟计程仪/数字变换器ADC模块-逐次近似型ADC模块，当变换完成时，在电脑CPU或直接存储器访问读取其值之前定径套状态二进制位和输出结束信息帧(EOF )的有效信号，EOF变为无效EOF信号可以用于中断或直接存储器访问请求。 一个ONE_SHOT特罗尔二进制位用于将SAR ADC转换模式设置为连续或转换/SOF信号。 通讯端口连续的直接存

17、储器访问传输采样，不需要干预电脑CPU。35、PPT学习交流、PSoC3/5天线计程仪子系统-天线计程仪比较仪模块、PSoC提供最多4个比较仪，其特征主要是输入偏压小于5mV的轨间共模输入范围Vssa-Vcca； 使用高速、低速或超低电功耗进行速度和电功耗的权衡比较器输出可以布线到显示查找表(LUT )，执行简单的逻辑功能，可以布线到数字模块选择比较仪的正输入通过低通滤镜比较器输入是GPIO、 可连接DAC输出、SC模块输出、36、PPT学习交流、模拟计程仪比较模块-投入产出接口、比较器的正负输入来自模拟计程仪全局男低音、模拟计程仪多线、模拟计程仪局部总线和高精度参考源。 可以从比较器的输出布线到两个输入LUT的任意一个，LUT的输出可以布线到UDB数字系统接口。 下图显示了模拟计程仪比较器的结构图。37、PPT学习交流、模拟计程仪比较器模块投入产出接口、地图放大器构造、38、PPT学习交流、模拟计程仪比较器模块LUT、PSoC包括4个LUT。 LUT有两个输入和一个输出。 LUT由比较器驱动。 LUT的输出布线到UDB阵列的数字系统接口。 UDB阵列