El PSoC CY8C29466

En un post pasado se vio la introducción a los PSoC, puedes verlo dando clic aquí, el articulo créanme ha tenido muy poco interés, lo veo en el contador de visitas de la página, el contador de la página muestra las visitas que vienen de búsquedas desde Google, y la verdad son contadas las visitas que recibo haciendo referencia a búsquedas relacionadas con los circuitos integrados PSoC, recibo más visitas desde Google que provienen de búsquedas de VHDL, FPGA, sistemas digitales, el objetivo que me he trazado en relación a este tema, es mostrar esta tecnología para promover su uso, pues estos circuitos integrados son muy poderosos, imagine el lector estos chips tienen componentes que ni los microcontroladores de Microchip tienen (por ejemplo un simple amplificador o un ADC y DAC juntos, ningún microcontrolador de Microchip lo tiene), así que vale la pena conocerlos, entonces, iniciemos con el segundo artículo de esta serie.

El PSoC CY8C29466


Cypress al igual que Microchip o cualquier fabricante de microcontroladores tiene una larga lista de chips, muy parecidos, y los agrupan en familias, por eso está la familia PIC16, PIC18 de Microchip como referencia, Cypress no es la excepción tiene tres familias de PSoC, el PSoC 1 y otras dos familias la PSoC3 y la PSoC 5, cada familia consta de muchos circuitos integrados, por ejemplo, regresando a Microchip, la familia PIC16, tiene un muchos chips, por ejemplo, el PIC16F84A, el PIC16F73 o el PIC16F877A etc. así también los PSoCs de Cypress, la familia PSoC 1, tiene varios exponentes, por ejemplo el CY8C29466, el CY8C29866 etc, de toda esa familia se elige uno para su análisis, y para en un futuro realizar algnos diseños con ellos, el PSoC elegidos es el CY8C29466, por la simple y sencilla razón que es el que se tiene en el laboratorio del ITESI.

Diagrama a bloques del CY8C29466

La figura muestra el diagrama a bloques de la familia PSoC 1, especificamente de la serie de circuitos integrados cuyo numero de parte es el: CY8C29X66

En la figura anterior se puede ver que El PSoC cuenta con cuatro grandes bloques:

• El nucleó PSoC (PSoC Core)

• El Sistema analógico (Analog System)

• El Sistema digital (Digital System)

• El sistema de recursos (system Resources)

PSoC CORE

El núcleo PSoC dispone de un potente procesador con una velocidad de 24 MHz, que ejecuta hasta 4 MIPS (millones de instrucciones por segundo) con un arquitectura Harvard de 8 bits. Dispone de una memoria de 32 KB tipo flash para el almacenamiento del programa, 2 KB de SRAM para almacenamiento de datos y la posibilidad de emular 2 KB de EEPROM en la flash.

El PSoC Core, incorpora generadores internos de señal de reloj muy flexibles, incluye un Oscilador interno principal de 24 MHz. Un reloj de 32 KHz interno de baja velocidad, es el encargado del Sleep Timer y WDT (watch dog timers). Si se desea generar tiempos mas precisos se puede usar un cristal de cuarzo, el ECO (external crystal oscillator, oscilador de cristal externo) de 32.768 KHz está disponible para usarse como RTC (real time clock, reloj de tiempo real). Las señales de reloj, se pueden programar mediante software utilizando factores de división proporcionando flexibilidad para integrar diferentes requerimientos de tiempo.

Las GPIOs (general purpose input output, entradas o salidas de propósito general) conectan la CPU, los bloques digitales y los analógicos con el mundo exterior, en la familia PSoC 1 se tienen hasta 5 puertos algunos dispositivos, los puertos son llamados port 0, port 1 y asi hasta el port 5, por medio de ellos puedo conectar todos los periféricos necesarios para mi diseño, se puede conectar LED´s Displays de 7 segmentos, LCD, push button, switch etc..

Sistema digital

El Digital System está formado por 16 bloques digitales PSoC, en una matriz de 4x4. Cada bloque PSoC es de 8 bits que puede ser utilizado individualmente o combinada con otros bloques para conseguir capacidades de 16, 24 o 32 bits. Los periféricos reciben el nombre de "user modules" (módulos del usuario).

Las configuraciones de periféricos incluidas son:

• PWMs (8, 16, 24 y 32 bit)

• Contadores (8, 16, 24 y 32 bit)

• Temporizadores (8, 16, 24 y 32 bit)

•UART ("Universal Asynchronous Receiver-Transmitter" , Transmisor-Receptor Asíncrono Universal ) de 8 bit con paridad (hasta 4)

• SPI (“Serial Peripheral Interface”, bus estándar de comunicaciones, hasta 4)

Los bloques digitales pueden conectarse con cualquier puerto de Entrada/salida desde una serie de buses globales y estos pueden interconectar cualquier señal con cualquier pin. Los buses también permiten multiplexar señales y realizar operaciones lógicas. Esta configuración de buses ofrece flexibilidad en las conexiones de los periféricos.

Sistema Analógico

El sistema analógico se compone de 12 bloques configurables distribuidos en una matriz de 3x4 bloques, cada uno incluye un circuito con un OP-AMP (operational amplifier, amplificador operacional) para trabajar con señales analógicas. Los periféricos analógicos son muy flexibles y pueden ser optimizados según las especificaciones de la aplicación a diseñar.

Los bloques analógicos más comunes son son listados enseguida:

• ADCs (hasta 4, de 6 a 14 bit resolución, del tipó incremental y delta sigma)

• Filtros (2, 4, 6 o 8 polos paso-banda, paso-bajo)

• Amplificadores (hasta 4, ganancia máxima 48x)

• Amplificadores instrumentación (hasta 2, ganancia máxima 93x)

• Comparadores (hasta 4)

• DACs (hasta 4, de 6 a 9 bit resolución)

• Moduladores

• Detectores de pico

Sistema de Recursos

Adicionalmente los PSoC tienen una serie de recursos para complementar los bloques analógicos y digitales entre ellos se tienen los siguientes:

• Divisores del reloj digital, para proporcionar frecuencias de reloj personalizable para su uso en aplicaciones. Los relojes pueden ser usados tanto a los sistemas digitales y analógicos. Los relojes adicionales pueden generarse usando bloques digitales de PSoC como divisores del reloj.

• El bloque multiplicador-acumulador (MAC) proporciona un rápido multiplicador de 8 bits con un acumulador de 32 bis para ayudar en cálculos matemáticos o en el diseño de filtros digitales.

• El “decimator” proporciona un filtro en hardware usado para el procesamiento digital de señales incluyendo la conversión analógica-digital usada por ADCs del tipo Delta-Sigma

• El módulo I2C proporciona 100 y 400 kHz de velocidad para la comunicación usando solo dos cables. El modulo soporta la programación del I2C como Esclavo, maestro, y los modos multi-maestro.

• Un voltaje de referencia interno de 1.3V proporciona una referencia absoluta parael sistema analógico, incluyendo ADCs y DACs.

Diagrama de terminales del CY8C29466

El dispositivo CY8C29x66 PSoC está disponible en una variedad de empaquetados, el que se usará en estos artículos es el chip con empaquetado DIP (Dual in Line, doble en línea) como se observa en la figura:

En la tabla siguiente se muestran la descripción de todas las terminales del PSOC, fue sacada de la hoja de datos y no esta traducida.

Con esto se termina este artículo que fue muy tecnico, pero se esta preparando el camino para poder realizar diseños cone estos fascinantes dispositivos.