內(nèi)含開發(fā)資源！專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用打造 - 英飛凌PSoC? 6微控制器系列

摘要：PSoC系列微控制器是英飛凌32位MCU產(chǎn)品組合的一個重要組成部分?；?a target="_blank">Arm Cortex-M內(nèi)核和高性能可編程模擬單元的PSoC，是全球可編程嵌入式片上系統(tǒng)之一。

通過引入可編程和可重新配置的模擬和數(shù)字功能，以及業(yè)內(nèi)標準微控制器架構(gòu)，2002年推出的PSoC 1開啟了微控制器的新紀元。靈活和可重新配置的模擬與數(shù)字功能，使得嵌入式系統(tǒng)工程師能夠?qū)⒃S多硬件電路功能都集成到一顆IC當中。這種集成方法使得BOM成本和電路板尺寸立即大幅降低，且提供了快速便捷的進行最后一刻修改的方法，使得幾乎免除了電路板返工。

PSoC的可編程能力延續(xù)至今，使得可為新傳感器元件創(chuàng)建模擬前端和信號調(diào)節(jié)電路，從而使得無需額外的模擬IC，無需增加BOM復(fù)雜性，且無需增加電路板面積或?qū)訑?shù)。通用數(shù)字單元（UDB）提供許多邏輯基元功能，它們能夠進行配置，以實現(xiàn)特定于應(yīng)用的門控需求，或獨立于PSoC MCU內(nèi)核運行的狀態(tài)機。

如今，PSoC家族包含PSoC 4和 PSoC 6兩個系列。它們適用于廣泛的消費類應(yīng)用，包括智能家居、可穿戴設(shè)備和個人醫(yī)療器械。本文，我們將重點介紹PSoC 6。

PSoC 6 - 專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而打造

PSoC 6基于40 nm工藝并采用了Arm超低功耗架構(gòu)。它在有源模式下的功耗僅為22 μA/MHz。150 MHz Arm Cortex-M4和100 MHz Arm Cortex-M0+雙核模式，使得嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員能夠優(yōu)化其應(yīng)用的功耗和運算處理性能。由于采用了業(yè)界最高水平的安全架構(gòu)——Arm平臺安全架構(gòu)（PSA），PSoC是真正專為物聯(lián)網(wǎng)而打造的解決方案。

通過彌補昂貴、耗電的應(yīng)用處理器與資源有限的微控制器之間的差距，PSoC滿足了物聯(lián)網(wǎng)對處理性能、無線連接和低功耗的需求。

PSoC 6 MCU還采用了最新一代英飛凌CAPSENSE電容式感應(yīng)技術(shù)。CAPSENSE讓開發(fā)人員能夠創(chuàng)建創(chuàng)新直觀且穩(wěn)健可靠的多點觸控和基于手勢的人機界面（HMI）除了集成的BLE（低功耗藍牙）功能，PSoC 6還可與英飛凌的AIROC Wi-Fi、AIROC 藍牙或AIROC combos射頻模塊配對使用。

PSoC 6 MCU系列除了具有整個家族通用的一套標準功能之外，還擁有一些特定功能。所有產(chǎn)品都支持從1.7 VDC到3.6 VDC的低功耗模式，6種功耗模式幫助實現(xiàn)了精細化的電源管理方式。在深度睡眠模式下，保留64KB SRAM數(shù)據(jù)的典型電流消耗只有7uA。

PSoC 6的通用功能 :

• 兩或三個DMA控制器

• 閃存 – 最高容量通常達到2048 KB；確切容量取決于產(chǎn)品

• 外部存儲器接口 - Quad-SPI （QSPI）和串行存儲器接口（SMIF）

• CAPSENSE - 采用了英飛凌的電容式觸摸和接近感應(yīng)sigma-delta技術(shù)，從而實現(xiàn)一流的信噪比；并采用了SmartSense自動硬件調(diào)諧

• 串行通信外設(shè)接口

• 7或9個運行時間可配置串行通信模塊（SCB）：6或8個可配置為SPI、 I2C或UART，1個深度睡眠SCB可配置為SPI 或I2C

• 1個USB全速接口

• 1個SD Host/eMMC/SD 控制器

• 可編程GPIO（通用輸入輸出）– 取決于產(chǎn)品，通常在62到102個之間，部分在MCU深度睡眠期間可用，多達兩個過壓容忍的引腳

• 可編程模擬功能包括

• 1個12位2-Msps逐次逼近（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADS），具有差分和單端模式；1個16通道序列發(fā)生器，帶結(jié)果平均功能

• 兩個低功耗比較器，都支持MCU深度睡眠和休眠模式

• 與ADC相連的內(nèi)部溫度傳感器

• 一系列時鐘選項，包括1個精度為+/- 2%的8 MHz主振蕩器，1個32 kHz超低功率低速振蕩器，以及片上晶體振蕩器。時鐘可利用內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL）進行倍頻，且主時鐘擁有進行時鐘倍頻的鎖頻環(huán)（FLL）。時鐘分頻器包含小數(shù)和整數(shù)分頻功能

• 計時器和PWM功能包含12個或以上支持中心對齊、邊緣和偽隨機模式的可配置計時器/計數(shù)器/脈寬調(diào)制器（TCPWM）

• LCD段碼驅(qū)動器擁有最多63個段碼和8個common，支持深度睡眠模式

• 用于對稱和非對稱密碼函數(shù)（DES、TDES、AES、CRC、 RSA/ECC）的密碼加速器，以及真隨機數(shù)發(fā)生器（TRNG）

PSoC61 – 入門級 – 通用可編程Arm Cortex-M4微控制器

除了上述通用功能，PSoC 61可編程系列還提供256 KB - 2048 KB閃存，128 KB-1024 KB SRAM，以及 62-102個可編程GPIO引腳。雖然PSoC 61系列采用了雙核架構(gòu)，但只有Arm Cortex-M4內(nèi)核可供應(yīng)用使用；Arm Cortex-M0+內(nèi)核則用于內(nèi)部系統(tǒng)功能。特定于產(chǎn)品的功能包括一個I2S音頻接口（PDM/PCM）、一個CAN-FD串行接口、一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）以及兩個支持低功耗運行模式的運算放大器。

PSoC 61可提供BGA、TQFP、QFN和WLCSP封裝形式。

PSoC 62 – 性能系列 – 通用雙核可編程微控制器

該系列PSoC微控制器可使用Cortex-M4 和Cortex-M0+內(nèi)核。用戶可選擇0.9 V或1.1 V內(nèi)核邏輯運算選項，其中低電壓具有優(yōu)良的有功電流消耗特性。Cortex-M4在1.1 V模式下的電流消耗通常為40 μA/MHz，在0.9 V模式下則降至22 μA/MHz。Corex-M0+在1.1 V模式下的電流消耗通常為20 μA/MHz，在0.9 V模式下則降至15 μA/MHz。

音頻、CAN-FD、DAC和運算放大器模塊取決于具體器件。

PSoC 63 – 連接系列 – 高度優(yōu)化、支持機器學(xué)習(xí)、帶低功耗藍牙（BLE）收發(fā)器和面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的微控制器

通過完美地兼顧高性能與低功耗，PSoC 63系列成為了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的游戲規(guī)則顛覆者。PSoC 63能提供您打造一款多功能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所需的一切，包括PSoC的可編程和可重新配置能力，以及安全性和BLE連接。

PSoC 64 – 安全系列 – 雙核、高性能、低功耗、可編程、可重新配置和擁有安全處理環(huán)境的微控制器

PSoC 64系列實現(xiàn)了全面整合。由于將超低功耗、可編程、經(jīng)優(yōu)化的PSoC 6架構(gòu)與全面的安全功能集成在一起，PSoC 64系列成為了物聯(lián)網(wǎng)微控制器的標桿。集成的安全功能包括基于硬件的信任根（RoT）、不可變安全啟動固件和硬件隔離密鑰。

PSoC 6開發(fā)資源

目前 RT-Thread 已全面支持英飛凌 PSoC 6 系列， 提供完善的外設(shè)驅(qū)動支持，可讓開發(fā)者開箱即用，從而免去繁雜的底層軟件開發(fā)和固件整合工作。配合RT-Thread豐富的組件和軟件包，可進一步提升開發(fā)效率，讓開發(fā)者更多專注于應(yīng)用創(chuàng)新上，提升產(chǎn)品在市場競爭力?，F(xiàn)有支持包括：完善的驅(qū)動支持、豐富的上層組件和軟件包。

PSoC 6 — CY8CKIT-062S2-43012 BSP 倉庫：

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RT-Thread Studio 支持英飛凌 PSoC ，具備 PSoC 6 開發(fā)，調(diào)試，燒錄功能

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RT-Thread 文檔中心：英飛凌 CY8CKIT-062S2-43012 快速上手指南，方便快速上手開發(fā)

開源參考示例：Infineon + RT-Thread 物聯(lián)網(wǎng) DEMO，借助 rw007 模組實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)快速上云

PSoC 硬件支持：計劃推出 Infineon + RT-Thread 紀念板硬件，用于 PSoC 6 芯片學(xué)習(xí)與評估

如欲進一步了解英飛凌PSoC 6產(chǎn)品系列，查看數(shù)據(jù)表，獲取應(yīng)用說明，以及下載技術(shù)參考手冊，請觀注英飛凌官微。

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